地球家园大百科 地球家园大百科内容简介 地球家园大百科图书目录 地球家园大百科序言

《地球家园大百科》主要内容简介:从阅读中获得知识与乐趣,从图片中汲取印象与享受。无论是远在宇宙边际的一个小小星系,还是组成我们身体的一粒细胞,或者是徘徊在时空边缘的微小粒子,都会在《百科大揭秘》这套科普丛书中展现它们的精彩。人类的历史,是积累各种生存经验的历史,这些经验已经成为今天被我们称之为知识的组成部分。知识不仅仅是我们生存的根本,也是我们理解自然与我们自己的金钥匙。将这把金钥匙一代一代传递下去,是一项艰巨而又神圣的使命。让我们用知识来武装自己,创造美好的明天!本册为《地球家园大百科》。《地球家园大百科》由云飞扬等主编。

地球家园大百科

地球诞生和演化

主词条:地球历史,大陆漂移假说

46亿年前,地球诞生了。地球演化大致可分为三个阶段。

50亿年以前的太阳系(4张)

第一阶段为地球圈层形成时期,其时限大致距今4600至4200Ma。46亿年前诞生时候的地球与21世纪的大不相同。根据科学家推断,地球形成之初是一个由炽热液体物质(主要为岩浆)组成的炽热的球。随着时间的推移,地表的温度不断下降,固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动,密度小的物质(岩石等)浮在地球表面,这就形成了一个表面主要由岩石组成的地球。

第二阶段为太古宙、元古宙时期。其时限距今4200-543Ma。地球自不间断地向外释放能量,由高温岩浆不断喷发释放的水蒸气,二氧化碳等气体构成了非常稀薄的早期大气层---原始大气。随着原始大气中的水蒸气的不断增多,越来越多的水蒸气凝结成小水滴,再汇聚成雨水落入地表。就这样,原始的海洋形成了。

第三阶段为显生宙时期,其时限由543Ma至今。显生宙延续的时间相对短暂,但这一时期生物及其繁盛,地质演化十分迅速,地质作用丰富多彩,加之地质体遍布全球各地,广泛保存,可以极好的对其进行观察和研究,为地质科学的主要研究对象,并建立起了地质学的基本理论和基础知识。

人类科学家已经能够重建地球过去有关的资料。太阳系的物质起源于45.672亿±60万年前,而大约在45.4亿年前(误差约1%),地球和太阳系内的其他行星开始在太阳星云——太阳形成后残留下来的气体与尘埃形成的

宇宙中看地球(21张)圆盘状——内形成。通过吸积的过程,地球经过1至2千万年的时间,大致上已经完全成形。从最初熔融的状态,地球的外层先冷却凝固成固体的地壳,水也开始在大气层中累积。月亮形成的较晚,大约是45.3亿年前,一颗火星大小,质量约为地球10%的天体(通常称为忒伊亚)与地球发生致命性的碰撞。这个天体的部分质量与地球结合,还有一部分飞溅入太空中,并且有足够的物质进入轨道形成了月球。释放出的气体和火山的活动产生原始的大气层,小行星、较大的原行星、彗星和海王星外天体等携带来的水,使地球的水份增加,冷凝的水产生海洋。新形成的太阳光度只有太阳的70%,但是有证据显示早期的海洋依然是液态的,这称为微弱年轻太阳谬论矛盾。温室效应和较高太阳活动的组合,提高了地球表面的温度,阻止了海洋的凝结。

有两个主要的理论提出大陆的成长:稳定的成长到现代和在早期的历史中快速的成长。研究显示第二种学说比较可能,早期的地壳是快速成长的,随后跟着长期稳定的大陆地区。在时间尺度上的最后数亿年间,表面不断的重塑自己,大陆持续的形成和分裂。在表面迁徙的大陆,偶尔会结成超大陆。大约在7.5亿年前,已知最早的一个超大陆罗迪尼亚开始分裂,稍后又在6亿至5.4亿年时合并成潘诺西亚大陆,最后是1.8亿年前开始分裂的盘古大陆。

地球地质时期

主词条:地质时期

在地球演化过程中,发生一些天文与地质事件,将事件的时间段叫做地质时期。

在各地质时期,在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件,在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、冰川、古气候等多方面都留下了记录。

在不同的地质时期,地质作用不同,特征不同。

将地球历史划分为:地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期,见下表。

地质时期

特征

(界)

(宇)

距今年数

Ma

新生

这一时期是一颗彗星撞击地球而开始的。

这颗彗星在太阳系裂解,形成绕太阳的小行星带。

彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。

在这一地质时期,地球增加了水、大气和新的生物物种。原有的生物发生变异或进化。

65

这一时期是月球被地球俘获形成地月系而开始的。

月球绕地球转动,使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下,地球的外球发生了旋转,形成地极和磁极的移动。

在生物界,动物和植物都发生了变异,形成高大的树木和大型的动物。

230

这一时期是地球进入太阳系成为行星而开始的。

在这一地质时期,地球有了太阳的光照,形成了绕太阳的公转和自转,有了昼夜的变化。

在地球的内部,地核或内球偏向太阳引力的反方向,不在地球中心。

在地壳,由于地球自转形成由两极向赤道的离心力;在太阳引力作用下,由于地球自西向东转动,地壳形成自东向西的运动。形成高山、高原,形成沟谷洼地和平原。

在生物界,开始爆发式出现即开始复活。

随着太阳系的演化,地球由进入太阳系时的轨道面即轨道面与太阳赤道面夹角大约23°26′,演化到如今的地球轨道面与太阳赤道面近平行,地轴由垂直轨道面变为倾斜在轨道上运行,形成一年的四季变化。

在岩石建造上,出现大量的石灰岩。

540

·进入太阳系前时期

这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。

这是一段没有阳光的地质时期。

在这一段的前期,地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强,高山被剥低,在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。

在这一段的后期,地壳活动变弱,地表温度渐渐降低,到了冰点以下,形成全球性的冰川。

2500

地壳形成

时期

这一时期是由地表熔融物质凝固开始到有沉积岩形成的一段地质时间。

熔融物质凝固形成收缩,在地表形成张裂沟谷高山。宇宙天体撞击,在地表形成大坑洼地。

随着温度降低,熔融物质凝固过程中产生的水流动汇聚到张裂沟谷和大坑洼地中,产生的气留在地球表面,形成大气圈。

地核俘获宇宙物质的不均,地表各处温度高低不均产生大气流动。

在这一地质时期,地表形成了沟谷高山、大坑洼地,有了水和大气,产生了风化、剥蚀和搬运作用,开始形成沉积岩。

原始生命蛋白质出现,进化出原核生物(细菌、蓝藻)。

4600

地球形成

时期

这一时期是由地核俘获熔融物质开始到地表熔融物质凝固的一段地质时间。

在距今约46亿年前,由铁镍物质组成的地核俘获了熔融物质形成地幔。地幔与地核接触部位温度降低,形成内过渡层。地表温度降低凝固,形成外过渡层。

在这一地质时期,形成了圈层状结构的地球。

>4600

地球地理特征

地球质量

主词条:地球质量

卡文迪许认为地球的质量约为5.96×10^24千克 地球的赤道

星体(5张)半径ra=6378137m≈6378km,极半径rb=6356752m≈6357km,扁率e=1/298.257,忽略地球非球形对称,平均半径r=6371km。在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s^2,全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s^2,地球自转周期为23小时56分4秒(恒星日),即T=8.616×10^4s。

地球温度

地球表面的气温受到太阳辐射的影响,全球地表平均气温约15℃左右。而在不见阳光的地下深处,温度则主要受地热的影响,随深度的增加而增加。在地球中心处的地核温度更高达6000℃以上,比太阳光球表面温度(5778K,5500°C)更高。地球表面最热的地方出现在巴士拉,最高气温为58.8℃。地球北半球的“冷极”在东西伯利亚山地的奥伊米亚康,1961年1月的最低温度是-71℃。世界的“冷极”在南极大陆,1967年初,俄罗斯人在东方站曾经记录到-89.2℃的最低温度。

地球电性

因为地球自西向东旋转,而地磁场外部是从磁北极指向磁南极(即南极指向北极),所成的环形电流与地球自转的方向相反,所以是带负电的。

地球形状

主词条:地球形状

月食时,仔细观察就会发现投射在月球上的地球影子总是圆的;往南或往北作长途旅行时,则会发现同一个星星在天空中的高度是不一样的。一些聪明的古人从诸如此类的蛛丝马迹中就已经猜

自然灾害(20张)测到地球可能是球形的。托勒玫的地心说也明确地描述了地球为球形的观点,但是直到16世纪葡萄牙航海家麦哲伦的船队完成人类历史上的第一次环球航行,才真正用实践无可辩驳地证明了地球是个球体。

科学家经过长期的精密测量,发现地球并不是一个规则球体,而是一个两极部位略扁赤道稍鼓的不规则椭圆球体,夸张地说,有点像“梨子”,称之为“梨形体”。地球的赤道半径约长6378.137Km,这点差别与地球的平均半径相比,十分微小,从宇宙空间看地球,仍可将它视为一个规则球体。如果按照这个比例制作一个半径为1米的地球仪,那么赤道半径仅仅比极半径长了大约3毫米,凭着人的肉眼是难以察觉出来的,因此在制作地球仪时总是将它做成规则球体。

地球位置

地球在宇宙中的位置在最近的一个世纪里,这一认识发生了根本性的拓展。起初,地球被认为是宇宙的中心,而当时对宇宙的认识只包括那些肉眼可见的行星和天球上看似固定不变的恒星。17世纪日心说被广泛接受,其后威廉·赫歇尔和其他天文学家通过观测发现太阳位于一个由恒星构成的盘状星系中。到了20世纪,对螺旋状星云的观测显示我们的银河系只是膨胀宇宙中的数十亿计的星系中的一个。到了21世纪,可观测宇宙中的地球

宇宙的整体结构开始变得明朗——超星系团构成了包含大尺度纤维和空洞的巨大的网状结构。超星系团、大尺度纤维状结构和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干结构。在更大的尺度上(十亿秒差距以上)宇宙是均匀的,也就是说其各个部分平均有着相同的密度、组分和结构。

宇宙是没有“中心”或者“边界”的,因此我们无法标出地球在整个宇宙中的绝对位置。地球位于可观测宇宙的中心,这是因为可观测性是由到地球的距离决定的。在各种尺度上,我们可以以特定的结构作为参照系来给出地球的相对位置。目前依然无法确定宇宙是否是无穷的。

名称纬线经线定义与地轴垂直并且环绕地球一周的圆圈连接南北两极并且与纬线垂直相交的半圆。指示方向东西方向。南北方向。长度长度不一,赤道最长。所有经线长度相等。形状除极点外,纬线圈都是圆所有经线都是半圆。

起止度数

0度(0°纬线叫赤道)—90°N/S

0度(0°经线叫本初子午线)—180°

代号

北纬—N,南纬—S

东经—E,西经—W

如何区分

区分南、北纬(两种方法):

1、赤道(0°纬线)以北为北纬N,赤道以南为南纬S;

2、纬度向北递增为北纬N,纬度向南递增为南纬S。

区分东、西经(两种方法):

1、本初子午线(0度经线)以东为东经E,本初子午线以西为西经W;

2、经度向东递增为东经E,经度向西递增为西经E。

半球划分

赤道分南、北半球

20°W和160°E分东、西半球

地球地形与气候

地球气候

主词条:气候

因为地球气候从亘古到现在都有发生巨大变化并且这种变化将继续演进,很难把地球气候概括。地球上与天

地球的气候(3张)气和气候有关的自然灾害包括龙卷风、台风、洪水、干旱等。

两极地气候被两个温度相差并非很大的区域分隔开来:赤道附近宽广的热带气候和稍高纬度上的亚热带气候,降水模式在不同地区也差异巨大,降水量从一年几米到一年少于一毫米的地区都有。

地球地貌

海陆分布

地球总面积约为5.10072亿平方千米,其中约29.2%(1.4894亿平方千米)是陆地,其余70.8%(3.61132亿平方千米)是水。陆地主要在北半球,有五个大陆:欧亚大陆、非洲大陆、美洲大陆、澳大利亚大陆和南极大陆,另个还有很多岛屿。大洋则包括太平洋、大西洋、印度洋,北冰洋和南冰洋五个大洋及其附属海域。海岸线共35.6万千米。

极端海拔

陆地上最低点:死海-418米

全球最低点:马里亚纳海沟-11,034米

全球最高点:珠穆朗玛峰8,844.43米

地球人文地理

主词条:世界

地球人口

世界人口总数是人类在一个特定的时间内在地球上生活的数目。根据美国人口调查局的估计,截至2013年1月4日,全世界约有70.58亿人。世界人口在15世纪的黑死病后不断增长,最快的世界人口增长率(高于1.8%)出现于20世纪50年代。根据世界人口预测,世界人口将继续增长直到2050年。

地球政区

世界上共有226个国家和地区,国家199个,地区27个。亚洲(48个国家), 欧洲(44个国家/2个地区) 非洲(53个国家/3个地区) 大洋洲(14个国家/10个地区) 北美洲(23个国家/13个地区) 南美洲(12个国家/1个地区)。

地球结构

地球综述

主词条:地球圈层

地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。

地球圈层名称

深度

(公里)

地震

纵波速度

(公里/秒)

地震

横波速度

(公里/秒)

密度(克/立方厘米)

物质

状态

一级

分层

二级

分层

传统

分层

地壳

地壳

0-33

5.6-7.0

3.4-4.2

2.6-2.9

固态物质

外过渡层

(上)

上地幔

33-980

8.1-10.1

4.4-5.4

3.2-3.6

部分

熔融物质

外过渡层

(下)

下地幔

980-2900

12.8-13.5

6.9-7.2

5.1-5.6

液态—固态物质

液态层

外地核

2900-4700

8.0-8.2

不能通过

10.0-11.4

液态物质

内过

度层

过度层

4700-5100

9.5-10.3

12.3

液态—固态物质

地核

地核

5100-6371

10.9-11.2

12.5

固态物质

地球大气圈

主词条:大气圈

地球大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000~1.6万公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的0.86%。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。

地球水圈

主词条:水圈

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"。地球水圈总质量为1.66×10^24g,约为地球总质量的1\3600,其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。

地球生物圈

主词条:生物圈

由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

地球岩石圈

主词条:岩石圈

对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的。它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45%,其平均水深为4000~5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论。

地球软流圈

主词条:软流圈

在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在,将地球外圈与地球内圈区别开来了。

地球地幔圈

主词条:地幔圈

地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33~410公里)、下地幔的D′层(1000~2700公里深度)和下地幔的D″层(2700~2900公里深度)组成。地球物理的研究表明,D′层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层。

地球外核液体圈

主词条:外核液体圈

地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900-5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成。4980-5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。

地球固体内核圈

主词条:固体内核圈

地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120-6371公里地心处,又称为G层。根据对地震波速的探测与研究,证明G层为固体结构。地球内层不是均质的,平均地球密度为5.515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为2.6~3.0克/厘米3。由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°C,300公里处为2000°C,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°C,地心处温度则在6000°C以上。美丽的地球

地球运动

地球自转

主词条:地球自转

地球存在绕自转轴自西向东的自转,平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上,自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早利用地球自转作为计量时间的基准。自20世纪以来由于天文观测技术的发展,人们发现地球自转是不均的。1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用,地球自转中的各种变化相继被发现。天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。

地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化,月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。周年周期变化,也称为季节性变化,是20世纪30年代发现的,它表现为春天地球自转变慢,秋天地球自转加快,其中还带有半年周期的变化。周年变化的振幅为20~25毫秒,主要由风的季节性变化引起。半年变化的振幅为8~9毫秒,主要由太阳潮汐作用引起的。此外,月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒,是由月亮潮汐力引起的。地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的,振幅只有约0.1毫秒,主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

地球公转

主词条:地球公转

地球公转的轨道是椭圆的,公转轨道半长径为149597870公里,轨道的偏心率为0.0167,公转的平均轨道速度为每秒29.79公里;公转的轨道面(黄道面)与地球赤道面的交角为23°27',称为黄

从国际空间站俯瞰地球

赤交角。地球自转产生了地球上的昼夜变化,地球公转及黄赤交角的存在造成了四季的交替。

从地球上看,太阳沿黄道逆时针运动,黄道和赤道在天球上存在相距180°的两个交点,其中太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点,称为春分点,与春分点相隔180°的另一点,称为秋分点,太阳分别在每年的春分(3月21日前后)和秋分(9月23日前后)通过春分点和秋分点。对居住的北半球的人来说,当太阳分别经过春分点和秋分点时,就意味着已是春季或是秋季时节。太阳通过春分点到达最北的那一点称为夏至点,与之相差180°的另一点称为冬至点,太阳分别于每年的6月22日前后和12月22日前后通过夏至点和冬至点。同样,对居住在北半球的人,当太阳在夏至点和冬至点附近,从天文学意义上,已进入夏季和冬季时节。上述情况,对于居住在南半球的人,则正好相反。

地球时代划分

序号史前时代

距今

单位:亿年

主要事件

1

冥古宙、隐生代

45.7

地球出现

2

原生代

41.5

地球上出现第一个生物——细菌

3

酒神代

39.5

古细菌出现

4

早雨海代

38.5

地球上出现海洋和其他的水

5

太古宙、始太古代

38

地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命形成

6

古太古代

36

蓝绿藻出现

7

中太古代

32

原核生物进一步发展

8

新太古代

28

第一次冰河期

9

元古宙、成铁纪

25

10

层侵纪

23

11

造山纪

20.5

12

古元古代、固结纪

18

13

盖层纪

16

14

延展纪

14

15

中元古代、狭带纪

12

16

拉伸纪

10

罗迪尼亚古陆形成

17

成冰纪

8.50

发生雪球事件

18

新元古代、埃迪卡拉纪

6.3

多细胞生物出现

19

显生宙、古生代、寒武纪

5.42

寒武纪生命大爆发

20

奥陶纪

4.883

鱼类出现;海生藻类繁盛

21

志留纪

4.437

陆生的裸蕨植物出现

22

泥盆纪

4.16

鱼类繁荣;两栖动物出现;昆虫出现;裸子植物出现;石松和木贼出现

23

石炭纪

3.592

昆虫繁荣;爬行动物出现;煤炭森林

24

二叠纪

2.99

二叠纪灭绝事件,地球上95%生物灭绝;盘古大陆形成

25

中生代、三叠纪

2.51

恐龙出现;卵生哺乳动物出现

26

侏罗纪

1.996

有袋类哺乳动物出现;鸟类出现;裸子植物繁荣;被子植物出现

27

白垩纪

0.996.

恐龙的繁荣和灭绝、白垩纪-第三纪灭绝事件,地球上45%生物灭绝,有胎盘的哺乳动物出现

28

第三代

未知

动植物都接近现代

29第四代0.0621人类出现

地球地球年龄

21世纪科学家对地球的年龄再次进行了确认,认为地球产生要远远晚于太阳系产生的时间,跨度约为1.5亿年左右这远远晚于此前认为的30-4500万年。此前科学家通过太阳系年龄计算公式算出了太阳系产生的时间为55.68亿年前,而地球产生的年龄要比太阳系晚30亿年到45亿年左右,大约为25.48亿年前左右。在2007年时,瑞士的科学家对此数据进行了修正,认为地球的产生要在太阳系形成的6200万年之后。

科学家一般是通过同位元素铪182和钨182两种放射元素来计算地球和月球年龄的。铪182的衰变期为900万年衰变之后的同位素为钨182,而钨182则是地核的组成部分之一。科学家们认为在地球形成时,几乎所有的铪182元素全部已经衰变成了钨182。仅有极少量存在,正是这微量的铪182才能够帮助科学家测算地球的真实年龄。尼尔斯研究所的教授说道:“所有的铪完全衰变成钨需要50-60亿年的时间,并且都会沉在地核,而新的表明,地球和月球上地幔含有的元素量高于太阳系,而经过测算时间大约为1.5亿年左右”

地球历史地球起源

地球历史太阳系的形成

星云说所解释的太阳系的形成

关于太阳系的形成,一类认为太阳系是一次激烈的偶然突变而产生的,即灾变说观点;另一类则认为太阳系是有条不紊地逐渐演变成的,即演化说观点。

1755年,德国哲学家康德根据牛顿的万有引力原理,提出一个太阳系形成的假说,认为太阳系中的太阳、行星和卫星等是由星云——一种稀薄的云雾状微粒物质逐渐演化形成的。1796年,法国天文学家拉普拉斯也提出了与康德类似的星云说,后人常把两者合起来,统称“康德一拉普拉斯星云说”。这个假说在19世纪的大部分时间内占统治地位。

星云说认为:恒星的形成是银河弥漫的原始星云的某一个球状碎片,在自身引力的作用下不断收缩,产生旋涡,旋涡使星云碎裂成大量碎片,每个碎片又逐渐转化为恒星。太阳就是其中之一,它也不断收缩、旋转,在长期的运动中形成原始太阳。周围的物体不断聚合、碰撞,越转越大,就形成了今天的八大行星。行星周围的物质,也是这样渐渐形成了卫星。这就是太阳系形成的一个主要假说。

唯心主义认为,地球和整个宇宙都是依神或上帝的意思创造出来的。18世纪爱尔兰一个大主教公开宣称:“地球是纪元前4004年10月23日一个星期天的上午9时整被上帝创造出来的。”在中国古代,人们认为远古的时候还没有天地,宇宙间只有一团气,在一万八千年前,有位盘古氏开天辟地,才有了日月星辰和大地。

康德和拉普拉斯他们认为太阳系是由一个庞大的旋转着的原始星云形成的。原始星云是由气体和固体微粒组成,它在自身引力作用下不断收缩。星云体中的大部分物质聚集成质量很大的原始太阳。

与此同时,环绕在原始太阳周围的稀疏物质微粒旋转的加快,便向原始太阳的赤道面集中,密度逐渐增大,在物质微粒间相互碰撞和吸引的作用下渐渐形成团快,大团快再吸引小团快就形成了行星。行星周围的物质按同样的过程形成了卫星。这就是康德——拉普拉斯星云说。

关于地球和太阳系起源还有许多假说,如碰撞说、潮汐说、大爆炸宇宙说等等。自20世纪50年代以来,这些假说受到越来越多的人质疑,星云说又跃居统治地位。国内外的许多天文学家对地球和太阳系的起源不仅进行了一般理论上的定性分析,还定量地、较详细论述了行星的形成过程,他们都认为地球和太阳系的起源是原始星云演化的结果。

中国天文学家戴文赛认为,在50亿年之前,宇宙中有一个比太阳大几倍的大星云。这个大星云一方面在万有引力作用下逐渐收缩,另外在星云内部出现许多湍涡流。于是大星云逐渐碎裂为许多小星云,其中之一就是太阳系前身,称之为“原始星云”,也叫“太阳星云”。由于原始星云是在湍涡流中形成的,因此它一开始就不停地旋转。

原始星云在万有引力作用下继续收缩,同时旋转加快,形状变得越来越扁,逐渐在赤道面上形成一个“星云盘”。组成星云盘的物质可分为“土物质”、“水物质”、“气物质”。这些物质在万有引力作用下,又不断收缩和聚集,形成许多“星子”。星子又不断吸积、吞并,中心部分形成原始太阳,在原始太阳周围形成了“行星胎”。原始太阳和行星胎进一步演化,而形成太阳和九大行星,进而形成整个太阳系。

地球历史地球的形成

对地球起源和演化的问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶,至今已经提出过多种学说。一般认为地球作为一个行星,起源于46亿年以前的原始太阳星云。地球和其他行星一样,经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。

形成原始地球的物质主要是星云盘的原始物质,其组成主要是氢和氦,它们约占总质量的98%。此外,还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛出的物质。在地球的形成过程中,由于物质的分化作用,不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质分离出来,并被太阳光压和太阳抛出的物质带到太阳系的外部,因此,只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了原始的地球,并演化为今天的地球。水星、金星和火星与地球一样,由于距离太阳较近,可能有类似的形成方式,它们保留了较多的重物质;而木星、土星等外行星,由于离太阳较远,至今还保留着较多的轻物质。关于形成原始地球的方式,尽管还存在很大的推测性,但大部分研究者的看法与戴文赛先生的结论一致,即在上述星云盘形成之后,由于引力的作用和引力的不稳定性,星云盘内的物质,包括尘埃层,因碰撞吸积,形成许多原小行星或称为星子,又经过逐渐演化,聚成行星,地球亦就在其中诞生了。根据估计,地球的形成所需时间约为1千万年至1亿年,离太阳较近的行星(类地行星),形成时间较短,离太阳越远的行星,形成时间越长,甚至可达数亿年。

地球历史地球早期的演化

地球历史形成初期的化学性变化

至于原始的地球到底是高温的还是低温的,科学家们也有不同的说法。从古老的地球起源学说出发,大多数人曾相信地球起初是一个熔融体,经过几十亿年的地质演化历程,至今地球仍保持着它的热量。现代研究的结果比较倾向地球低温起源的学说。地球的早期状态究竟是高温的还是低温的,目前还存在着争论。然而无论是高温起源说还是低温起源说,地球总体上经历了一个由热变冷的阶段,由于地球内部又含有热源,因此这种变冷过程是极其缓慢的,地球仍处于继续变冷的过程中。

地球在刚形成时,温度比较低,并无分层结构,后来由于陨石等物质的轰击、放射性衰变致热和原始地球的重力收缩,才使地球的温度逐渐升高,最后成为粘稠的熔融状态。在炽热的火球旋转和重力作用下,地球内部的物质开始分异。较重的物质渐渐地聚集到地球的中心部位,形成地核;较轻的物质则悬浮于地球的表层,形成地壳;介于两者之间的物质则构成了地幔。这样就具备了所谓的层圈结构。

在地球演化早期,原始大气都逃逸了。但随着物质的重新组合和分化,原先在地球内部的各种气体上升到地表成为新的大气层。由于地球内部温度的升高,使内部结晶水汽化。后来随着地表温度的逐渐下降,气态水经过凝结,积聚到一定程度后,又通过降雨重新落到地面,这种情况持续了很长一段时间,于是在地面上形成水圈。

最原始的地壳约在40亿年前出现,而地球以其地壳出现作为界线,地壳出现之前称为天文时期,地壳出现之后则进入地质时期。

地球历史陆地的起源

有关大陆的起源问题,地质和地球物理学家杜托特(A. L. Du Toit)于1937年在他的《我们漂移的大陆》一书中提出了地球上曾存在两个原始大陆的模式。如果这个模式成立,那么这两个原始大陆分别被称为劳亚古陆(Lanrasia)和冈瓦纳古陆(Gondwanaland);这实际上就象以前魏格纳等人所主张的那样,把全球大陆只拼合为一个古大陆。杜托特认为,两个原始大陆原来是在靠近地球两极处形成的,其中劳亚古陆在北,冈瓦纳古陆在南,在它们形成以后,便逐渐发生破裂,并漂移到今天大陆块体的位置。

早在19世纪末,地质家学休斯(E. Suess)已认识到地球南半球各大陆的地质构造非常相似,并将其合并成一个古大陆进行研究,并称其为冈瓦纳古陆,这个名称源于印度东中部的一个标准地层区名称(Gondwana)。冈瓦纳古陆包括现今的南美洲、非洲、马达加斯加岛、阿拉伯半岛、印度半岛、斯里兰卡岛、南极洲、澳大利亚和新西兰。它们均形成于相同的地质年代,岩层中都存在同种的植物化石,被称为冈瓦纳岩石。杜托特用以证明劳亚古陆和冈瓦纳古陆的存在和漂移的主要证据,是来自地质学、古生物学和古气候学方面。根据三十多年中积累起来的资料,有力地证明冈瓦纳古陆的理论基本上是正确的。

劳亚古陆是欧洲、亚洲和北美洲的结合体,这些陆块即使在现在还没有离散得很远。劳亚古陆有着很复杂的形成和演化历史,它主要由几个古老的陆块合并而成,其中包括古北美陆块、古欧洲陆块、古西伯利亚陆块和古中国陆块。在晚古生代(距今约3亿年前)这些古陆块逐步靠扰并碰撞,大致在石炭纪早中期至二叠纪(即2亿至2亿7千万年前)才逐步闭合。古地质、古气候和古生物资料表明,劳亚古陆在石炭~二叠纪时期位于中、低纬度带。在中生代以后(即最近的1-2亿年间)劳亚大陆又逐步破裂解体,从而导致北大西洋扩张形成。研究表明,全球新的造山地带的形成和分布,都是劳亚古陆和冈瓦纳古陆破裂和漂移的构造结果。在这过程中,大陆岩块的不均匀向西运动和离极运动的规律十分明显。总的看来,劳亚古陆曾位于北半球的中高纬度带,冈瓦纳古陆则曾一度位于南半球的南极附近;这两个大陆之间由被称为古地中海(也称为特提斯地槽)的区域所分隔开。

在杜托特(1937年)提出劳亚古陆与冈瓦纳古陆理论之前,魏格纳(A.L.Wegener)早在1912年曾提出了地球上曾只有一个原始大陆存在的理论,称为联合古陆。魏格纳认为,它是在石炭纪时期(距今约2.2亿-2.7亿年前)形成的。魏格纳把联合古陆作为他描述大陆漂移的出发点。然而根据人们现在的认识,魏格纳所提出的联合古陆决不是一个原始的大陆。虽然仍有很大一部分人赞同联合古陆观点,但他们所作出的古大陆复原图与魏格纳所提出的复原图相比,已存在很大的差别,相反倒有些接近杜托特的两个古大陆分布的理论。

最近2亿年以来的大陆漂移和板块运动,已得到了确切证明和广泛的承认。然而有人推测,板块运动很可能早在30亿年前就已经开始了,而且不同地质时期的板块运动速度是不同的,大陆之间曾屡次碰撞和拼合,以及反复破裂和分离。大陆岩块的多次碰撞形成了褶皱山脉,并连接在一起形成新的大陆,而由大洋底扩张形成新的大洋盆地。因此,要准确复原出大陆在2亿多年前所谓的"漂移前的漂移"是十分困难的。地球的年龄已有46亿年历史,目前已经知道地球上最古老的岩石年龄为43.74亿年,并且分布的面积相当小。这样,从46亿年到37亿年间,约有9亿年的间隔完全缺失地质资料。此外,地球上25亿年前的地质记录也非常有限,这对研究地球早期的历史状况带来不少困难。

地球历史大洋的起源与演化

有关大洋的起源和演化研究从本世纪初才开始,在此之前一般认为大洋盆地是地球表面上永存的形态,也即大洋盆地自从贮水形成以来,其位置和分布格局是固定的。随着地球科学的发展,特别是本世纪初以魏格纳为首的大陆漂移这一革命性的学说的提出,对自最近的2亿多年以来大洋的起源和演化有了突破性的认识。

对于大陆漂移学说,并非一开始就得到许多人支持的,因为当时对引起大陆漂移的机制,即力源问题并没有很好解决。1931年,霍姆斯等人提出了地幔对流学说,用于解释大陆漂移的力源,然而这个观点在当时很少受到人们的注意。19世纪后期,有人建立了地球收缩的全球构造学说,用于解释地球上为什么会有如此大规模的造山运动。然而,本世纪50年代以后,随着全球性大洋中裂谷的巨大拉张性证据的发现,收缩学说被普遍放弃了,与此同时,地球膨胀学说很快流行起来。膨胀说认为,地球开始时很小,直径是现今地球的一半。由于地球大幅度膨胀,原始地壳裂开成为现在的大陆,裂开的地方经过不断发展成为现代的大洋盆地。并且,由于地球的大幅度膨胀引起的所谓大陆漂移,表明大陆块基本上是停留在原地的,即各大陆之间和大陆相对于地幔之间并没有发生过显著的移动。由于膨胀说无法解释大陆地壳上广泛发育的褶皱山脉构造特征是怎么形成的,霍姆斯等人的地幔对流说很快再次被重视。60年代初,随着洋底探测资料的迅速积累,赫斯(H. H. Hess)和迪茨(R. S. Dietz)首先把地幔对流方案发展为海底扩张的学说。赫斯在1962年发表了《大洋盆地的历史》一文,提出了大洋起源的新观点,即海底扩张理论。赫斯认为洋底的主要构造就是由地幔对流作用的直接表现。海底扩张理论证明,大陆和洋底是在对流着的地幔上被动地移动着,而不像早期的大陆漂移说所主张的大陆在洋底上主动漂移。海底扩张理论提出后不久,一些别的洋底观测结果,诸如洋底地壳构造、地磁、地震震源和地热流量分布等对这个理论提供了有力证据。这种情况下,使得大部分的学者都转向了关于海底扩张的研究。现在已经普遍确认,可以用海底扩张和板块运动理论解释大洋起源和演化,大洋盆地的固定论看来是过时了。海底扩张和板块构造学说对大洋的起源和演化的理论解释的基础都是地幔对流说。

现代研究证实,大洋最初是在大陆内部孕育的,并开始于大陆岩石圈中的裂谷。大陆在裂谷处破裂并相互分离,从而开始产生新的大洋盆地。魏格纳曾把南大西洋两对岸的吻合作为阐述大陆漂移说的出发点。事实上,把南美洲与非洲两大陆拼合到一起,不仅大陆边沿地形轮廓非常吻合,而且岩石类型和地质构造也可以对接起来。现已证明,大西洋在二叠纪(2亿5千万年前)时还根本不存在,据估计,形成中大西洋的大陆裂谷发生在稍后的三叠纪(约1亿6千万-1亿9千万年前)。至侏罗纪末期(约1亿2千万年前),中大西洋可能已张开达1000公里的宽度;南大西洋的张开大约开始于早白垩纪(约1亿1千万年前),而最初的裂谷发生在晚侏罗纪(约1亿3千万年前);北大西洋张开最晚,大约开始于第三纪初(约6000-7000万年前),与此同时,由北大西洋裂谷向东北延展而伸入格陵兰与欧洲之间,挪威海随之张裂开。从6千万年到2千万年前,挪威海、巴芬海和北大西洋主体都在扩张,但速率和方向均有些变化。综上所述,现今的那些广阔的大洋盆地并不是从来如此,而是长期的地球运动和演化的结果。大洋由狭窄海湾到宽阔盆地的发展,是通过持续发生的大规模海底扩张过程实现的。海底扩张和板块运动的动力都是地幔对流。

由于地球原始地壳自从形成以来,从来没有停止过大规模的地质构造形态的运动。因此,可以肯定地说,现在地球上大洋和陆地的形态就是过去数拾亿年来大规模地壳运动的结果。

地球历史早期生物历史

地球历史生物的出现

古生物学家迄今发现的远古生物历史可追溯至6.35亿年前的欧巴宾海蝎,这些地球最早期生物的生活方式非常像现今的海绵,根部扎在海底,过滤水中的食物颗粒。

化石记载地球上最早在大约35亿年前出现生命。有专家提出,但是地球上的生命是如何出现的仍是科学界未解决的谜题之一。

查尔斯·达尔文

根据1871年查尔斯·达尔文的推测,早期生命可能开始于一个温暖的小池塘中,但是另外一些科学家则认为早期生命可能存在于矿产资源较为丰富的水域环境中,比如温度较高的热液喷涌,但是最近一组科学家提出另一种理论,认为生命可能起源于非常寒冷的地方,一些偶发事件促进了无机环境中形成有机物质。

有专家提出,随着地球逐渐冷却,简单的有机化合物(单分子物)渐渐形成,混合后形成较为复杂的混合物(聚合物)。后来,洋流把这些大个的微粒汇聚到海岸和深海温泉等“热点地区”,它们可能最终形成了首批原始细胞。也有证据证明,首批细胞复制使用的是核糖核酸(RNA),而不是脱氧核糖核酸(DNA),而DNA复制是在经历了非常漫长的进化后才出现的。

也有理论认为生物出现在外星球。

地球历史寒武纪生命大爆发

狄更逊水母化石,发现于澳大利亚埃迪卡拉山

1909年,美国古生物学家、史密森学会秘书查尔斯-沃尔科特(Charles Walcott)在加拿大不列颠哥伦比亚省的伯吉斯山口发现了伯吉斯页岩石,岩石块中含有化学记录历史上许多重要动物群中已知最古老的例证。

沃尔科特的研究发现为所谓的寒武纪生命大爆发(Cambrian Explosion)提供了进一步的证据。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案,在寒武纪(距今约5.42亿年前至4.9亿年前)的化石记录中,地球上突然涌现出各种各样的结构复杂的动物。虽然伯吉斯页岩中以前从未记录过如此规模的复杂动物,但古生物学家对三叶虫和寒武纪其他动物的存在并不陌生,这让查尔斯-达尔文困惑不已。

寒武纪生命大爆发对科学家提出的挑战是,在达尔文所处的年代及其以后多年,在寒武纪岩层以下年代更久远的岩层中,并没有发现动物化石。对于达尔文的进化论来说,这是一个极为的不安事实,因为在化石记录中,结构简单的动物形式应该在结构复杂的动物形式之前出现。

在《物种起源》中,达尔文提出了这样的主张:“在这些跨度如此之大但却鲜为人知的时期,地球上遍布着活的生物。”但他坦言,“对于我们为什么没有发现这些原始时期的化石记录的问题,我不能给出一个令人满意的答案。”

地球历史无脊椎生物主导时期(5.1-4.38亿年前)

主词条:奥陶纪

奥陶纪生存的部分物种

奥陶纪开始于距今5亿年前。藻类变化不大,三叶虫数量仍居首位。此时其它无脊椎动物数量和种类都超过了寒武纪。最常见的有珊瑚、腕足类、腹足类、海百合和鹦鹉螺等。

奥陶纪时期的地球陆地变化不大,由于水生植物不断的光合作用。空气中氧气含量进一步增加。大致比珠峰顶部的氧气还少一点,广阔的海域,繁育着大量的各门类无脊椎动物,除寒武纪业已产生的外,某些类群还得到进一步的发展,如笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

地球历史志留纪和泥盆纪(4.39-3.63亿年前)

主词条:志留纪、泥盆纪

在经历了漫长的演化之后,地球终于进入到由脊椎动物占主导地位的时期。鱼类成为当时的霸主。

3.67 亿年前,巨大的流星划破夜空坠人大海,天空中电光闪闪。这时全球气候变干,温度下降。洋流以新的形式涡动,使海洋进一步降温,表层水的盐度更高,海洋中的含氧量下降到很低的水平。陨石的撞击可能还引起更多的气候变化。这一时期可能至少有3个或多至6个来自太空的巨大天体撞人海洋中,结果导致包括造礁动物、多种鱼类和腕足类等许多海洋生物绝灭。

泥盆纪晚期,由于地球气候变得恶劣起来,湖沼干涸,盾皮鱼类绝种,许多种鱼也同样面临着威胁。在这漫长的年代中,总鳍鱼中的某些支很好地适应了环境,它们依靠偶鳍、内鼻孔和鳔爬上陆地寻找水源和食物,久而久之,其中的一部分逐步演化为原始两栖类动物。

由于大气圈中氧气增多,在平流层形成能够吸收大部分紫外线的臭氧层,使地球表面除海水对生物起到庇护作用以外,又增加了一层保护层,从而为古生代植物的登陆创造了条件。最早的昆虫已经绝灭了,但昆虫是迄今居住在地球上的最成功的动物。它们是最早的陆生动物。热带雨林是生物最繁盛的地方,昆虫构成了其中动物和植物总重量的三分之一。坚固的外骨骼保护了小动物使其免受伤害,在干旱少雨的时候也能避免被干死。昆虫一次能产几百只,有时甚至几千只卵。即使在最危险或最恶劣的环境里卵也能够孵化长大,产生更多的昆虫。

在植物和昆虫为两栖类创造好条件的4000万年以后,两栖类才从水中爬上岸边,这里的植物和植食性动物提供了充足的食物。因为没有更大的动物与之竞争,两栖类迅速扩散开来。在距今3.5亿年前的泥盆纪晚期,总鳍鱼的一支已进化成原始两栖类。其中主干为迷齿类,其次为壳椎类和滑体类。

地球历史石炭纪和两叠纪(约3.63-2.51亿年前)

主词条:石炭纪、二叠纪

石炭纪时期,气候潮湿,因而出现了新的奇特的森林,这是陆地上最早的森林。这些森林不像今天的沼泽森林那样茂密、黑暗,它们由木贼、厚层的蕨类植物和又高又细的树木组成。新的奇怪的动物在这奇特的景观中定居下来。各种形状和大小的两栖类动物在湿润的环境中繁盛起来,体形巨大的昆虫也是如此。

昆虫是最先掌握飞行技术的动物。爬行类、鸟类、哺乳类甚至鱼类都是在它们之后飞上天空的。飞行大大有利于躲避捕食者、征服新的领地和寻找新的食物来源。起初,昆虫可能跑、跳或从树上滑行下来,体型更有利于运动的昆虫常常存活下来,终于它们发育出翅膀。

地球历史爬行动物时代

主词条:中生代、三叠纪、侏罗纪、白垩纪

到距今二亿五千万年至六千五百万年前,生物史称为中生代,包括了地质史的三叠纪,侏罗纪和白垩纪。中生代生物界最大的特点是继续向适应陆生生活演化,裸子植物进化出花粉管,能进行体内受精,完全摆脱对水的依赖,更能适应陆生生活,形成茂密的森林。动物界中爬行动物也迅速发展,演化出种类繁多的恐龙,成为动物界霸主,占据了海、陆、空三大生态领域。

地球历史爬行类的进化 (约2.5-2.05亿年前)

爬行动物包括大型肉食性动物,轻巧的捕猎动物,身披鳞甲、嘴巴像猪一样的植食性动物和像鳄鱼一样的食鱼动物,它们与最早的恐龙生活在一起。许多爬行动物比最早的恐龙大而且更常见,但这些爬行动物与恐龙都比最早的哺乳动物大得多;这一时期出现的哺乳动物长得都不比老鼠大。从脊椎动物的方面来说,三叠纪虽部份继承了古生代的生物成分,但更重要的新的生物类型的出现。在脊椎动物中,除新出现龟鳖类外,更为重要的是槽齿类爬行动物的出现,并从它进化出鳄类、恐龙,以及后来的翼龙、鸟类等,为地球开创一个崭新的生物局面。武氏鳄、吐鲁番鳄均为早期槽齿类代表。不过,三叠纪最具进化意义的事件要算哺乳动物的出现,它是从一支基底爬行动物进化来的。当时它虽还弱小,但进步的构造特征预示它日后统治世界的强大的生命力。肯氏兽类是爬行动物向哺乳动物进行过程中的一旁枝。

三叠纪早、中期植物的面貌,多为一些耐旱的类型。晚三叠世生长在沼泽中的木贼类、羊齿类相当繁茂,低丘缓坡则布有和现代相似的常绿树,如松、柏、苏铁等。盛产于古生代的主要植物群,几乎全部减绝,种子蕨大部消失,柯达树类趋于衰减。

从大约3亿年前直到7000多万年以后的三叠纪时期恐龙刚刚兴起之前不久,异齿龙这样的动物是陆地上的统治者。

海中的爬行类怪物:2.35 亿年前,爬行动物于三叠纪中期进入水中。它们的身体长到像鲸鱼那样巨大,并在随后的1.7亿年里统治海洋直至恐龙时代结束。最早的大型海洋爬行动物是幻龙类。它们的牙齿长而尖,适于捕捉鱼类,脚趾具蹼有助于划水。盾齿龙类生活于同一时期。这些海生爬行动物体长 1.8米,体侧具甲。盾齿龙用大而平的牙齿压碎并摄食海底贝类。它的牙齿长在颌骨边缘和口腔顶部。

到了2亿年前,蛇颈龙类出现了。这些海生爬行动物尾巴短,前肢呈宽阔的桨状,大多数脖子很长。短颈的上龙类是所有蛇颈龙中最大的,体长12米,超过大型运货车。鱼龙也在这一时期出现,它长得更大,体长 15米。它们在9000万年前谜一样地消失了。同样大小的沧龙是凶猛的海生爬行动物,以鱼为食,它们则存活到 6500万年前恐龙时代结束。

地球历史恐龙的鼎盛(约2.08-1.46亿年前)

霸王龙

侏罗纪是恐龙的鼎盛时期。当时除陆上的恐龙,水中的鱼龙外,翼龙和鸟类也相继出现了。这样,脊椎动物便首次占据了陆、海、空三大生态领域。侏罗纪的龟类已至繁盛,中国龟、天府龟是其当时代表。恐龙主宰大地。在超过5500万年的时间内,它们发展成为植食性和肉食性恐龙,小的像鸡那么大,大的像座高楼。同时,地球上单一的大陆分解为两个大陆,植物和气候变得更加多样。但地球上仍然很温暖,而且没有草或开花植物。

恐龙时代的鸟类化石稀少,但始祖鸟显示出许多肉食性恐龙的特征,因而大多数科学家认为它是由恐龙进化而来的。

地球历史恐龙最后的繁盛(约1.46亿-6500万年前)

白垩纪是中生代最后一个时期,恐龙仍繁盛,并进化出恐龙的最后一支―角龙。但到白垩纪末期,由于环境的突变,所有恐龙,以及鱼龙和翼龙,统统都绝减了。称雄一时的爬行动物至此一蹶不振,退出历史舞台,闯过此关而且残留至今的只鳄类、龟鳖类、蛇和晰蜴等少数几类。鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的一支。鸟类起源于爬行动物的槽齿类。不少人已更进一步认为鸟类是恐龙的后裔。世界最早的鸟类是发现于德国的始祖鸟。迄今为止只发现七件骨骼标本。这一鸟类除身披羽毛外,其余特微和一些小型恐龙十分相似。因此,这一距今一亿四千万年(晚侏罗世纪的鸟类也是最原始的鸟类。早白垩世(距今一亿三千万年左右)是鸟类首次蓬勃发展的时期。中国辽宁发现的鸟类化石是这一时期世界是最为丰富、保存最完整、种类最多的鸟类。这一时期,鸟类个头较小,飞行能力及树栖能力皆始祖鸟大大提高。

白垩纪是恐龙生活的最后一个纪,也是地球景观发生巨大变化的时期。在海面达到创纪录的高度后,各个大陆的形状与今天的非常相似。开花植物出现,许多昆虫——从蜜蜂到蚂蚁——也出现了。巨型蜥蜴与巨大的海龟一起在海洋里游泳。在空中,翼龙展开双翼达12米。陆地上,恐龙占统治地位,其大小和形状超出了以前的所有类型。植食性恐龙长到100吨重,肉食性恐龙的体长达到12米以上。

哺乳动物在恐龙时代自始至终都存在。数百万年中,它们都是原始而渺小的。其中一些可能产蛋。白垩纪时哺乳动物开始发生变化。

将近7000 万年前,哺乳动物分化成两个主要类群。一类是有胎盘类哺乳动物,它们的初生幼崽发育完好。另一个哺乳动物类群是有袋类,它们生出很小的幼崽,幼崽爬进母亲的育儿袋中吃奶。这两个类群今天仍然存在,但它们的早期种类很久以前就绝灭了。恐龙时代晚期的有胎盘类哺乳动物中包括了最早的灵长类。猴子、类人猿和人是今天的灵长类。但最早的灵长类是老鼠一样大小的动物,如珀加图里猴。科学家可以根据臼齿分辨出灵长类,这些牙齿看起来很像现代灵长类后部的牙齿。珀加图里猴是最早的灵长类之一。长约10厘米,可能以昆虫为食。

地球历史白垩纪绝灭事件

主词条:第五次生物大灭绝

6500万年前,恐龙从陆地上消失了,海洋和空中的许多其他类型的动物也消失了,包括巨型海生爬行动物和会飞的爬行动物。科学家提出许多种理论来解释恐龙的灭绝。较为流行的结论是:一颗巨大的小行星撞击了墨西哥湾。这次撞击产生的巨大海啸横扫地球,并引发多处大火。烟尘遮天蔽日,使天空变暗,并阻挡阳光,使地球变冷。火山爆发也可能产生同样的结果。许多动物无法适应天气变化。但是,鸟类、哺乳动物、鳄鱼以及许多其他动物幸存下来。

这一假说的证据还来自于在世界各地发现的6500万年前的沉积物中存在的一种氨基酸。这种氨基酸含有大量的铱元素,大量地存在于某些天体里,在地球上却根本不应该存在。这层富含铱元素的地层在北美洲、欧洲和澳大利亚的许多地区都被先后发现,在我国西藏的冈巴地区几年前也发现了这层含铱层。有的科学家认为,这次爆炸使所有恐龙都灭绝了。但是也有一些科学家认为,只有 70%的恐龙在当时灭绝,其它的一些恐龙种类则勉强地躲过了劫难,可是在随后的几百万年里又逐渐绝灭了。这后一种说法并不是没有道理,因为在6500万年前的这次事件以后形成的地层里,仍有一些恐龙骨骼被发现。例如,美国新墨西哥洲6000万年前上下的地层中就曾经发现了恐龙的残骸。在阿拉斯加新生代的冻土带里,也发现过三角龙的化石。这些现象似乎说明,在这次小行星撞击地球引起的大爆炸以后,仍然有一些恐龙挣扎着生活了几百万年的时间,最后才因为不适应新的气候和新的环境而最终相继灭绝。

地球历史哺乳动物时代

第三纪(Tertiary period)始于距今 6500 万年,延至距今约 180 万年。第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等,这与中生代的生物界面貌迥异,标志着“现代生物时代”的来临。第三纪时被子植物极度繁盛。除松柏类尚占重要地位外其余的裸子植物均趋衰退。蕨类植物也大大减少且分布多限于温暖地区。第三纪的植物有明显的分区现象,地层中还有许多微体水生藻类化石。脊椎动物的变化主要表现在爬行动物的衰亡,哺乳类、鸟类和真骨鱼类取而代之,兴起且高度繁盛。第三纪的早期,仍生活着古老、原始的哺乳动物;到了中期,现代哺乳动物的祖先先后出现,逐渐代替了古老、原始的哺乳动物;第三纪晚期,现代哺乳动物群逐渐形成,更是偶蹄类和长鼻类繁盛的时期。尤其马的进化很快。

中生代末,海生无脊椎动物有明显的兴衰现象。盛极一时的菊石类完全绝灭,箭石类极度衰退,而双壳类、腹足类、有孔虫、六射珊瑚、海胆、苔藓虫等则进一步繁盛。第三纪出现的有孔虫分布广泛、进化迅速,对于海相第三系的划分与对比很有意义。此外,它们的生态分带已应用于确定沉积盆地水深的变化。原生动物中的放射虫在第三纪也十分繁盛,在深海研究中占有突出地位。双壳类在第三纪有很大发展,腹足类在第三纪进入极盛期。

陆生的无脊椎动物以双壳类、腹足类、介形类为主,可以根据它们不同时期组合面貌的变化,进行陆相第三系的划分。

地球扁率地球扁率简介

如果地球是一个均匀的流体,则在自转时为了保持平衡,它的形状应是一个旋转椭球体。然而,地球实际上并不是均匀的,也未必全部都熔融过。尽管如此,经过几十亿年的时间,内部温度又高达几千度,所以它的形状仍然和一个旋转椭球体相差不多。确定地球的形状,可以分成两步:

首先确定一个和它最逼近的旋转椭球面-扁球面;

然后确定大地水准面和这个扁球面的偏离。

地球水准面和扁球面

测量结果表明,实际上大地水准面是很不规则的,甚至南、北两半球也都不对称,北极略为凸出,南极略平。大地水准面和与它最逼近的扁球面相比,最大偏离只不过几十米。与地球半径相比,这个偏离更是微乎其微。这个扁球面一般叫做参考扁球面,它代表地球形状最主要的部分。由于它是一个比较有规则的曲面,所以很便于计算。地球的扁率指的就是这个扁球体的扁率,它是描述地球形状最主要的一个参数。扁率e的定义是:

地球扁率地球扁率测定的历史

自从牛顿在1687年第一次近似计算地球扁率之后,许多学者又做了计算。19世纪,特别是1841年贝塞尔(Bassel)和1866年克拉克(Clark)得到的数值较好。20世纪得到更精确的结果,其中,1909年的海福德(Hayford)等人,根据天文大地测量资料,得到n=

。这个数值,在1924年由国际大地测量协会正式采用,并且一直使用到本世纪六十年代人造卫星出现。在这前后,1901年的赫尔默特(Helmert)、1928年的海斯坎宁(Heiskanen)、1938年的克拉索夫斯基(Krassovsky)和1948年的杰弗瑞斯,所得数值都非常接近予海福德的结果。

到最近二、三十年,由人造卫星轨道确定的地球扁率,其精度要比天文大地测量方法和重力测量方法的精度,提高两个数量级。1971年第15届国际大地测量与地球物理协会(IUGG)决议采用的地球扁率为:

1977年由卫星轨道测定的地球扁率,又进一步订正为:

地球扁率地球扁率测定方法

测定扁率最直接的方法,当然是对地面进行几何测量,不过这样做既费工、又费时,精度也难于提高。另一种方法是把地面重力测量与大地测量结合起来,这样得出的扁率精确度可达到三百分之一。但现代的方法是利用人造地球卫星轨道的变化,这样测出的扁率精度要比前述两种方法提高两个数量级。

地球扁率天文大地法测量扁率原理

天文大地测量法,又称天文测量法(指测量纬度变化)或大地测量法(指测量地面长度)。这种方法的测定精度低,费工费时,然而它是测量扁率诸方法中最直接的方法。

这种测量方法包含两个内容:测天文纬度(铅垂线与赤道的夹角);再测纬度改变1°时的地面长度,即所谓一度弧距。实际观测表明,高纬度弧距大于低纬度弧距。例如:

赤道至纬度1°之弧距 110.5653km

纬度20°至21°之弧距 110.6973km

纬度40°至41°之弧距 111.0301km

纬度60°至61°之弧距 111.4118km

纬度80°至81°之弧距 111.6628km

纬度89°至90°之弧距 111.6966km

纬度不同之弧距不同,是地球各地的曲率不同的结果。弧距大者,曲率必小;反之,弧距小者,曲率必大。若依曲率之大小逐点连结,则成一椭圆。

若将各纬度处之铅垂线延长,则除赤道和两极之外,皆不通过地心。如纬度45°之铅垂线延长线,可偏离地心11.104km这恰是地球为椭球的必然结果。由不同纬度处的纬度值和相应弧距,代入一定公式,则可算出扁率。这样得出的扁率为几何扁率。

地球扁率地面重力法测量扁率原理

这种方法的原理是:由旋转椭球体的重力位势对r的微分,可以得到沿矢径的重力g:

式中ge为赤道重力加速度,β为重力扁率:

式中gp为极地重力加速度。而重力扁率β与几何扁率α之和,等于赤道处离心加速度与引力加速度之比q的

,即:

q是可以从其它方法得到的,因此,只要知道β,则可算出几何扁率α。

地球形状认识的发展

地球形状古代

在我国,早在二千多年前的周朝,就存在着一种“天圆如张盖、地方如棋局”的盖天说。随着生产技术的发展、人类活动范围的扩大和各种知识的积累,人们终于发现,有一些客观现象是无法用早期的那种直观而质朴的观念来解释的。实践迫使人们不得不修改原来的错误观念,于是便有人提出了拱形大地的设想,这就产生了“浑天说”。

古代印度人认为,大地被四头大象驮着,站在一只巨大的海龟身上。古代中国人认为,天像一个锅,是半圆的;而地则像一个方形的棋盘,是平的。著名的汉朝科学家张衡在所作的《浑天仪注》中写道:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。”

古希腊学者亚里士多德根据月食的景象分析认为: 月球被地影遮住的部分的边缘是圆弧型的,所以地球是球体或近似球体。麦哲伦还通过一次航海 ,进一步用事实证明了地球是球体。

地球形状现代

人类进行了很久的探索,最早由麦哲伦实现环球航行,证实了地球是一个球体。随着人类科技的发展和现代探测技术的运用,人们最终发现地球是个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。

发达的科学手段为地球测量开辟了多种途径。通过实测和分析,人们终于得到确切的数据:地球的平均赤道半径为6378.38公里,极半径为6356.89公里。测量还发现,北极地区约高出18.9米,南极地区则低下24~30米。看起来,地球形状像一只梨子:它的赤道部分鼓起,是它的“梨身”;北极有点放尖,像个“梨蒂”;南极有点凹进去,像个“梨脐”……因此,地球被叫做“梨形地球”。确切地说,地球是个三轴椭球体。

天文学专家说,地球确实不是一个正宗的球体,它的长相有点奇怪。地球之所以长成这样,是由于它不仅要绕着太阳公转,同时还要自转,而地球的表面既有陆地又有水,为了保持内部的引力平衡,在各方“争斗”下,就长成了这个怪模样。

其实,关于地球的长相,科学家们也曾经存有争议。英国物理学家牛顿提出,地球由于绕轴自转,因而不可能是正球体,而只能是一个两极压缩、赤道隆起、像橘子一样的扁球体,并得出了万有引力定律。但牛顿的理论遭到了反对,当时巴黎天文台第一任台长卡西尼父子,就提出了反对意见,他们认为,地球长得更像一个西瓜。于是法国国王路易十四派出两个远征队,去实测子午线的弧度。结果证明,牛顿的扁球理论正确。

人们对于地球形状的认识发展过程可总结为以下的表格:

认识阶段

结论

盖天说

天圆地方

浑天说

天之包地,犹壳之裹黄

麦哲伦环球航行

地球是一个球体

现代探测技术

地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体

地球形状定义

对于科学研究,地球的形状需要一个更加严谨、完整的定义。

在地球表面,有高山、盆地、河流、湖泊和海洋等。可以说地球表面是一个极不规则的曲面,但相对于整个地球而言,这些高低起伏变化是微小的。地球面积为5.1亿km2,海洋面积约占地球表面的70.8%,约为3.61亿km2,而陆地仅占29.2%,约为1.49亿km2。地表地貌的最大起伏为19.9km,陆地平均高程840m,其中多数占总面积75%在1000m以下。

世界大洋决定了地球外貌的主要特征,因为地球外壳的3/4被厚约4000m的水层包围。世界大洋洋底的地球地貌以海盆、中脊山系、断裂和深水槽为特征。另外,地球在外形方面是与赤道不对称的,比如地球陆地2/3在北半球,只有1/3在南半球,大部分岛屿、洋脊和深海沟等都在北半球。地球的南极地区有最高的大陆——南极洲,而在地球的北极地区有北冰洋,并且南极洲的面积基本上等于北冰洋的面积。

B地球关于B地球的假说

在寻找外星人的不懈努力中,有的人独辟蹊径,提出了一个令人耳目一新的假说。他们认为拥有高等智慧生命的外星世界,并不是在遥远的天边,而就在我们太阳系之内,而且和地球拥有同一个轨道,是地球的真正姊妹行星,我们暂且称它为“B地球”。只是由于这颗行星恰好位于地球的正对面,而且绕太阳旋转的运行速度和地球完全相同,因此地球和B地球之间就像捉迷藏一样,永远被太阳这扇“大门”挡住了视线,谁也见不到谁。

他们又认为,由于B地球与地球具有同一的轨道,距太阳的距离相同,因此将具有相同的外部环境,拥有相似的物质组成,所以也具备类同的生命发生和发展的条件,并和地球一样孕育和繁衍出了高等的智慧生物。由于生命和高技术的发展过程存在着很多偶然因素,即使在同一个星球上,也会出现先进和落后的差异,所以我们不应期望B地球人会具有和我们相同的知识水平,很可能他们比我们先进,使他们有可能掌握远比我们先进的航天飞行技术,令人迷惑的不明飞行物,就是他们派出的用来侦察地球的飞行器。

B地球地球是否真有这样一颗姊妹行星

根据天体力学理论,一个天体的存在必然会和周围的天体产生引力联系。譬如地球和太阳之间,就存在巨大的引力联系。按照牛顿的万有引力定律,引力的大小与两者的质量乘积成正比,而与距离平方成反比。那么,为什么日地互相吸引的结果,没有越来越靠近呢?原来这和地球与太阳间的万有引力有关,由于太阳对地球的引力完全提供地球绕太阳转所需的向心力,所以才使地球既没有坠入太阳,也没有飞走。这就像我们用绳子栓着一块石头,然后以我们的手为中心,以绳子为半径,快速地旋转。这时石头由于受到旋转离心力的影响和绳子的控制,会一直保持在一条圆周轨道上。

B地球要始终保持与地球同一轨道、同一旋转速度,而不和地球照面,它也必须具备和地球相同的质量,方能满足引力与离心力相等的条件。然而根据波得定则,行星与太阳的距离有一定的规律,而在地球绕太阳运行的轨道上,只允许有地球这么一颗行星存在。

退一万步说,假定果真有这样一个B地球存在,虽然它与我们地球之间隔着一个巨大的太阳,在太阳引力的掩盖下,地球对其引力可能不易觉察,但它的存在一定会对太空中的小天体产生影响,比如从飞近B地球的彗星轨道的变化中,觉察到它的存在。但事实上却从来没有人观测到这种变化。可见,B地球纯属某些人的臆测。

我们的地球内容简介

地球是人类与动植物共同的家园,是浩瀚无垠的宇宙中一颗美丽的蓝色星球。地球是何时诞生的呢?陆地、海洋和山脉又是如何形成的呢?为什么会有白天和黑夜?为何一年有四个季节?火山是怎么回事?矿藏是怎样形成的?地球无私地赐予我们一切,而我们的所作所为又给地球带来了什么后果?……本书对这些问题一一做出了解答。 雷纳·科特博士的讲述通俗易懂、引人入胜,对知识点的阐释十分精准、严谨。书中内容涉及了炽热的地球内部、潮汐、水和空气,以及生命的诞生。同时,雷纳·科特博士也给全人类提出了警告:我们的地球正面临着日益严重的环境问题。

我们的地球书籍目录

地球——一个天体

地球是怎样形成的?

人类如何知道地球是球形的?

白昼与黑夜是怎样产生的?

为什么会有夏季与冬季?

潮汐是怎样产生的?

人类有可能到达地心吗?

地球内部是什么样的?

地球是一块大磁铁吗?

水与空气——蓝色行星

海水是从哪里来的?

大气层是如何产生的?

水循环是怎么回事?

什么是冰川?

什么是冰河世纪?

人类会对气候产生影响吗?

不平静的地表

地壳是由哪些岩石构成的?

什么是侵蚀?

岩洞是如何形成的?

地球上一直都存在六块大陆吗?

大陆板块是如何漂移的?

山脉是怎样形成的?

为什么会发生地震?

火山是如何产生的?

地球上的地下宝藏

什么是矿藏?

石油与煤炭是如何形成的?

现在还在形成矿石吗?

钻石为什么如此昂贵?

耕地为什么如此宝贵?

30亿年以来的生命

地球上为何会产生生命?

我们如何获取史前动植物的信息?

生物为什么会灭绝?

人类是如何进化的?

人类对待地球的方式正确吗?

名词索引

我们的地球图书信息

《我们的地球》第2版

作 者: 美国迪士尼公司 编,刘茜 译

出 版 社: 湖北少儿出版社

出版时间: 2009-11-1

开 本: 大16开

ISBN : 9787535348371

定价:¥35.00

我们的地球内容简介

天空为什么是蓝色的呢?为什么我们可以居住在地球上?什么是涨潮和退潮?河流是从哪里开始的呢?为什么会有地震?地球上一共有多少人口?……

这些问题,还有许许多多的其他问题,都能在这本奇妙的《迪士尼儿童百科全书·我们的地球》里找到答案哦!

在《迪士尼儿童百科全书·我们的地球》里,每一个有趣的问题,都配有精彩的摄影图片和细腻精美的手绘图画,寓教于乐,知识、美育、趣味三者融合。走进迪士尼科学乐园,小朋友们可以尽享快乐阅读的乐趣!

地球椭球体定义

地球椭球体又称“地球椭圆体”和“地球扁球体”。代表地球大小和形状的数学曲面。以长半径和扁率表示。因它十分迫近于椭球体,故通常以参考椭球体表示地球椭球体的形状和大小。椭圆绕其短轴旋转所成的形体,并近似于地球大地水准面。大地水准面的形状即用相对于参考椭球体的偏离来表示。通常所说地球的形状和大小,实际上就是以参考椭球体的半长径、半短径和扁率来表示。1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐的数据为:半长径6378140米,半短径6356755米,扁率1∶298.257。通俗地说就是将大地体绕短轴飞速旋转所形成的一个表面光滑的,规则的地球形体。是对地球形体的描述,是为了测量成果的计算和测图工作的需要而定义的。

地球椭球体解释

地球的形状接近于旋转椭球体。一个与处于流体静力平衡状态的海洋面重合,并延伸到大陆内部的水准面,叫大地水准面。大地水准面忽略了地面上的凸凹不平,但由于地球内物质分布的不均匀,大地水准面仍是起伏不平,为了定量描述地球的形状而不受起伏的影响,测量上把与大地水准面符合得最理想的旋转椭球体叫做地球椭球体。但是,更严格地说,地球椭球体的三个轴均不相等,它不是旋转椭球体,而是三轴椭球体。尽管如此,由于赤道椭圆扁率很小(约1/91827),而且计算复杂,这个形状未被采用。目前,仍取旋转椭球体形状作为地球形状的描述。人造卫星发射成功后,利用人造卫星测地大大提高了测地的精确度。1979年,国际大地测量和地球物理联合会决定从1980年开始采用新的椭球体参数为:地球的赤道半径a=6378137米;地球的极半径b=6356752米;地球的赤道周长L=2πa=40075.7公里。实际上,测量得到的大地水准面形状与旋转椭球体有差异:从纵剖面可以看到平均经线形状,大致象个“梨”形,北极处突出10~20米,南极凹进20~30米。

这种投影,将中央经线投影为直线,其长度没有变形,与球面实际长度相等,其余经线为向极点收敛的弧线,距中央经线愈远,变形愈大。随远离中央经线,面积变形也愈大。若采用分带投影的方法,可使投影边缘的变形不致过大。我国各种大、中比例尺地形图采用了不同的高斯-克吕格投影带。其中大于1∶1万的地形图采用3°带;1∶2.5万至1∶50万的地形图采用6°带。

地球椭球体地球椭球体定位

在天文大地测量中首先选取一个对一个国家比较适中的大地测量原点,并从此点出发通过事先布设的三角网点进行几何测量和大地经纬度测量,逐一求出各网点的垂线偏差,再以上述的测量结果将事先设置的地球椭球面位置调整到最理想的位置上。这种定位,相对于全球而言,只能是局部定位。

局部定位的地球椭球体,称为参考椭球体,国际上有多种大地测量原点和参考椭球。 测量与制图工作将以参考椭球体表面作为几何参考面,将大地体上进行的大地测量结果归算到这一参考面上。

只有一个地球简介

全书从整个地球的发展前景出发,从社会、经济和政治的不同角度,评述经济发展和环境污染对不同国家产生的影响,呼吁各国人民重视维护人类赖以生存的地球。该书已经译成多种文字出版,对于推动各国环境保护工作有广泛影响。本文章选入了人教版六年级上册第四单元的13课、北京课改版五年级上册第6单元的21课、北师大版五年级上册第10单元的1课和上海教育出版社出版的九年义务教育四年级上册的第7单元的35课。

只有一个地球正文(不同版本略有差别)

据有幸飞上太空的宇航员介绍,他们在天际遨游时遥望地球,映入眼帘的是一个晶莹的球体,上面蓝色和白色的纹痕相互交错,周围裹着一层薄薄的水蓝色“纱衣”。地球,这位人类的母亲,这个生命的摇篮,是那样的美丽壮观,和蔼可亲。

但是,同茫茫宇宙相比,地球是渺小的。它是一个半径只有六千三百多千米的星球,在群星璀璨的宇宙中,就像一叶扁舟。它只有这么大,不会再长大。

地球所拥有的自然资源也是有限的。拿矿物资源来说,它不是上帝的恩赐,而是经过几百万年,甚至几亿年的地质变化而形成的。地球是无私的,它向人类慷慨地提供矿产资源。但是,如果不加节制地开采,必将加速地球上矿产资源的枯竭。

人类生活所需要的水资源、森林资源、生物资源、大气资源,本来是可以不断再生,长期给人类做贡献的。但是,因为人们随意破坏自然资源,不顾后果地滥用化学品,不但使它们不能再生,还造成了一系列生态灾难,给人类生存带来了严重的威胁。

有人会说,宇宙空间不是大得很吗,那里有数不清的星球,在地球资源枯竭的时候,我们不能移居到别的星球上去吗?

科学家已经证明,至少在以地球为中心的40万亿千米的范围内没有第二颗适合人类居住的星球,人类不能指望在破坏了地球以后再移居到别的星球上去。

不错,科学家们提出了许多设想,例如,在火星或者月球上建造移民基地。但是,这些设想即使实现了,也是遥远的事情。再说,又有多少人能够去居住呢?

“我们这个地球太可爱了,同时又太容易破碎了!”这是宇航员遨游太空目睹地球时发出的感叹。

我们只有一个地球,如果它被破坏了,我们别无去处。如果地球上的各种资源都枯竭了,我们很难从别的地方得到补充。我们要精心地保护地球,保护地球的生态环境。让地球更好地造福于我们的子孙后代吧!

只有一个地球课文简说

“只有一个地球”,这是1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开的人类环境会议提出的响亮口号,本文是一篇 说明文,从人类生存的角度介绍了地球的有关知识,阐明了人类的生存“只有一个地球”的事实,呼吁人类应该珍惜资源,保护地球。

课文层次分明、脉络清晰。先从宇航员在太空遥望地球所看到的景象写起,引出了对地球的介绍;接着从地球在宇宙中的渺小、地球所拥有的自然资源有限而又被不加节制地开采或随意毁坏等方面,说明地球面临着资源枯竭的威胁;然后用科学家研究的成果证明,当地球资源枯竭时,人类无法移居到第二个合适的星球上;最后告诉读者:人类应该精心保护地球,保护地球的生态环境。

课文采用了列数字、举例子等多种说明方法,科学地介绍了地球的多方面知识,有力地说明了“只有一个地球”的事实。用词严谨,表达生动,是本文语言的主要特点。同时,课文多处采用比喻、拟人等手法,体现了科学小品文语言的生动形象性。全文融科学性、艺术性和思想性于一体,在介绍科学知识的同时,又能激发读者的情感,启迪读者的思想。

选编这篇课文的目的,一是引导学生把握主要内容,了解地球的有关知识,懂得人类的生存“只有一个地球”;二是引导学生学习“联系实际,深入思考”的方法,加深对课文的理解,激发学生珍惜资源,保护地球的情感;三是引导学生在阅读中体会文章用词的准确,领悟文章的说明方法。

本课教学的重点是明白人类的生存“只有一个地球”,懂得要珍惜资源、保护地球的生态环境、造福子孙后代。难点是通过联系实际思考问题,加深对课文的理解,并将保护地球的意识付诸行动。

只有一个地球词句理解

只有一个地球对句子的理解

地球,这位人类的母亲,这个生命的摇篮,是那样的美丽壮观,和蔼可亲。

这个句子采用了打比方的说法,将地球比作母亲和摇篮,说明了只有一个地球,突出了地球的可爱与美丽,体现了作者对地球的热爱之情。

同苍茫宇宙相比,地球是渺小的。

“渺小”是微不足道的意思,这句话的意思是说地球在茫茫的宇宙中,就如同大海里的一叶扁舟般微小,由此可见,人类的活动范围是非常有限的。从而说明了地球对于人类而言是多么的珍贵,人类应该珍惜和保护地球。

人类生活所需要的水资源、森林资源、生物资源、大气资源,本来是可以不断再生,长期给人类作贡献的。

“本来”是“原先、先前”的意思,它准确地点明了可再生资源已遭受破坏,强调了“水资源、森林资源、生物资源、大气资源”原先的可再生性,突出了地球的不可再生性,体现了说明文语言的科学性、严谨性。结合前文“矿物资源”的阐述,再一次证实了自然资源的有限及面临的危机,从而给读者以警示、提醒。

科学家已经证明,至少在以地球为中心40万亿千米的范围内,没有适合人类居住的第二个星球。

这句话引用了科学家的研究成果,“40万亿千米”直观地表明了范围之大,大到人类根本无法到达。“至少”一词是强调了21世纪的研究成果还只限于这个范围,“40万亿千米”以外的情况还不能确定,体现了说明的严谨性。同时,“至少”是“最少”的意思,又进一步说明了距离的遥远,从而简洁有力地证实:21世纪还找不到第二个适合人类居住的星球。易于理,又让人信服。

我们这个地球太可爱了,同时又太容易破碎了!

这句话引用了宇航员的感叹,与前文照应,简洁、形象地概括了地球的特征,突出了保护地球生态环境的重要性。说地球“可爱”,是因为地球无私地养育着人类,孕育着万物。而“破碎”一词,一般用来形容玻璃、瓷器之类的易碎品,在这里可理解为因各种原因造成的对地球的伤害,如,文中提到的资源枯竭的危机。这样表达不仅使句子生动形象,同时又能引起人类的警觉,突出了保护地球的紧迫性。

只有一个地球对词语的理解

晶莹:光亮而透明。文中指地球的外表光亮而透明。

遨游:漫游,游历。

资源:生产资料或生活资料的天然来源。

矿物:地壳中存在的自然化合物和少数自然元素,具有相对固定的化学成分和性质。大部分是固态的(如, 铁矿石),有的是液态的(如,自然汞)或气态的(如,氦)。

恩赐:原指帝王给予赏赐,现泛指因怜悯而施舍。

节制:限制,控制。

枯竭:(水源)干涸或指体力、资财等用尽。

滥用:胡乱或过度地使用。文中指胡乱或过度地使用化学品。

威胁:用威力逼迫、恫吓,使人屈服。文中指自然资源被破坏及一系列的生态灾难,会对人类的生存造成极大的危害,甚至最终使人类无法生存下去。

慷慨:不吝惜。

璀璨:形容珠玉等光彩鲜明,非常绚丽。也用于人或事物。

只有一个地球说明方法

打比方、作比较、举例子、列数字,作假设,分类别。

只有一个地球相关链接

只有一个地球关于地球

地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球.地球诞生于45.4亿年前,而生命诞生于地球诞生后的10亿年内。地球的生物圈改变了大气层和其他环境,形成臭氧层。臭氧层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线,保护了陆地上的生物。

年龄:46亿岁。

公转周期:约365.25天。

回归年长度: 366.2422 天。

公转轨道:呈椭圆形。7月初为远日点,1月初为近日点。

自转周期:恒星日:23小时56分04秒。太阳日:24小时。

自转方向:自西向东。

黄赤交角:黄道面与赤道面的交角: 23°26’

极半径:是从地心到北极或南极的距离,大约3950英里(6356.8 公里)(两极的差极小,可以忽略)。

赤道半径:是从地心到赤道的距离,大约3963英里(6378.1 公里)。

平均半径:大约3959英里(6371公里) 。这个数字是地心到地球表面所有各点距离的平均值。体积:10832亿立方千米。

质量:5.9742×10^21 吨。

平均密度:5.515 g/cm^3

地球表面积:5.1亿平方千米。

海洋面积:3.617453亿平方千米。

大气:主要成份:氮(78.5%)和氧(21.5%)。

地壳:主要成份:氧(47%)、硅(28%)和铝(8%)。

表面大气压: 1013.250毫帕,或760毫米高汞柱。

表面重力加速度:g=9.8m/s^2。

卫星(天然):1颗(月球)

与月球的距离:平均约384,400千米。 月球离地球近地点距离 为 35.7万 千米 ;距离地球最远的远地点距离为40.6万千米。

体积:4πR3110820亿立方公里=1.083 207 3×10^12 km^3 地面面积:ra=6378137~6.378*523m

全球生态环境状况的几个数字 据《人民日报·海外版》(2002年10月14日第十一版)报道:全球生态环境亮起红灯,表现在:

23%的耕地面积严重退化。

50%的江河水流量减少或被严重污染。

25%的哺乳动物、12%的鸟类濒临灭绝。

1/4人类所患疾病与环境恶化有关。

1/3土地面临沙漠化。

80个国家严重缺水。

10亿人口受到荒漠化威胁。

我国生态环境状况的几个数字1999年全国生态环境建设规划中指出,我国自然生态环境恶化的趋势还没有遏制,

只有一个地球主要表现

──水土流失日趋严重。我国水土流失面积367万平方千米,约占全国面积的38%,全国平均每年新增水土流失面积1万平方千米。

──荒漠化土地面积不断扩大。全国荒漠化土地面积已达262万平方千米,并且每年还以2460平方千米的速度扩展。

──大面积的森林被砍伐,天然植被遭到破坏,大大降低其防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能。毁林开垦、陡坡种植、围湖造田等加重了自然灾害造成的损失。

──草地退化、消化和碱化(以上简称“三化”)面积逐年增加。全国已有“三化”草地面积1.35亿公顷,约占草地面积的1/3,并且每年还在以200万公顷的速度增加。

──生物多样性受到严重破坏。我国已有15%~20%的动植物种类受到威胁,高于世界10%~15%的平均水平。

据调查,现在世界正面临生物大减种危机,平均5000年一次。而21世纪的人类的开发加剧了这种现象。平均1年减少200—300

这些都是世界上独一无二的物种,一旦灭绝,地球上就再也没有与它们相似的物种了。就像艺术界失去了蒙娜丽莎一样,它们的地位是无法代替的。但是全球变暖和人类对这些动物的栖息地的掠夺,使这些物种濒临灭绝。这份名单上被列为头号保护对象的白鳍豚可能已经从地球上消失了。

1.白鳍豚:

别名白暨、白鳍豚,属于鲸目(Cetacea),白暨豚科。识别特点为:吻突狭长,长约300毫米。额部圆而隆起。白暨豚种群数量很小,为我国特有的珍稀水生兽类,亟待加强保护。.产于长江中下游湖北、安徽、江苏段的干流之中。它们大约在长江生活了2500万年,有“活化石”的美称。由于数量奇少,被列为中国一级保护野生动物。但2006年已灭绝,2007年宣告灭绝。

2.北部白犀牛(Sumatran rhinocerous):

刚果瓜兰巴(Garamba)国家公园拥有世界仅存的不足25只的北部白犀牛,北部白犀牛将可能在地球上彻底消失。北部白犀牛与非洲南部的白犀牛在基因上存在较大差异,他们曾在乌干达大量繁殖,但是由于当地的疏于保护而渐渐消失。在瓜兰巴国家公园中,它们的数目曾于二十世纪八十年代后期达到35只,在2003年4月为30只,其后有6只被杀,4只新出生,2015年10月份,又有3只被猎杀,同时还有近千头大象被杀害。

3.苏门答腊虎:

在野生状态下只有20只。随着40年代巴厘虎和70年代里海虎的灭绝,人们预计,这一物种在不久的将来也将在地球上消失。

4.奥里诺科鳄鱼:

南美洲体形最大的食肉动物,也是地球上12种最濒临灭绝的物种之一。

5.僧海豹(monachus-monachus ormonkseal)

据专家估计,世界上仅有500只,生活在地中海,受到海水和海滩生态环境变坏的影响,被渔民大量捕杀。

6.小嘴狐猴(Mouse lemur)

世界最小的猴类,生活在马达加斯加。

7.兰.坎皮海龟(L. Kemp’sRidleyTurtle)

目前全世界范围内12种最濒危动物中唯一数目成增长趋势的动物。需经历11-35年成长期。

8.奥瑞纳克鳄鱼(OrinocoCrocodile,学名为Crocodylusintermedius)

仅有250-700只在野外生存。生活于哥伦比亚东部和委内瑞拉的奥里诺科河盆地中的安静河流和泻湖中。

9.泰国猪鼻蝙蝠(Kittis Hog-nosed Bat)

只生活在泰国,居住于柚木森林和竹林附近具有圆锥形顶部得非常深的石灰石洞中。由于大量的砍伐森林,导致它们的生活环境大受破坏,栖息地被破坏造成了它们的数量锐减的原因之一,另一原因是它们太容易被其它蝠类捕食。从而现在存活的猪鼻蝙蝠全世界将不超过200只。

10.夏威夷蜗牛(genus Achatinella)

夏威夷蜗牛是一类色彩鲜艳的蜗牛,属于小玛瑙螺属。它们分布在夏威夷,所有现存物种都已濒危。它们的壳大都是左旋的,而其他腹足纲的壳很多时都是右旋的。

11.斯比克斯鹦鹉

在野生状态下,斯比克斯鹦鹉虽没有完全灭绝但已经少得不能再少。1990年寻找这种鸟的鸟类学家仅仅找到一只幸存的雄性鸟,生活在遥远的巴西东北部地区。目前被人俘获的大约31只鸟是这种鸟能够存续下去的唯一希望。

12.微型猪(pigmyhog,学名为Sussalvanius)

世界上最小的猪,野猪的一种,主要生活在印度东北部。60厘米长,高约25厘米,成年猪不足10公斤。曾在喜马拉雅山地区大量存在,现在仅印度阿桑地区的玛纳斯国家公园拥有为数不多的几头。其基因与家猪的基因并无太大差别。

地球系统地球系统科学的兴起与发展

当代地球科学的任务是通过对地球系统(包括大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、近地空间及人类活动)的过程、各子系统之间的相互作用及其演化等方面的研究,以提高对地球的认识水平,从而利用认知地球的知识为解决人类生存与可持续发展的资源供给、环境优化、减轻灾害等重大问题提供科学与技术的支持。
  自20世纪80年代以来,地球科学开始进入一个新的发展时期。随着人类社会谋求可持续发展的意愿不断加强,地球科学的研究需要回答诸如地球资源还能支持人类社会发展多久,人类生存环境对人类自身发展的极限承载力,全球环境在人类活动扰动下的变化趋势,以及如何规范人类活动以达到人与自然协调发展等问题。回答这些问题,需要把地球的大气圈、水圈(含冰雪圈)、生物圈、岩石圈、地幔和地核以及近地空间视作密切联系的整体,并关注人类活动的影响,理解它们相互作用的过程和机理。因而,研究地球系统发展地球系统科学逐渐成为引领21世纪地球科学发展的方向。
  地球系统科学的出现,缘于对地观测系统、地球模拟系统的快速发展以及地球科学各分支学科的成熟,特别得益于许多新兴的交叉学科领域。例如,包括生物地球化学、生物物理学及行星生态系统科学在内的生物地球科学(Biogeoscience)的出现,使无机界与有机界在原子尺度到全球尺度上建立了跨越圈层的联系;包括古海洋学、古地理学、古生态学等在内的“古科学(Paleoscience)”或“古研究(Paleore~areh)”(Alversion,2002)的科学进展,为联系地球系统的现代监测结果与地球系统的真实历史记录建立了跨越时间尺度的桥梁。
  近20年来,国内外地球科学领域众多科学家广泛参与了国际地圈生物圈计划(1GBP)、世界气候研究计划(WCRP)、国际全球环境变化人文因素计划(ⅡHDP)、生物多样性计划(DI-VERSITAS)以及大洋钻探计划—综合大洋钻探计划(ODP—IODP)等大型研究计划,开展全球环境变化研究。深入的研究工作使大家愈来愈认识到地球上的大气、水、生物、岩石、地幔和地核等各个组成部分是一个具有密切联系且相互作用着的整体,不了解地球的整体行为难以全面深入理解局部变化。由此提出了整体地球系统(IntegratedEarth System)的概念,以及以“地球系统”为研究对象,研究其整体的结构、特征、功能和行为的一门全新的地球系统科学。显然,现有地球科学各个分支学科都是地球系统科学的重要基础,地球系统科学将在融合并集成各个分支学科的基础上,采用复杂系统科学理论和方法以及现代高新技术手段,创建新的地球系统科学体系(周秀骥,2004)。 ‘
  因此,我们有必要对地球系统科学的发展历程、研究内涵和未来前景进行简要的分析,以期在国际地球系统研究走向新高点的今天,洞悉现状,把握方向,发挥学术资源优势,使我国地球科学在解决人类社会可持续发展所面临的重大科学问题中,有所裨益,腾飞有日。

地球系统地球系统科学产生的背景与发展过程

众所周知,地球科学的发展得益于为人类谋求实际利益和将地球作为行星来认识这两个主要因素。为人类谋求实际利益是科学发展的根本动力和普适规律,已为人们所普遍接受。地球科学从微观和宏观两个角度研究自然现象,并从微观与宏观的内在联系认识地球过程。一方面随着基础科学和技术科学成果的不断引进吸收,推动了地球科学研究的不断深化,使人们能够更精细地观察微观世界和微观过程。另一方面人们从宏观的角度认识地球,导致了科学范式的变革,推进了地球科学的发展。在其发展的历史长河中,经历了从感知到认知、从定性到定量的漫长过程。
  20世纪80年代诞生的地球系统科学,同样是人类社会需求和科学发展规律所驱动,基于资源、环境、生态、灾害等一系列全球性环境问题威胁着人类的生存与发展,而引起人们的普遍重视;基于传统学科技术的突飞猛进,使人们不仅渴望获得更多有关地球的知识,而且对地球各组成部分之间的全球联系得到了共识;基于现代技术特别是空间对地观测技术和计算机技术的迅猛发展,使人类有可能从空间对地球进行整体观测,并促进了关于这个星球上人们具有共同命运这一新意识的形成。在这样的时代背景下,一个关于地球的新的概念——“地球系统”,及其研究的新理念——“地球系统科学”应运而生。

地球系统地球系统科学的内涵

地球是一个由大气圈、水圈(含冰雪圈)、岩石圈、生物圈和日地空间组成的复杂系统,是一个所有的组成要素处在相互作用之中的动态系统,而引发地球系统变化的驱动力,来自于地球内部、太阳辐射和人类活动。在上述驱动力作用下,其中某一成分的变化都会引起其它成分的响应,某一成分的变化往往又是其它成分共同作用的结果。比如,来自地球内部变化驱动的火山爆发,喷出的尘埃和气体进入大气层,对太阳辐射起到了遮蔽作用;来自于人类的作用包括毁林、化石燃料燃烧引起的碳释放、农业发展带来的甲烷与土壤粉化等增强了温地球系统科学发展战略研究室效应;由于各种化学工业生产活动而引起的臭氧耗减;以及大气水汽和云这样的内在因子变化所产生的反馈都影响着气候的变化——表现为短期和长期变化以及不同的区域性和全球影响。由此可见,认识气候变化必须将其置于陆地表面、大气层、海洋和冰盖以及地球内部相互作用的背景下,通过观测获取海量的数据进行研究与模拟。 ·
  这种将地球视为一个整体的研究方法,首先需要描述作用于地球系统的力及其响应,第二是关注地球系统内部,以了解其内部变化的原因——构成系统的各部分之间复杂的相互作用。事实上,地球系统各圈层本来就是有机结合的整体,任一圈层过程都在不同程度上与其它圈层不同时空尺度过程存在着相互影响和制约;任一圈层的结构、功能和行为都是地球系统在局部的反映;圈层行为的耦合产生了系统的新行为。由此可见,地球系统整体观是一次质的飞跃,完全不同于各个圈层的行为的叠加,系统整体不等于部份之代数和。因此,必须从复杂系统的科学理论出发,在综合分析的高度上,研究地球系统在驱动力作用下演变的整体行为的规律和机制。

地球系统研究目标

地球系统科学的目标,是在地球系统这一动力框架下,描述和认识控制地球系统的关键的、相互作用的物理、化学和生物学过程;描述和认识生命支持系统——无生命的地球环境;描述和认识人类活动诱发的重大全球变化。上述目标的实现,从根本上回答了地球是怎样运行的,怎样演化的,它的未来如何等基本科学问题。同时,也有助于认识全球环境变化的发生、演化过程和控制机理,为人类合理利用地球资源和保护地球环境提供支持。

地球系统研究对象

如上所述,地球系统及其变化是地球系统科学的研究对象,但从谱分析的角度看,发生在地球系统中的各种变化具有很宽的时间和空间尺度谱,包括从微米到行星轨道的空间尺度、从毫秒到数十亿年的时间尺度上的物理、化学、生物过程及其相互作用。地球系统科学用尺度分析的方法和约定来确定研究对象,形成了与地球科学互相配合、明确分工的格局。当代地球科学的研究进展表明,只有那些具有行星尺度的变化反映了地球系统各组成部分之间的相互作用和反馈,而任何时间尺度的变化都包含了各种时间尺度上发生的地球系统过程的相互作用。因此,在空间尺度上,地球系统科学将所关注的变化定位在那些具有行星尺度(相当于地球半径)的变化上。在时间尺度上,将地球系统变化的主要时间尺度用5个时段来定义:几百万年至几十亿年、几千年至几十万年、几十年至几百年、几天至几个季度、几秒至几小时。其中,前两个时段是传统的固体地球科学研究的对象,后两个时段是大气科学、生物科学和海洋科学涉猎的范围,而中间这个时段(几十年到几百年时间尺度)的全球过程正是当前人类面临的最大挑战,对于人类社会的利害关系和发展规划尤为重要,目前的研究基本上处于空白状态。因此,地球系统科学首先要迎接这一挑战,要融合固体地球科学、大气科学、海洋科学以及生物科学的知识,从本质上去认识十至百年尺度的全球性过程。

地球系统研究方法

地球系统科学的研究方法是对地球系统过程进行观测、理解、模拟和预测。将地球系统的变化用一些基本变量来描述,并通过全球范围的长期、持续、同步的观测(卫星和地面观测),以建立全球变量信息库来实现。地球系统科学尤其重视开展过程研究,以加深对全球环境变化的认识和理解,在此基础上建立地球系统概念模型和动力学模式,进行数值模拟;然后应用重建的过去环境记录检验模式检验,最后对地球系统状态变量的变化趋势、变化范围作统计性预测。

地球系统地球系统科学的发展与展望

地球系统研究进展

20世纪80年代,地球系统科学作为研究全球变化的新方法展现在国际舞台上,20多年来取得了以下重大进展(SteffenW·,TysonP,2002):
  1.地球是一个可以借助生命进行控制的系统,该系统中生物过程与物理、化学过程强烈相互作用,创造了地球环境。生物在维系人类栖息环境中扮演了一个比以前所认识到的更为重要的角色。
  2.除气候变化外,全球变化还包括了其它的重大变化。人类活动正以多种方式强烈地影响地球的运行,人类活动诱发的变化超过了自然变率,其范围和影响可与许多大的自然威胁相提并论。
  3.人类活动驱动着多重相互作用,并以复杂的方式通过地球系统产生级联效应。全球变化不能理解为简单的因果关系,人类活动的级联效应之间相互影响是复杂的,局地和区域尺度的变化是以多维方式相互作用。
  4.地球的动力学具有临界阈值和突变特征,人类活动可在无意间触发一些变化,给地球系统带来灾难性后果。过去50万年,地球系统以不同的准稳态方式运行,在其间产生突变,或以突变方式从一种稳态向另一种稳态过渡。人类活动具有明显的使地球系统从一种运行状态向另一种运行状态转换的潜力,而这种转换也许是不可逆转的。
  5.目前地球正以前所未有的状态运行。就某些关键环境参数而言,地球系统近期已远远超过了至少过去50万年自然变率的范围,地球系统正在发生的这些变化的特征、幅度大小和变化速率是前所未有的。

地球系统内涵的拓展


  经过20多年的发展,地球系统科学得到了较大的拓展,主要体现在以下几个方面:
  1.在驱动力和扰动因子方面,从最初重视人类活动对全球变化的影响方式到“人类世”(TheAnthropoeeneEra)概念的提出,反映了地球系统科学对人类在全球环境中的作用认识的深化。地球系统科学从提出的那天起就非常重视人类活动在全球环境变化中的作用,并把它作为第三驱动力,但是,用“人类世”来确立人类活动在全球变化中的地位和作用,则是全球科学家经过10多年的艰苦努力,在大量新的科学事实的基础上得出的共同结论。
  2.在过程研究方面,从重视物理、化学和生物过程等3个基本过程及其相互作用研究,到更重视生物的作用和发生在各圈层界面上的过程研究地球系统科学发展战略研究
  3.在概念拓展上,由于地球系统科学是在全球环境变化研究过程中发展的,因而近年来不少人又把它叫做全球变化科学。更为重要的是,1992年里约联合国环境和发展大会(UNCED)以后,可持续发展问题已成为人类社会发展的战略目标。因此,1997年IGBP出版的第一本IGBPBookSeries(Smith,T.M·,Shugart,H.H.&Woodward,F.Ⅱ·,1997)中明确提出“可持续发展与全球变化是人类面临的挑战”,2001年正式诞生了“全球可持续性科学”的概念(陈宜瑜、陈泮勤和葛全胜,2002)。尽管全球可持续性科学概念的内涵还有待进一步完善和发展,但它毕竟是在全球环境变化研究和可持续发展战略互动下诞生的,也可以看成是对地球系统科学内涵的丰富和拓展。
  4.在观测系统方面,20世纪80年代地球系统科学从对全球变量进行长期监测的角度出发提出要建立观测平台。20世纪80—90年代观测平台的重点包括地球观测系统(EOS)、地球系统探测器、高级地球同步平台和其它观测平台,其主要特征是一个以空基观测为主的对地观测系统。随着全球环境变化计划的实施,正在规划和建立以地基观测为主的全球气候观测系统(GCOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球海洋观测系统(GOOS)。进而构成了为地球系统科学服务的全球立体观测系统。
  5.建立了地球系统科学的合作伙伴与研究网络,为强化对全球环境变化的综合研究,由ICSU发起的全球环境变化(GEC)计划的4大研究计划——世界气候研究计划、国际地圈生物圈计划、国际全球环境变化人文因素计划和生物多样性计划——联合成立了“地球系统科学联盟”(ESSP)。由国际全球环境变化研究的四大计划和各国、各地区支持的全球环境变化研究计划及科研团体构成了地球系统科学的研究网络。

地球系统前沿科学问题

地球系统科学从最初关注的物理气候系统、生物地球化学循环以及它们之间的相互作用所提出的科学问题出发,经过全球变化的研究实践,将科学问题细化,并归纳为分析、方法、标准和战略四大问题(1GBPScience4,2001)。
  1.分析方面的问题:地球系统的临界阈值、瓶颈和转换开关是什么?主要动力学格局、遥相关、反馈链是什么?地球自然变率的特征状态与时间尺度是什么?在地球系统层次,有哪些重要的人为干扰?它们与突发的极端事件如何相互作用?哪些是全球环境变化最为脆弱的地区?
  2.方法学问题:构建地球系统图像的原则是什么?所要求的复杂程度和分辨率是什么?生产、处理、集成与地球系统有关的数据集的最优全球战略是什么?分析、预测无规律事件的最佳技术是什么?综合自然、社会科学范例、研究方法和知识的最为恰当的方法学是什么?
  3.标准问题:区分不可持续与可持续未来的一般标准和原则是什么?在不同假设和评估下,地球的人类承载力是什么?什么样的自然和人为过程最可能限制或危及这些目标的实现?能被人类活动触发但应该避免地球系统状态的潜在变化是什么?支配全球环境响应战略的公平原则是什么?
  4.战略问题:全球环境变化响应的最佳适应与减缓措施是什么?地表自然保护区与人工管理区的最佳划分是什么?用于技术修复,如地学工程和遗传改变的知识水平、价值/文化基础、选择和告诫?一个可以实施的有效的全球环境与开发体系的结构是什么?

地球历史地球起源

地球历史太阳系的形成

星云说所解释的太阳系的形成

关于太阳系的形成,一类认为太阳系是一次激烈的偶然突变而产生的,即灾变说观点;另一类则认为太阳系是有条不紊地逐渐演变成的,即演化说观点。

1755年,德国哲学家康德根据牛顿的万有引力原理,提出一个太阳系形成的假说,认为太阳系中的太阳、行星和卫星等是由星云——一种稀薄的云雾状微粒物质逐渐演化形成的。1796年,法国天文学家拉普拉斯也提出了与康德类似的星云说,后人常把两者合起来,统称“康德一拉普拉斯星云说”。这个假说在19世纪的大部分时间内占统治地位。

星云说认为:恒星的形成是银河弥漫的原始星云的某一个球状碎片,在自身引力的作用下不断收缩,产生旋涡,旋涡使星云碎裂成大量碎片,每个碎片又逐渐转化为恒星。太阳就是其中之一,它也不断收缩、旋转,在长期的运动中形成原始太阳。周围的物体不断聚合、碰撞,越转越大,就形成了今天的八大行星。行星周围的物质,也是这样渐渐形成了卫星。这就是太阳系形成的一个主要假说。

唯心主义认为,地球和整个宇宙都是依神或上帝的意思创造出来的。18世纪爱尔兰一个大主教公开宣称:“地球是纪元前4004年10月23日一个星期天的上午9时整被上帝创造出来的。”在中国古代,人们认为远古的时候还没有天地,宇宙间只有一团气,在一万八千年前,有位盘古氏开天辟地,才有了日月星辰和大地。

康德和拉普拉斯他们认为太阳系是由一个庞大的旋转着的原始星云形成的。原始星云是由气体和固体微粒组成,它在自身引力作用下不断收缩。星云体中的大部分物质聚集成质量很大的原始太阳。

与此同时,环绕在原始太阳周围的稀疏物质微粒旋转的加快,便向原始太阳的赤道面集中,密度逐渐增大,在物质微粒间相互碰撞和吸引的作用下渐渐形成团快,大团快再吸引小团快就形成了行星。行星周围的物质按同样的过程形成了卫星。这就是康德——拉普拉斯星云说。

关于地球和太阳系起源还有许多假说,如碰撞说、潮汐说、大爆炸宇宙说等等。自20世纪50年代以来,这些假说受到越来越多的人质疑,星云说又跃居统治地位。国内外的许多天文学家对地球和太阳系的起源不仅进行了一般理论上的定性分析,还定量地、较详细论述了行星的形成过程,他们都认为地球和太阳系的起源是原始星云演化的结果。

中国天文学家戴文赛认为,在50亿年之前,宇宙中有一个比太阳大几倍的大星云。这个大星云一方面在万有引力作用下逐渐收缩,另外在星云内部出现许多湍涡流。于是大星云逐渐碎裂为许多小星云,其中之一就是太阳系前身,称之为“原始星云”,也叫“太阳星云”。由于原始星云是在湍涡流中形成的,因此它一开始就不停地旋转。

原始星云在万有引力作用下继续收缩,同时旋转加快,形状变得越来越扁,逐渐在赤道面上形成一个“星云盘”。组成星云盘的物质可分为“土物质”、“水物质”、“气物质”。这些物质在万有引力作用下,又不断收缩和聚集,形成许多“星子”。星子又不断吸积、吞并,中心部分形成原始太阳,在原始太阳周围形成了“行星胎”。原始太阳和行星胎进一步演化,而形成太阳和九大行星,进而形成整个太阳系。

地球历史地球的形成

对地球起源和演化的问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶,至今已经提出过多种学说。一般认为地球作为一个行星,起源于46亿年以前的原始太阳星云。地球和其他行星一样,经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。

形成原始地球的物质主要是星云盘的原始物质,其组成主要是氢和氦,它们约占总质量的98%。此外,还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛出的物质。在地球的形成过程中,由于物质的分化作用,不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质分离出来,并被太阳光压和太阳抛出的物质带到太阳系的外部,因此,只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了原始的地球,并演化为今天的地球。水星、金星和火星与地球一样,由于距离太阳较近,可能有类似的形成方式,它们保留了较多的重物质;而木星、土星等外行星,由于离太阳较远,至今还保留着较多的轻物质。关于形成原始地球的方式,尽管还存在很大的推测性,但大部分研究者的看法与戴文赛先生的结论一致,即在上述星云盘形成之后,由于引力的作用和引力的不稳定性,星云盘内的物质,包括尘埃层,因碰撞吸积,形成许多原小行星或称为星子,又经过逐渐演化,聚成行星,地球亦就在其中诞生了。根据估计,地球的形成所需时间约为1千万年至1亿年,离太阳较近的行星(类地行星),形成时间较短,离太阳越远的行星,形成时间越长,甚至可达数亿年。

地球历史地球早期的演化

地球历史形成初期的化学性变化

至于原始的地球到底是高温的还是低温的,科学家们也有不同的说法。从古老的地球起源学说出发,大多数人曾相信地球起初是一个熔融体,经过几十亿年的地质演化历程,至今地球仍保持着它的热量。现代研究的结果比较倾向地球低温起源的学说。地球的早期状态究竟是高温的还是低温的,目前还存在着争论。然而无论是高温起源说还是低温起源说,地球总体上经历了一个由热变冷的阶段,由于地球内部又含有热源,因此这种变冷过程是极其缓慢的,地球仍处于继续变冷的过程中。

地球在刚形成时,温度比较低,并无分层结构,后来由于陨石等物质的轰击、放射性衰变致热和原始地球的重力收缩,才使地球的温度逐渐升高,最后成为粘稠的熔融状态。在炽热的火球旋转和重力作用下,地球内部的物质开始分异。较重的物质渐渐地聚集到地球的中心部位,形成地核;较轻的物质则悬浮于地球的表层,形成地壳;介于两者之间的物质则构成了地幔。这样就具备了所谓的层圈结构。

在地球演化早期,原始大气都逃逸了。但随着物质的重新组合和分化,原先在地球内部的各种气体上升到地表成为新的大气层。由于地球内部温度的升高,使内部结晶水汽化。后来随着地表温度的逐渐下降,气态水经过凝结,积聚到一定程度后,又通过降雨重新落到地面,这种情况持续了很长一段时间,于是在地面上形成水圈。

最原始的地壳约在40亿年前出现,而地球以其地壳出现作为界线,地壳出现之前称为天文时期,地壳出现之后则进入地质时期。

地球历史陆地的起源

有关大陆的起源问题,地质和地球物理学家杜托特(A. L. Du Toit)于1937年在他的《我们漂移的大陆》一书中提出了地球上曾存在两个原始大陆的模式。如果这个模式成立,那么这两个原始大陆分别被称为劳亚古陆(Lanrasia)和冈瓦纳古陆(Gondwanaland);这实际上就象以前魏格纳等人所主张的那样,把全球大陆只拼合为一个古大陆。杜托特认为,两个原始大陆原来是在靠近地球两极处形成的,其中劳亚古陆在北,冈瓦纳古陆在南,在它们形成以后,便逐渐发生破裂,并漂移到今天大陆块体的位置。

早在19世纪末,地质家学休斯(E. Suess)已认识到地球南半球各大陆的地质构造非常相似,并将其合并成一个古大陆进行研究,并称其为冈瓦纳古陆,这个名称源于印度东中部的一个标准地层区名称(Gondwana)。冈瓦纳古陆包括现今的南美洲、非洲、马达加斯加岛、阿拉伯半岛、印度半岛、斯里兰卡岛、南极洲、澳大利亚和新西兰。它们均形成于相同的地质年代,岩层中都存在同种的植物化石,被称为冈瓦纳岩石。杜托特用以证明劳亚古陆和冈瓦纳古陆的存在和漂移的主要证据,是来自地质学、古生物学和古气候学方面。根据三十多年中积累起来的资料,有力地证明冈瓦纳古陆的理论基本上是正确的。

劳亚古陆是欧洲、亚洲和北美洲的结合体,这些陆块即使在现在还没有离散得很远。劳亚古陆有着很复杂的形成和演化历史,它主要由几个古老的陆块合并而成,其中包括古北美陆块、古欧洲陆块、古西伯利亚陆块和古中国陆块。在晚古生代(距今约3亿年前)这些古陆块逐步靠扰并碰撞,大致在石炭纪早中期至二叠纪(即2亿至2亿7千万年前)才逐步闭合。古地质、古气候和古生物资料表明,劳亚古陆在石炭~二叠纪时期位于中、低纬度带。在中生代以后(即最近的1-2亿年间)劳亚大陆又逐步破裂解体,从而导致北大西洋扩张形成。研究表明,全球新的造山地带的形成和分布,都是劳亚古陆和冈瓦纳古陆破裂和漂移的构造结果。在这过程中,大陆岩块的不均匀向西运动和离极运动的规律十分明显。总的看来,劳亚古陆曾位于北半球的中高纬度带,冈瓦纳古陆则曾一度位于南半球的南极附近;这两个大陆之间由被称为古地中海(也称为特提斯地槽)的区域所分隔开。

在杜托特(1937年)提出劳亚古陆与冈瓦纳古陆理论之前,魏格纳(A.L.Wegener)早在1912年曾提出了地球上曾只有一个原始大陆存在的理论,称为联合古陆。魏格纳认为,它是在石炭纪时期(距今约2.2亿-2.7亿年前)形成的。魏格纳把联合古陆作为他描述大陆漂移的出发点。然而根据人们现在的认识,魏格纳所提出的联合古陆决不是一个原始的大陆。虽然仍有很大一部分人赞同联合古陆观点,但他们所作出的古大陆复原图与魏格纳所提出的复原图相比,已存在很大的差别,相反倒有些接近杜托特的两个古大陆分布的理论。

最近2亿年以来的大陆漂移和板块运动,已得到了确切证明和广泛的承认。然而有人推测,板块运动很可能早在30亿年前就已经开始了,而且不同地质时期的板块运动速度是不同的,大陆之间曾屡次碰撞和拼合,以及反复破裂和分离。大陆岩块的多次碰撞形成了褶皱山脉,并连接在一起形成新的大陆,而由大洋底扩张形成新的大洋盆地。因此,要准确复原出大陆在2亿多年前所谓的"漂移前的漂移"是十分困难的。地球的年龄已有46亿年历史,目前已经知道地球上最古老的岩石年龄为43.74亿年,并且分布的面积相当小。这样,从46亿年到37亿年间,约有9亿年的间隔完全缺失地质资料。此外,地球上25亿年前的地质记录也非常有限,这对研究地球早期的历史状况带来不少困难。

地球历史大洋的起源与演化

有关大洋的起源和演化研究从本世纪初才开始,在此之前一般认为大洋盆地是地球表面上永存的形态,也即大洋盆地自从贮水形成以来,其位置和分布格局是固定的。随着地球科学的发展,特别是本世纪初以魏格纳为首的大陆漂移这一革命性的学说的提出,对自最近的2亿多年以来大洋的起源和演化有了突破性的认识。

对于大陆漂移学说,并非一开始就得到许多人支持的,因为当时对引起大陆漂移的机制,即力源问题并没有很好解决。1931年,霍姆斯等人提出了地幔对流学说,用于解释大陆漂移的力源,然而这个观点在当时很少受到人们的注意。19世纪后期,有人建立了地球收缩的全球构造学说,用于解释地球上为什么会有如此大规模的造山运动。然而,本世纪50年代以后,随着全球性大洋中裂谷的巨大拉张性证据的发现,收缩学说被普遍放弃了,与此同时,地球膨胀学说很快流行起来。膨胀说认为,地球开始时很小,直径是现今地球的一半。由于地球大幅度膨胀,原始地壳裂开成为现在的大陆,裂开的地方经过不断发展成为现代的大洋盆地。并且,由于地球的大幅度膨胀引起的所谓大陆漂移,表明大陆块基本上是停留在原地的,即各大陆之间和大陆相对于地幔之间并没有发生过显著的移动。由于膨胀说无法解释大陆地壳上广泛发育的褶皱山脉构造特征是怎么形成的,霍姆斯等人的地幔对流说很快再次被重视。60年代初,随着洋底探测资料的迅速积累,赫斯(H. H. Hess)和迪茨(R. S. Dietz)首先把地幔对流方案发展为海底扩张的学说。赫斯在1962年发表了《大洋盆地的历史》一文,提出了大洋起源的新观点,即海底扩张理论。赫斯认为洋底的主要构造就是由地幔对流作用的直接表现。海底扩张理论证明,大陆和洋底是在对流着的地幔上被动地移动着,而不像早期的大陆漂移说所主张的大陆在洋底上主动漂移。海底扩张理论提出后不久,一些别的洋底观测结果,诸如洋底地壳构造、地磁、地震震源和地热流量分布等对这个理论提供了有力证据。这种情况下,使得大部分的学者都转向了关于海底扩张的研究。现在已经普遍确认,可以用海底扩张和板块运动理论解释大洋起源和演化,大洋盆地的固定论看来是过时了。海底扩张和板块构造学说对大洋的起源和演化的理论解释的基础都是地幔对流说。

现代研究证实,大洋最初是在大陆内部孕育的,并开始于大陆岩石圈中的裂谷。大陆在裂谷处破裂并相互分离,从而开始产生新的大洋盆地。魏格纳曾把南大西洋两对岸的吻合作为阐述大陆漂移说的出发点。事实上,把南美洲与非洲两大陆拼合到一起,不仅大陆边沿地形轮廓非常吻合,而且岩石类型和地质构造也可以对接起来。现已证明,大西洋在二叠纪(2亿5千万年前)时还根本不存在,据估计,形成中大西洋的大陆裂谷发生在稍后的三叠纪(约1亿6千万-1亿9千万年前)。至侏罗纪末期(约1亿2千万年前),中大西洋可能已张开达1000公里的宽度;南大西洋的张开大约开始于早白垩纪(约1亿1千万年前),而最初的裂谷发生在晚侏罗纪(约1亿3千万年前);北大西洋张开最晚,大约开始于第三纪初(约6000-7000万年前),与此同时,由北大西洋裂谷向东北延展而伸入格陵兰与欧洲之间,挪威海随之张裂开。从6千万年到2千万年前,挪威海、巴芬海和北大西洋主体都在扩张,但速率和方向均有些变化。综上所述,现今的那些广阔的大洋盆地并不是从来如此,而是长期的地球运动和演化的结果。大洋由狭窄海湾到宽阔盆地的发展,是通过持续发生的大规模海底扩张过程实现的。海底扩张和板块运动的动力都是地幔对流。

由于地球原始地壳自从形成以来,从来没有停止过大规模的地质构造形态的运动。因此,可以肯定地说,现在地球上大洋和陆地的形态就是过去数拾亿年来大规模地壳运动的结果。

地球历史早期生物历史

地球历史生物的出现

古生物学家迄今发现的远古生物历史可追溯至6.35亿年前的欧巴宾海蝎,这些地球最早期生物的生活方式非常像现今的海绵,根部扎在海底,过滤水中的食物颗粒。

化石记载地球上最早在大约35亿年前出现生命。有专家提出,但是地球上的生命是如何出现的仍是科学界未解决的谜题之一。

查尔斯·达尔文

根据1871年查尔斯·达尔文的推测,早期生命可能开始于一个温暖的小池塘中,但是另外一些科学家则认为早期生命可能存在于矿产资源较为丰富的水域环境中,比如温度较高的热液喷涌,但是最近一组科学家提出另一种理论,认为生命可能起源于非常寒冷的地方,一些偶发事件促进了无机环境中形成有机物质。

有专家提出,随着地球逐渐冷却,简单的有机化合物(单分子物)渐渐形成,混合后形成较为复杂的混合物(聚合物)。后来,洋流把这些大个的微粒汇聚到海岸和深海温泉等“热点地区”,它们可能最终形成了首批原始细胞。也有证据证明,首批细胞复制使用的是核糖核酸(RNA),而不是脱氧核糖核酸(DNA),而DNA复制是在经历了非常漫长的进化后才出现的。

也有理论认为生物出现在外星球。

地球历史寒武纪生命大爆发

狄更逊水母化石,发现于澳大利亚埃迪卡拉山

1909年,美国古生物学家、史密森学会秘书查尔斯-沃尔科特(Charles Walcott)在加拿大不列颠哥伦比亚省的伯吉斯山口发现了伯吉斯页岩石,岩石块中含有化学记录历史上许多重要动物群中已知最古老的例证。

沃尔科特的研究发现为所谓的寒武纪生命大爆发(Cambrian Explosion)提供了进一步的证据。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案,在寒武纪(距今约5.42亿年前至4.9亿年前)的化石记录中,地球上突然涌现出各种各样的结构复杂的动物。虽然伯吉斯页岩中以前从未记录过如此规模的复杂动物,但古生物学家对三叶虫和寒武纪其他动物的存在并不陌生,这让查尔斯-达尔文困惑不已。

寒武纪生命大爆发对科学家提出的挑战是,在达尔文所处的年代及其以后多年,在寒武纪岩层以下年代更久远的岩层中,并没有发现动物化石。对于达尔文的进化论来说,这是一个极为的不安事实,因为在化石记录中,结构简单的动物形式应该在结构复杂的动物形式之前出现。

在《物种起源》中,达尔文提出了这样的主张:“在这些跨度如此之大但却鲜为人知的时期,地球上遍布着活的生物。”但他坦言,“对于我们为什么没有发现这些原始时期的化石记录的问题,我不能给出一个令人满意的答案。”

地球历史无脊椎生物主导时期(5.1-4.38亿年前)

主词条:奥陶纪

奥陶纪生存的部分物种

奥陶纪开始于距今5亿年前。藻类变化不大,三叶虫数量仍居首位。此时其它无脊椎动物数量和种类都超过了寒武纪。最常见的有珊瑚、腕足类、腹足类、海百合和鹦鹉螺等。

奥陶纪时期的地球陆地变化不大,由于水生植物不断的光合作用。空气中氧气含量进一步增加。大致比珠峰顶部的氧气还少一点,广阔的海域,繁育着大量的各门类无脊椎动物,除寒武纪业已产生的外,某些类群还得到进一步的发展,如笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

地球历史志留纪和泥盆纪(4.39-3.63亿年前)

主词条:志留纪、泥盆纪

在经历了漫长的演化之后,地球终于进入到由脊椎动物占主导地位的时期。鱼类成为当时的霸主。

3.67 亿年前,巨大的流星划破夜空坠人大海,天空中电光闪闪。这时全球气候变干,温度下降。洋流以新的形式涡动,使海洋进一步降温,表层水的盐度更高,海洋中的含氧量下降到很低的水平。陨石的撞击可能还引起更多的气候变化。这一时期可能至少有3个或多至6个来自太空的巨大天体撞人海洋中,结果导致包括造礁动物、多种鱼类和腕足类等许多海洋生物绝灭。

泥盆纪晚期,由于地球气候变得恶劣起来,湖沼干涸,盾皮鱼类绝种,许多种鱼也同样面临着威胁。在这漫长的年代中,总鳍鱼中的某些支很好地适应了环境,它们依靠偶鳍、内鼻孔和鳔爬上陆地寻找水源和食物,久而久之,其中的一部分逐步演化为原始两栖类动物。

由于大气圈中氧气增多,在平流层形成能够吸收大部分紫外线的臭氧层,使地球表面除海水对生物起到庇护作用以外,又增加了一层保护层,从而为古生代植物的登陆创造了条件。最早的昆虫已经绝灭了,但昆虫是迄今居住在地球上的最成功的动物。它们是最早的陆生动物。热带雨林是生物最繁盛的地方,昆虫构成了其中动物和植物总重量的三分之一。坚固的外骨骼保护了小动物使其免受伤害,在干旱少雨的时候也能避免被干死。昆虫一次能产几百只,有时甚至几千只卵。即使在最危险或最恶劣的环境里卵也能够孵化长大,产生更多的昆虫。

在植物和昆虫为两栖类创造好条件的4000万年以后,两栖类才从水中爬上岸边,这里的植物和植食性动物提供了充足的食物。因为没有更大的动物与之竞争,两栖类迅速扩散开来。在距今3.5亿年前的泥盆纪晚期,总鳍鱼的一支已进化成原始两栖类。其中主干为迷齿类,其次为壳椎类和滑体类。

地球历史石炭纪和两叠纪(约3.63-2.51亿年前)

主词条:石炭纪、二叠纪

石炭纪时期,气候潮湿,因而出现了新的奇特的森林,这是陆地上最早的森林。这些森林不像今天的沼泽森林那样茂密、黑暗,它们由木贼、厚层的蕨类植物和又高又细的树木组成。新的奇怪的动物在这奇特的景观中定居下来。各种形状和大小的两栖类动物在湿润的环境中繁盛起来,体形巨大的昆虫也是如此。

昆虫是最先掌握飞行技术的动物。爬行类、鸟类、哺乳类甚至鱼类都是在它们之后飞上天空的。飞行大大有利于躲避捕食者、征服新的领地和寻找新的食物来源。起初,昆虫可能跑、跳或从树上滑行下来,体型更有利于运动的昆虫常常存活下来,终于它们发育出翅膀。

地球历史爬行动物时代

主词条:中生代、三叠纪、侏罗纪、白垩纪

到距今二亿五千万年至六千五百万年前,生物史称为中生代,包括了地质史的三叠纪,侏罗纪和白垩纪。中生代生物界最大的特点是继续向适应陆生生活演化,裸子植物进化出花粉管,能进行体内受精,完全摆脱对水的依赖,更能适应陆生生活,形成茂密的森林。动物界中爬行动物也迅速发展,演化出种类繁多的恐龙,成为动物界霸主,占据了海、陆、空三大生态领域。

地球历史爬行类的进化 (约2.5-2.05亿年前)

爬行动物包括大型肉食性动物,轻巧的捕猎动物,身披鳞甲、嘴巴像猪一样的植食性动物和像鳄鱼一样的食鱼动物,它们与最早的恐龙生活在一起。许多爬行动物比最早的恐龙大而且更常见,但这些爬行动物与恐龙都比最早的哺乳动物大得多;这一时期出现的哺乳动物长得都不比老鼠大。从脊椎动物的方面来说,三叠纪虽部份继承了古生代的生物成分,但更重要的新的生物类型的出现。在脊椎动物中,除新出现龟鳖类外,更为重要的是槽齿类爬行动物的出现,并从它进化出鳄类、恐龙,以及后来的翼龙、鸟类等,为地球开创一个崭新的生物局面。武氏鳄、吐鲁番鳄均为早期槽齿类代表。不过,三叠纪最具进化意义的事件要算哺乳动物的出现,它是从一支基底爬行动物进化来的。当时它虽还弱小,但进步的构造特征预示它日后统治世界的强大的生命力。肯氏兽类是爬行动物向哺乳动物进行过程中的一旁枝。

三叠纪早、中期植物的面貌,多为一些耐旱的类型。晚三叠世生长在沼泽中的木贼类、羊齿类相当繁茂,低丘缓坡则布有和现代相似的常绿树,如松、柏、苏铁等。盛产于古生代的主要植物群,几乎全部减绝,种子蕨大部消失,柯达树类趋于衰减。

从大约3亿年前直到7000多万年以后的三叠纪时期恐龙刚刚兴起之前不久,异齿龙这样的动物是陆地上的统治者。

海中的爬行类怪物:2.35 亿年前,爬行动物于三叠纪中期进入水中。它们的身体长到像鲸鱼那样巨大,并在随后的1.7亿年里统治海洋直至恐龙时代结束。最早的大型海洋爬行动物是幻龙类。它们的牙齿长而尖,适于捕捉鱼类,脚趾具蹼有助于划水。盾齿龙类生活于同一时期。这些海生爬行动物体长 1.8米,体侧具甲。盾齿龙用大而平的牙齿压碎并摄食海底贝类。它的牙齿长在颌骨边缘和口腔顶部。

到了2亿年前,蛇颈龙类出现了。这些海生爬行动物尾巴短,前肢呈宽阔的桨状,大多数脖子很长。短颈的上龙类是所有蛇颈龙中最大的,体长12米,超过大型运货车。鱼龙也在这一时期出现,它长得更大,体长 15米。它们在9000万年前谜一样地消失了。同样大小的沧龙是凶猛的海生爬行动物,以鱼为食,它们则存活到 6500万年前恐龙时代结束。

地球历史恐龙的鼎盛(约2.08-1.46亿年前)

霸王龙

侏罗纪是恐龙的鼎盛时期。当时除陆上的恐龙,水中的鱼龙外,翼龙和鸟类也相继出现了。这样,脊椎动物便首次占据了陆、海、空三大生态领域。侏罗纪的龟类已至繁盛,中国龟、天府龟是其当时代表。恐龙主宰大地。在超过5500万年的时间内,它们发展成为植食性和肉食性恐龙,小的像鸡那么大,大的像座高楼。同时,地球上单一的大陆分解为两个大陆,植物和气候变得更加多样。但地球上仍然很温暖,而且没有草或开花植物。

恐龙时代的鸟类化石稀少,但始祖鸟显示出许多肉食性恐龙的特征,因而大多数科学家认为它是由恐龙进化而来的。

地球历史恐龙最后的繁盛(约1.46亿-6500万年前)

白垩纪是中生代最后一个时期,恐龙仍繁盛,并进化出恐龙的最后一支―角龙。但到白垩纪末期,由于环境的突变,所有恐龙,以及鱼龙和翼龙,统统都绝减了。称雄一时的爬行动物至此一蹶不振,退出历史舞台,闯过此关而且残留至今的只鳄类、龟鳖类、蛇和晰蜴等少数几类。鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的一支。鸟类起源于爬行动物的槽齿类。不少人已更进一步认为鸟类是恐龙的后裔。世界最早的鸟类是发现于德国的始祖鸟。迄今为止只发现七件骨骼标本。这一鸟类除身披羽毛外,其余特微和一些小型恐龙十分相似。因此,这一距今一亿四千万年(晚侏罗世纪的鸟类也是最原始的鸟类。早白垩世(距今一亿三千万年左右)是鸟类首次蓬勃发展的时期。中国辽宁发现的鸟类化石是这一时期世界是最为丰富、保存最完整、种类最多的鸟类。这一时期,鸟类个头较小,飞行能力及树栖能力皆始祖鸟大大提高。

白垩纪是恐龙生活的最后一个纪,也是地球景观发生巨大变化的时期。在海面达到创纪录的高度后,各个大陆的形状与今天的非常相似。开花植物出现,许多昆虫——从蜜蜂到蚂蚁——也出现了。巨型蜥蜴与巨大的海龟一起在海洋里游泳。在空中,翼龙展开双翼达12米。陆地上,恐龙占统治地位,其大小和形状超出了以前的所有类型。植食性恐龙长到100吨重,肉食性恐龙的体长达到12米以上。

哺乳动物在恐龙时代自始至终都存在。数百万年中,它们都是原始而渺小的。其中一些可能产蛋。白垩纪时哺乳动物开始发生变化。

将近7000 万年前,哺乳动物分化成两个主要类群。一类是有胎盘类哺乳动物,它们的初生幼崽发育完好。另一个哺乳动物类群是有袋类,它们生出很小的幼崽,幼崽爬进母亲的育儿袋中吃奶。这两个类群今天仍然存在,但它们的早期种类很久以前就绝灭了。恐龙时代晚期的有胎盘类哺乳动物中包括了最早的灵长类。猴子、类人猿和人是今天的灵长类。但最早的灵长类是老鼠一样大小的动物,如珀加图里猴。科学家可以根据臼齿分辨出灵长类,这些牙齿看起来很像现代灵长类后部的牙齿。珀加图里猴是最早的灵长类之一。长约10厘米,可能以昆虫为食。

地球历史白垩纪绝灭事件

主词条:第五次生物大灭绝

6500万年前,恐龙从陆地上消失了,海洋和空中的许多其他类型的动物也消失了,包括巨型海生爬行动物和会飞的爬行动物。科学家提出许多种理论来解释恐龙的灭绝。较为流行的结论是:一颗巨大的小行星撞击了墨西哥湾。这次撞击产生的巨大海啸横扫地球,并引发多处大火。烟尘遮天蔽日,使天空变暗,并阻挡阳光,使地球变冷。火山爆发也可能产生同样的结果。许多动物无法适应天气变化。但是,鸟类、哺乳动物、鳄鱼以及许多其他动物幸存下来。

这一假说的证据还来自于在世界各地发现的6500万年前的沉积物中存在的一种氨基酸。这种氨基酸含有大量的铱元素,大量地存在于某些天体里,在地球上却根本不应该存在。这层富含铱元素的地层在北美洲、欧洲和澳大利亚的许多地区都被先后发现,在我国西藏的冈巴地区几年前也发现了这层含铱层。有的科学家认为,这次爆炸使所有恐龙都灭绝了。但是也有一些科学家认为,只有 70%的恐龙在当时灭绝,其它的一些恐龙种类则勉强地躲过了劫难,可是在随后的几百万年里又逐渐绝灭了。这后一种说法并不是没有道理,因为在6500万年前的这次事件以后形成的地层里,仍有一些恐龙骨骼被发现。例如,美国新墨西哥洲6000万年前上下的地层中就曾经发现了恐龙的残骸。在阿拉斯加新生代的冻土带里,也发现过三角龙的化石。这些现象似乎说明,在这次小行星撞击地球引起的大爆炸以后,仍然有一些恐龙挣扎着生活了几百万年的时间,最后才因为不适应新的气候和新的环境而最终相继灭绝。

地球历史哺乳动物时代

第三纪(Tertiary period)始于距今 6500 万年,延至距今约 180 万年。第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等,这与中生代的生物界面貌迥异,标志着“现代生物时代”的来临。第三纪时被子植物极度繁盛。除松柏类尚占重要地位外其余的裸子植物均趋衰退。蕨类植物也大大减少且分布多限于温暖地区。第三纪的植物有明显的分区现象,地层中还有许多微体水生藻类化石。脊椎动物的变化主要表现在爬行动物的衰亡,哺乳类、鸟类和真骨鱼类取而代之,兴起且高度繁盛。第三纪的早期,仍生活着古老、原始的哺乳动物;到了中期,现代哺乳动物的祖先先后出现,逐渐代替了古老、原始的哺乳动物;第三纪晚期,现代哺乳动物群逐渐形成,更是偶蹄类和长鼻类繁盛的时期。尤其马的进化很快。

中生代末,海生无脊椎动物有明显的兴衰现象。盛极一时的菊石类完全绝灭,箭石类极度衰退,而双壳类、腹足类、有孔虫、六射珊瑚、海胆、苔藓虫等则进一步繁盛。第三纪出现的有孔虫分布广泛、进化迅速,对于海相第三系的划分与对比很有意义。此外,它们的生态分带已应用于确定沉积盆地水深的变化。原生动物中的放射虫在第三纪也十分繁盛,在深海研究中占有突出地位。双壳类在第三纪有很大发展,腹足类在第三纪进入极盛期。

陆生的无脊椎动物以双壳类、腹足类、介形类为主,可以根据它们不同时期组合面貌的变化,进行陆相第三系的划分。

原始地球定义

地质研究表明,地球大约是在46亿年前形成的,那时候地球的温度很高,地面上的环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,构成了原始的大气层(原始的大气层中没有氧气)。

原始大气的主要成分是氨、氢、甲烷、水蒸气。水是原始大气的主要成分,原始地球的地表温度高于水的沸点,所以当时的水都以水蒸气的形态存在于原始大气之中。地表不断散热,水蒸汽被冷却又凝结成水。以后地球内部温度逐渐降低,地面温度终于降到沸点以下,于是倾盆大雨从天而降,降落到地球表面低凹的地方,就形成了江河、湖泊和海洋。科学家称那时的海洋为原始海洋。原始海洋盐分较低,而有机物质却异常丰富。当时由于大气中无游离氧,因而高空中也没有臭氧层阻挡,不能吸收太阳辐射的紫外线,所以紫外线能直射到地球表面,成为合成有机物的能源。此外,天空放电、火山爆发所放出的能量、宇宙间的宇宙射线,以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波等,也都有助于有机物的合成。但其中天空放电可能是最重要的,因为这种能源所提供的能量较多,又在靠近海洋表面的地方释放,在那里它作用于还原性大气,所合成的有机物质,很容易被雨水冲淋到原始海洋之中,使原始海洋富含有机物质,成了“生命的摇篮”。

原始地球形成

在太阳系形成初期,99%以上的物质向中心聚合成为太阳,周围还有一些分散的物质碎片围绕着太阳旋转,由于很长一段时间的碰撞和引力作用,分散的碎片逐渐聚合成了八大行星,但那时的地球只是一团混沌的物质,经过了几十万年,物质逐渐冷却凝固,形成了地球的初始状态;又经过了几十万年,地球内部化学反应所产生的气体喷出后被保存在其周围,形成了原始的大气层。

氧气和氢气化合形成了水,在经过太阳的能量辐射、地球本身的电磁场的影响之后,形成了适宜的环境。 原始的大气虽然不能形成生命,但能形成构成生命体的有机物。科学家推测,原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机物。后来,地球的温度逐渐下降,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。

原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,大约在地球形成以后的10亿年左右,才逐渐形成了原始的生命。

原始地球起源

科学家们过去常认为包括地球、水星、金星、火星在内的石质行星是一块尘埃云快速引力坍缩而形成的。这种坍缩产生了致密的球体,但在20世纪60年代,阿波罗太空计划的有关研究成果改变了这种观点。对月坑的研究揭示出这些坑是由于在距今约45亿年时大量天体的撞击而形成的。此后,撞击的次数看来很快减少。这一研究结果使斯米特(Otto Shmidt)提出的吸积理论恢复了活力。这位苏联地球物理学家于1944年提出:行星是一步一步地逐渐增大其体积的。根据斯米特的见解,宇宙尘团聚在一起成为颗粒,颗粒变成砾石。砾石变成小球,然后变成大球,再变成微行星(即星子),最后,尘埃终于变成了月球那样的大小。随着星体越来越大,它们的数目就减少。结果,星体(即陨石)之间碰撞的机会就减少,能够用于吸积的东西越来越少,这意味着为了集结成大行星这一作用要进行很长的时间。由华盛顿卡内基研究所的韦瑟里尔(George .W. Wetherill)进行的计算表明,一个直径10千米大小的天体变成地球这样的天体需要经过大约一亿年的时间

原始地球分离

按照地球是由星际物质相互吸引、聚积而形成的假说,地球是由冷变热的。地球内部所具有的高温,是由于星云物质机械碰撞产生的热,以及地球内部放射性元素衰变产生的热。这一时期地球内部蕴藏有丰富的短半衰期的放射性同位素,它们应产生大量热能。在上述两种热能的作用下,原始地球不断增温,在其内部某个深度上首先达到物质发生熔融的程度,并开始物质按比重的分异。重者下沉,轻者上浮。

原始地球地壳形成

比重大而熔点低的铁、镍等元素最先分离出来并向地心集中,导致形成地核。在重力分异过程中,还伴随着物质的位能向热能转化。因而,地内上层的岩石也相继发生熔融,结果,较轻的铁镁硅酸盐物质向上集中,导致原始地幔形成。原始地幔的表层同时在失热,变硬,遂形成坚硬外壳,这就是原始地壳。由上述可见,这一时期物质的热状态及与之相关的重力分异作用,在形成地球内部的层圈构造中,具有决定性意义。

原始地球大气水圈

原始地球形成与演化

大气圈和太阳相比,氢、氮与惰性气体(如氩、氖和氙等)已大部分耗尽。当代的地球,氖对硅的比率仅是太阳的1/1010。因此地球的大气显然并不完全是来自太阳星云中的气体部分。地球早期大气常被假定由甲烷所组成,并含有少量氢、氨和水。这个假定主要是以木星和其他大行星大气的推断组成为依据的。然而,这些行星增大时的温度可能比地球低得多,因此不能作为地球早期大气圈的模式。如果地球约在600K时从微星增大,则可设想到大气圈的出现是在增大之后。普遍认为,大气圈和水圈(大洋)是由火山活动所释放的物质形成的。然而,地球也可能在增大时含有少量的水,这是由于水在约350K的温度下从太阳星云凝缩,地球的水和大气的来源可能是小行星带。碳质球粒陨石含有大量的水和存在于地球大气中的其他挥发物就是一个明显的证据。小行星带原来所含有的物质大大超过现代,而且很多这类物质已因与其他行星的碰憧而丢失。水星、月球、火星和金星上无数陨石坑说明,它们都受到可能主要来自小行星带的陨石的强烈轰击。地球早期阶段也一定曾受到过这样强烈的轰击。碳质球粒陨石中含有10%的水分,而地球上可能有0.5%的物质是由来自小行星带的碳质球粒陨石组成的。大气圈和水圈中有一部分可能是这些陨石冲击时释放的物质所组成。巨大碳质球粒陨石冲击时能够释放大量水蒸气。其中一部分保存在大气中,但大部分凝缩为水而形成小溪、河流和湖泊,并终于形成原始海洋。氮也可因冲击时的加热而被释放。陨石中的复杂碳氢化合物可以分解而产生甲烷、乙烷之类的简单碳氢化合物。它们还可以与水反应而形成一氧化碳、氢、乙醇和氨之类的气体。由于紫外线辐射能和大气中的放电而发生的水的分解,还会引起氢和氧的增多。一些氨和甲烷也可以在冻结状态下从陨石或彗星残屑(彗星在地球历史的早期阶段可能也是很多的),或是从形成于木星或土星附近的微星上来到地球。

原始地球大气来源

地球大气的一部分源自火山活动,另外还有地壳和地幔形成时的局部熔融,会从地球内部释放出大量的水和其他气体。这些气体可能和陨石冲击时所释放的物质相似,也是富含一氧化碳、氢、甲烷和氨。随着时间的推移,原始火山气体又演变为更象现代火山的气体。在夏威夷,这些气体主要由水(79%)、二氧化碳(12%)、二氧化硫(6%)和氮(1%)组成。

原始地球现大气圈

现代地球的大气圈主要由氮和氧组成。早期火山气体中的水和二氧化硫,进入不断发展中的大洋盆地。二氧化硫最终形成硫酸,它又和地壳中的物质与海底沉积物反应,形成硫酸盐。在生命出现之后,光合作用使游离氧从二氧化碳释放出来。

地球进化史内容简介

地球是我们的家园,是我们赖以生存并且保卫我们的唯一摇篮,可是我们对于这个摇篮的了解,并不比我们对自己的了解更多,而这个摇篮的跌宕历史,更是一部雄奇瑰丽的史诗。而今天,我们将一起阅读这部史诗的伟大篇章。

地球的历史,从此开始……

地球成长史内容提要

有两种含义,一种是指中央电视台《百家讲坛》栏目组编的图书。另一种是指一部纪录片。

《百家讲坛》是中央电视台的一个广受观众喜爱的电视栏目,它主要立足科学、人文、自然等领域,邀请各领域、各业界知名人士做演讲,告诉观众时下备受观众注目的科学、人文、自然等领域的知识。本书为该栏目其中几期围绕地球的成长主题的节目的书面表现形式。阅读本书,能帮你构建时代常识,享受智慧人生,汲取知识精华,领略大师风采。

地球成长史图书目录

人类的起源

神秘的生命起源

植物是如何登陆的

动物的语言与意识

物种多样性的挑战与未来

食、性、合作——人类与动物的行为对比

中国昆虫研究现状

野生动物重归自然

警惕外来动物入侵

植物健康与现代农业

热河生物群

古鸟寻踪

古生代的海洋霸主

空中霸主翼龙

恐龙大地

恐龙家族

地球上的猫科动物(上)

地球上的猫科动物(下)

地球上的猫科动物——老虎

地球上的猫科动物——狮子

地球上的猫科动物——猎豹

猴年话猴——百猴趣谈(上)

猴年话猴——百猴趣谈(下)

猴年话猴——金丝猴

猴年话猴——白头叶猴

世界地球日专辑——善待地球

世界地球日专辑——凝看海洋

世界地球日专辑——触摸山脉

世界地球日专辑——解读森林

世界地球日专辑——走近沙漠

神奇的火山

大地震

暴雨

海岸海洋

跨越两极(上)

跨越两极(下)

地心之旅

生态伦理——一场哲学观念的革命

化学与人类环境

全球变化与生态环境

气候变化的事实影响及对策

地球轨道地月轨道资料

平均轨道半径 384,科技创意地球轨道图光线图

400千米

轨道偏心率 0.0549

近地点距离 363,300千米

远地点距离 405,500千米

平均公转周期 27天7小时43分11.559秒

平均公转速度 1.023千米/秒

轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化

(与黄道面的交角为5.145°)

升交点赤经125.08°

近地点辐角 318.15°

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距离 ~384 400 千米

交点退行周期 18.61 年

近地点运动周期 8.85 年

食年 346.6 天

沙罗周期(repeat eclipses) 18 年 10/11 天

轨道与黄道的平均倾角 5°9'

月球赤道与黄道的平均倾角 1°32'

地球轨道轨道演变

地球的太阳的引潮力的作用,地球公转所具有的动能将会逐渐转化为潮汐能。从一个长远的期限来看,地球会逐渐远离太阳,不过这个速度会非常小。还有一个更小的因素,那就是宇宙的膨胀,但是在这个阶段,宇宙膨胀起的作用更加小,和上面那个已经很小的数字相比还是忽略不计。这两个因素的作用都是长期作用,可能从今天这个短时间的范围来看,这两个因素所起的作用还没有一个微小的流星体(就是一颗流星啦)撞击地球所起的作用大。 不过,最多几十亿年地球轨道在这之中变化不会太大,但是会有的,而且会影响气候变化。

地球轨道形成原因

因为椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统球形屏幕地球轨道

是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中,原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动,才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。

首先:正圆轨道也是椭圆轨道的一种,只不过是特殊的椭圆轨道。

如果要地球完全按照正圆轨道运转条件是十分苛刻的,首先就必须让太阳的其他行星消失,接着离太阳比较近的恒星也必须消失,否则他们就会对地球产生影响导致地球运转轨道的改变。

地球绕太阳公转,在给定的能量的条件下,可能的轨道有无数条,圆轨道只是其中的一条而已。如果想要地球按正圆轨道运行,地球的能量,动量要满足一定条件。就是任一时刻,地球的动能Ek和势能Ep的关系满足 Ek = -Ep/2。或者说当 Ek = -Ep/2时,地球运动方向垂直于日地连线。这个条件非常苛刻,即便是地球在正圆轨道上运行,一点微小的扰动都可以改变这种状态,使得地球在新的椭圆轨道上运行。

地球轨道地球离太阳渐行渐远

地球自正在离太阳远去?而且原因还不明确!另外,银河比我们想象的要大!最起码是现在认知的十倍大小!

西班牙《趣味》月刊去年曾刊登《对不上的碎片》一文,作者为米格尔·安赫尔·萨巴代尔。文章称,科学界有人对寻找暗物质或暗能量这些幽灵实体的行为提出批评,但如果不假设这些幽灵实体的存在,广义相对论就解释不通。或许应该修改甚至使用新的引力理论来替换爱因斯坦的广义相对论。

广义相对论和量子力学是宇宙论的核心学说,被视为现代物理学的两大支柱。事实上,最近几十年专家的大部分努力都集中在将两种理论合二为一上。因为爱因斯坦的精妙理论在原子领域说不通,如果要在原子领域实行广义相对论,就必须把它量子化,但目前科学家还做不到这一点,阿根廷物理学家胡安·马丁·马尔达塞纳总结说,“这两大理论并不非常吻合”。

文章称,虽然有这种不合,但是广义相对论在描述大尺度的引力活动时是相当准确的。虽然爱因斯坦的所有预言已经得到了实验证明,但还有一些细节似乎与理论并不相符。

月亮的某些活动显示了这种不相符。2006年,美国喷气推进实验室(JPL)研究员詹姆斯·G。威廉斯在对地月距离进行38年的测量后,发现地月之间最远点和最近点之间的差距每年增长6毫米。即使考虑可能导致这种现象的各种因素,例如地球和月亮内部的潮汐摩擦,也无法破解这个谜团。

地球轨道地球和太阳之间的距离在加大,原因不明

文章称,当天文学家确定天文单位(UA)的值时,发生了类似的事情。天文单位是长度单位,约等于地球跟太阳的平均距离,误差范围在1米到10米之间,因此我们可以用一个确切的12位数来确定它的数值(1UA=149,597,870,700米)。然而JPL研究员厄兰·迈尔斯·斯坦迪什在2004年指出,UA似乎随着时间在增长。同一年,圣彼得堡应用天文学研究所的两位科学家查看了20万多份观察资料,发现看似稳定不变的UA每100年增加15米。2005年俄罗斯科学院科研人员叶连娜·皮季耶娃公布了一份更为详细的分析,内容包括从1913年到2003年的31.7万份记录,结果显示UA距离每一个世纪拉伸7米左右。

所有这些研究工作令太阳系中的一个不解之谜变得更加神秘。90年代末期,一群科学家查看了“先驱者”10号探测器在11年内以及“先驱者”11号探测器在4年内收集到的数据。发现探测器的飞行速度有微弱但是持久的减退:在1998年,10号探测器的距离比预定地点近5.8万公里,11号探测器近了6千公里。与探测器跟我们相距105亿公里的距离比起来,这些差距微不足道,但是飞行器是不应该出现这种偏差的。是什么阻止了“先驱者”探测器的前进呢?

文章称,奇怪之处不止于此。2008年,JPL的科研人员宣布,他们发现6艘飞往其他星球的飞船在借助地球引力场飞近地球时,其轨道能源出现了偏差,令它们的速度比设定速度加大了一点点。可能导致这种意外加速的因素,例如地球大气层、潮汐、探测器负重、磁场、太阳风等,它们的力量都比这种加速需要的力量小1千倍。这些奇怪的现象是否说明我们关于引力的理论其中有些点说不通呢?

广义相对论在科学界的地位是如此坚实,大部分科学家都不觉得它需要修改。然而也有些人认为它有需要修改之处。最重要的是要增加关于暗物质的描述。1933年天文学家弗里茨·兹维基猜测可能会有暗物质的存在,他发现后发星座和处女座星团的移动速度非常之高,如果外表可看见的就是它们的全部质量,那么它们早就应该消散在太空。兹维基认为,唯一的解释是存在望远镜看不到的物质。兹维基称之为消失的质量,这种质量再没有出现在天文学中,直到1977年。

地球轨道银河质量比看起来要大10倍

1977年,天文学家薇拉·鲁宾发现在银河系等螺旋星系边缘地带的星体的运动速度并不像理论所预测的那样,因为根据广义相对论,恒星离星系中心越远,其运动速度应该越慢,但是螺旋星系外侧的恒星运动的速度却与其他恒星一样。而这样的速度,需要有更大得多的质量聚集在星体或者星云上。例如如果是银河系的话,它的质量应该是现在的10倍。

文章称,一种可能是,假设存在那些大量的无法检测到的物质,它既不吸收也不发射能量。另一种可能是承认我们的引力理论不够完善,因此应该修改爱因斯坦和牛顿的理论。这两种选择都很极端:一个是我们假设引力在宇宙范围不像我们想象的那样运行,另一个是我们假设宇宙中存在我们对其一无所知的幽灵实体。如果是后一种假设,天体物理学需要我们展开诚意的、真正的行动。

加拿大多伦多大学物理学家约翰·W。莫法特解释说,“暗物质在宇宙初始阶段没有发挥任何作用”,“然后宇宙开始膨胀,宇宙大爆炸40万年后,事情起了变化。如果我们假设重子物质(即普通物质)是宇宙中唯一的物质,那近期的所有数据就都解释不通,当前的标准模式应该引入其他物质,这样爱因斯坦的引力论才能符合数据”。根据这位引力专家,“寻找暗物质或将成为最大的徒劳无功的实验,无论是诺贝尔奖得主艾伯特·亚伯拉罕·米切尔森还是物理化学家爱德华·莫利,在19世纪末期都没有发现能媒”。

虽然很少,但在1997年,人们发现,宇宙在加速膨胀,这在广义相对论中是不可能的,一定是有因素在推动。于是诞生了一个比暗物质更加奇怪的概念。我们谈论的是一种谁也不太了解的具有推动作用的物质,它被称之为暗能量。日内瓦大学的马丁·孔茨和多梅尼科·萨波内教授认为,问题在于我们无法通过实验区分,这到底是一种现象还是一种修改后的引力理论。

地球轨道引力极弱地区的定律

德国波恩大学教授贝努瓦·法马伊也认为,必须对引力论做一些修改。“暗物质似乎懂得如何与普通物质搭配。无论我们观察什么星系,可见物质的重力和暗物质辐射的比例都是一样的,就像两者商量好了一样。这让人诧异,因为我们原本以为两者之间的关系取决于每个星系的特殊历史”。

1983年,以色列物理学家莫尔德艾·米尔格龙公布了一个模型,根据该模型,引力在物质厚度极其稀薄的地方作用方式不同。因此,就像牛顿的理论在强烈的引力场不适用一样,爱因斯坦的引力论在这些地区也应该被替换,或许需要为引力极弱地区提出一个新的定律。这个模型虽然得到了一些拥护者,但是所谓的修正牛顿动力学说还是面对重大障碍,无论从理论上还是实验上皆是如此,因为它并不非常符合对银河星团X射线的最新观察结果。

一个可能性更大的替代理论是上文的物理学家约翰·W·莫法特提出的经过修改的引力论。该理论的核心内容是比较电磁场和引力场的方程式。结果并不为大家所乐见,一方面它提出了一种未知力量,另一方面它认为著名的常数--重力实际上并不是一个常数,光速也不是,但重力与光速的商确实是不变的。最后,时间会告诉我们,哪一种理论才是真理。

地球轨道测量方法

最早古希腊的阿利斯塔克斯通过测量月食时掠过月面的地影与月球的相对大小,利用几何学方法,算出以地球直径为单位的地球至月球的距离。后来古希腊的依巴谷利用同样的方法得出地球到月球距离是地球直径的30倍,而古埃及的埃拉托塞尼根据不同纬度间夏至时正午影子的夹角变化和不同纬度的距离,测算出了地球子午线的长度,这样,综合起来,依巴谷就得出了地月距离。再利用三角函数,就得出了日地距离。

地球轨道历史传说

人类历天体正悄无声息地向地球轨道飞驰而来

史上许多未解之谜,像史前文明的形成、断裂,大洪水的发生,十日并出,太阳消失,这一切都是月亮造成的!大约在15000多年以前,一艘来自宇宙深处的外星人飞船——月亮宇宙飞船,突然拐了一个弯,驶进了太阳系,并降临地球近地轨道,悬浮在中国西北部地区的上空,低得仿佛一踮脚就可以摸得着,传说中的“神”驾临了地球。这不是科幻,而是事实。在中国西南瑶族地区,有一则古老的传说:在远古的时代,天上只有太阳和星星,却看不见月亮,当夜晚降临,大地上就被恐惧笼罩。有一天晚上,天空中突然出现了一个热烘烘、七棱八角的大山一样的东西,它不圆不方,像一块巨大的石头,放射着毒热的光芒。瑶族人的这则传说讲的就是月亮的来由,月亮是在某一天突然出现在地球上空的,当时已经有了人类。瑶族的这则传说有几分可信程度呢?

在古代,人们观察月亮都是用目光,所以,根本看不清月亮的构造,只知道月亮上有些地方明亮,有些地方昏暗。1609年,当伽利略发明了天文望远镜后,人类才清楚知道了月表地形的构成:月亮上并不是平坦的,它表面有环形山,山脉,月海。

在哥伦比亚的印第安人的部落里,也有一则类似的传说,在远古的时候,天上没有月亮,人类一到晚上都很害怕。有一位酋长决定牺牲自己,给大家带来光明。于是,他站在高高的山顶上,向空中飞去,越飞越高,最后变成了月亮。生活在非洲南部的布曼族的神话也证明,在远古的时候,天空中根本没有月亮。

世界上有一个著名的谜案,那就是美洲玛雅文化的突然消失问题。他们虽然莫名其妙地消失在空气里,但却留下了极为发达的文化,尤其是他们的星算历法,堪称世界一绝。在他们留下的、始于大洪水之前的《编年史》中,人们奇怪地发现,里面竟然没有关于月亮的记载,这对于一个天文学高度发达的民族来说,简直是不可思议的。结论只能有一个:在大洪水之前,天空中根本没有叫月亮的东西。

在希腊南部的伯罗奔尼撒,曾存在一个叫阿尔卡获亚的古老国家,据当地人传说,阿尔卡获亚人在大洪水之前,从来不知道什么叫忧虑和悲伤,当时只有太阳,没有月亮,月亮是大洪水以后出现的。

距今大约4000年前左右,亚里山大里亚大图书馆的第一位馆长在他留下的文献中这样写到:“古时,地球的天空中看不到月亮。”他在写这份文献时,曾参照了很多远古时遗留下来的手稿和抄本,可遗憾的是,这些文献后来统统被毁,我们已经不可能知道他写下这话时所依据的上古文献究竟是什么。古希腊的数学家、天文学家阿纳克萨哥拉斯,也根据当时的一些资料说过,月亮在天空中出现是很晚以后的事情了,在人类的早期天空中没有月亮。

地球轨道未来发展

科学家设想用超级太阳帆改变地球轨道

在大约50亿年左右,太阳将开始慢慢转变成一颗膨胀的红巨星。它的外层气体将蓝色为地球轨道

会不断膨胀,从现在开始算起的70亿年后,它的体积和亮度达到最大值,届时,太阳将会吞没整个地球。我们地球人如何避免被太阳烤焦的命运?

但是在这之前的11亿年内,太阳的亮度将增加11%,陆地温度平均上升到大约50摄氏度(120华氏度)。海洋受热升温,海洋水会像放在阳光充足的厨房灶台上的一锅水,在没有沸腾的情况下慢慢被蒸发掉。植物和动物将很难适应这种温室环境,不过一些被称作古生菌的单细胞有机体将会幸存下来。

但是稍后不久,一旦水蒸汽进入大气层,太阳发出的紫外线将导致水分子分裂,构成生命细胞所需的氢将会慢慢泄漏到太空中。如果我们的后代或者我们之后的其他智能生命形式想幸存下来,他们必须移居到其他地方。但是他们要移民到哪里呢?而且怎样才能移居到那里呢?

一种可能的方法将是利用火箭移居到其他行星上。然而要运走67亿人,大约相当于要发射10亿架航天飞机。即使我们能在一天内发射1000架航天飞机,也需要2700年才能将所有地球上的人送走。人们到达新驻地后,生活方面又会遇到麻烦。移居到其他行星需要将这些行星地球化,才能为地球移民提供生活所需的食品、水和氧气。既然如此,我们为什么不能和地球一起移民呢?

卫星跟踪系统上录入了地球轨道上700个卫星的数据,基本物理学告诉我们,我们实际上是可以移动行星的。将一枚火箭发射到太空时,它产生的反冲力会把地球推向相反方向,尽管推动的距离微乎其微,这就像开枪后枪要后挫一样。

科幻作家和训练有素的物理学家斯坦利·施密特在他的小说《罪恶之父》中就采用了这个事实。这部小说描写了外星人在地球南极安装了巨大的火箭引擎,用来推动地球。然而现实生活中的地球非常庞大,一枚火箭几乎对它的运动没有任何影响。向正确方向发射10亿枚10吨的火箭,仅有可能将地球每秒的速度改变20纳米。

一些天文学家已经开始着手解决移动行星的问题,不过这并不是为了处理人类时段内发生的紧急事件。圣克鲁兹加州大学的格雷格·劳林表示,实际上他们正在设计试验,通过这项试验理解行星系动力学。

劳林和他的同事丹·柯里肯斯基,以及密歇根大学的天文学家佛瑞德·亚当为了了解行星系统如何重新自行排列,他们开始着手解决如何推动地球,以便不让不断升温的太阳把它“蒸熟”的问题。

为了达到预期的目的,他们三人选择地球的最终目的地作为一个轨道,这条轨道与太阳的距离是地球现在的轨道与太阳之间的距离的1.5倍,相当于火星轨道。在63亿年内,当太阳进入红巨星阶段,它的亮度将是2.2倍,那时距离太阳那么远的行星获得的阳光大约跟地球现在获得的阳光一样。他们表示,通过改变遥远太阳系的冰体的轨道,让它们从地球附近经过,将它们的一些轨道能量转移给地球,可以实现推动地球的目的。

位于海王星外的冰体环内的天体被称作柯伊伯带(Kuiper Belt),更远处一个由彗星构成的球状云团叫做奥尔特云(Oort cloud?)。因为它们远离太阳,这些天体具有相对较低的轨道能量,因此可以利用专门用于偏转靠近地球的小行星的方法推动它们。这些方法从轻微的引力拖拽,到利用大型推进器猛推,可谓五花八门,应有尽有。

地球扁率地球扁率简介

如果地球是一个均匀的流体,则在自转时为了保持平衡,它的形状应是一个旋转椭球体。然而,地球实际上并不是均匀的,也未必全部都熔融过。尽管如此,经过几十亿年的时间,内部温度又高达几千度,所以它的形状仍然和一个旋转椭球体相差不多。确定地球的形状,可以分成两步:

首先确定一个和它最逼近的旋转椭球面-扁球面;

然后确定大地水准面和这个扁球面的偏离。

地球水准面和扁球面

测量结果表明,实际上大地水准面是很不规则的,甚至南、北两半球也都不对称,北极略为凸出,南极略平。大地水准面和与它最逼近的扁球面相比,最大偏离只不过几十米。与地球半径相比,这个偏离更是微乎其微。这个扁球面一般叫做参考扁球面,它代表地球形状最主要的部分。由于它是一个比较有规则的曲面,所以很便于计算。地球的扁率指的就是这个扁球体的扁率,它是描述地球形状最主要的一个参数。扁率e的定义是:

地球扁率地球扁率测定的历史

自从牛顿在1687年第一次近似计算地球扁率之后,许多学者又做了计算。19世纪,特别是1841年贝塞尔(Bassel)和1866年克拉克(Clark)得到的数值较好。20世纪得到更精确的结果,其中,1909年的海福德(Hayford)等人,根据天文大地测量资料,得到n=

。这个数值,在1924年由国际大地测量协会正式采用,并且一直使用到本世纪六十年代人造卫星出现。在这前后,1901年的赫尔默特(Helmert)、1928年的海斯坎宁(Heiskanen)、1938年的克拉索夫斯基(Krassovsky)和1948年的杰弗瑞斯,所得数值都非常接近予海福德的结果。

到最近二、三十年,由人造卫星轨道确定的地球扁率,其精度要比天文大地测量方法和重力测量方法的精度,提高两个数量级。1971年第15届国际大地测量与地球物理协会(IUGG)决议采用的地球扁率为:

1977年由卫星轨道测定的地球扁率,又进一步订正为:

地球扁率地球扁率测定方法

测定扁率最直接的方法,当然是对地面进行几何测量,不过这样做既费工、又费时,精度也难于提高。另一种方法是把地面重力测量与大地测量结合起来,这样得出的扁率精确度可达到三百分之一。但现代的方法是利用人造地球卫星轨道的变化,这样测出的扁率精度要比前述两种方法提高两个数量级。

地球扁率天文大地法测量扁率原理

天文大地测量法,又称天文测量法(指测量纬度变化)或大地测量法(指测量地面长度)。这种方法的测定精度低,费工费时,然而它是测量扁率诸方法中最直接的方法。

这种测量方法包含两个内容:测天文纬度(铅垂线与赤道的夹角);再测纬度改变1°时的地面长度,即所谓一度弧距。实际观测表明,高纬度弧距大于低纬度弧距。例如:

赤道至纬度1°之弧距 110.5653km

纬度20°至21°之弧距 110.6973km

纬度40°至41°之弧距 111.0301km

纬度60°至61°之弧距 111.4118km

纬度80°至81°之弧距 111.6628km

纬度89°至90°之弧距 111.6966km

纬度不同之弧距不同,是地球各地的曲率不同的结果。弧距大者,曲率必小;反之,弧距小者,曲率必大。若依曲率之大小逐点连结,则成一椭圆。

若将各纬度处之铅垂线延长,则除赤道和两极之外,皆不通过地心。如纬度45°之铅垂线延长线,可偏离地心11.104km这恰是地球为椭球的必然结果。由不同纬度处的纬度值和相应弧距,代入一定公式,则可算出扁率。这样得出的扁率为几何扁率。

地球扁率地面重力法测量扁率原理

这种方法的原理是:由旋转椭球体的重力位势对r的微分,可以得到沿矢径的重力g:

式中ge为赤道重力加速度,β为重力扁率:

式中gp为极地重力加速度。而重力扁率β与几何扁率α之和,等于赤道处离心加速度与引力加速度之比q的

,即:

q是可以从其它方法得到的,因此,只要知道β,则可算出几何扁率α。

地壳变迁分类

按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层,沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系,以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动,又称升降运动、造陆运动,它使岩层表现为隆起和相邻区的下降,可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原,还可引起海侵和海退,使海陆变迁。地壳运动控制着地球表面的海陆分布,影响各种地质作用的发生和发展,形成各种构造形态,改变岩层的原始状态,所以有人也把地壳运动称构造运动。按运动规律来讲,地壳运动以水平运动为主,有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。

地壳运动按运动的速度可分为两类:①长期缓慢的构造运动。例如大陆和海洋的形成,古大陆的分裂和漂移,形成山脉和盆地的造山运动,以及地球自转速率和地球扁率的长期变化等,它们经历的时间尺度以百万年计。另如冰期消失、地面冰块融化引起的地面升降,也属以万年计的缓慢运动。②较快速的运动。这种运动以年或小时为计算单位,如地极的张德勒摆动,能引起地壳的微小变形;日、月引潮力不但造成海水涨落,也使固体地球部分形成固体潮,一昼夜地面最大可有几十厘米的起伏;较大的地震可引起地球自由振荡,它既有径向的振动,也有切向的扭转振动。

地壳变迁发现历史

地壳变迁地球表层的大规模移动

传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动,证据是在高山上发现海相的沉积岩,并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说,表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。

20世纪60年代以后总结了一系列的地学研究成果,证明地球表层在地球的历史中曾经有过大规模的水平位移,各大陆的相对位置曾有过显着的变化。最主要的证据是:①全球地震带勾画出6大板块的轮廓,证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②古地磁学的研究表明,由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合,而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性所绘制的极移曲线,在近代趋向重合于今地磁极位置。③大洋中脊两侧的磁异常条带,表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张,各板块所负载的大陆岩石圈随之发生水平漂移。

地壳变迁地球表层的垂直运动

由于6大板块和其他小板块的互相镶嵌式拼合,板块的水平向移动必然在板块边界和板块内部产生次生的竖直向运动:①板块消减带上海洋板块向地幔中以一定倾角下沉;②相邻的大陆板块边缘受消减运动的影响有牵连地下沉,地震时产生回跳;③大陆内部由于横向的推挤压力产生地壳的抬升或岩石圈的加厚,地质上产生岩层的褶皱,形成山脉和河谷。

另外,由于地幔物质的上涌在某些地区的岩石圈中可能产生拉伸的张应力,形成张性的裂谷或断陷盆地。从地壳均衡的方面说,地球表层的竖直向运动从根本上还受着地球重力的制约。

地壳变迁地壳运动的形成

地壳运动使沉积岩层发生弯曲,产生裂缝、断裂,并留下永久形迹,这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹(结果)。地壳运动是形成地质构造的原因,地质构造则是地壳运动的结果。 地壳运动的证明  自地球诞生以来,地壳就在不停运动,既有水平运动,也有垂直运动。地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态,主宰着海陆的变迁。人们可用大地测量的方法证明地壳运动。例如,人们测出格林尼治和华盛顿两地距离每年缩短0.7米,像这样发展下去,1亿年之后,大西洋就会消失,欧亚大陆就会和美洲大陆相遇。化石也是地壳运动的证据。在喜马拉雅山的岩层里,找到了许多古海洋生物化石,如三叶虫、笔石、珊瑚等,说明这里曾经是汪洋大海。文化遗迹也是很好的证据。意大利波舍里城一座古庙的大理石柱离地面4~7米处,有海生贝壳动物蛀蚀的痕迹,可见该庙自建成以后曾一度下沉被海水淹没,以后又随陆地上升露出了水面。另外,火山、地震、地貌及古地磁研究等都能提供大量的地壳运动的证据。地壳运动引起的地壳变形变位,常常被保留在地壳岩层中,成为地壳运动的证据。在山区,我们经常可以看到裸露地表的岩层,它们有的是倾斜弯曲的,有的是断裂错开的,这些都是地壳运动的“足迹”,称为地质构造。形成的地貌,称为构造地貌。

(一)褶皱

当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时,便会发生弯曲变形,这叫做褶皱。地壳发生褶皱隆起,常常形成山脉。世界许多高大的山脉,如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等,都是褶皱山脉。它们是由地壳板块相互碰撞、挤压,在板块交界处发生大规模褶皱隆起而形成的。

褶皱有背斜和向斜两种基本形态。背斜岩层一般向上拱起,向斜岩层一般向下弯曲。在地貌上,背斜常成为山岭,向斜常成为谷地或盆地。但是,不少褶皱构造的背斜顶部因受张力,容易被侵蚀成谷地,而向斜槽部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀,反而成为山岭。

(二)断层

壳运动产生的强大压力或张力,超过了岩石所能承受的程度,岩体就会破裂。岩体发生破裂,并且沿断裂面两侧岩块有明显的错动、位移,这叫做断层。

在地貌上,大的断层常常形成裂谷或陡崖,如著名的东非大裂谷、我国华山北坡大断崖等。断层一侧上升的岩块,常成为块状山地或高地,如我国的华山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地,如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造地带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常常发育成沟谷、河流。

了解地质构造规律,对于找矿、找水、工程建设等有很大帮助。例如,含石油、天然气的岩层,背斜是良好的储油构造;向斜构造盆地,利于储存地下水,常形成自流盆地。在工程建设方面,如隧道工程通过断层时必须采取相应的工程加固措施,以免发生崩塌;水库等大型工程选址,应避开断层带,以免诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。

地壳变迁学说

收缩说

核心思想:地球最初是熔融体,逐渐冷却。冷却是从外表开始的。地壳最先冷却形成,而后地球内部逐渐冷却收缩后,体积变小,这时地壳就显得过大而发生褶皱。(如同干苹果一样,外皮皱)。存在问题:按这种理论,地壳上的褶皱分布应是随机的,但实事上褶皱的分布有一定的规律。尤其是放射性元素的发现,说明地球并非由热变冷却。否定了收缩论的观点。

膨胀说

核心思想:地球曾有很高温的时期,同时在地壳下部有一个膨胀层,由于膨胀层受热膨胀,使地壳裂开,解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。存在问题:无法解释大规模挤压褶皱,逆掩断层的形成。而且膨胀性应具有宇宙性,其它星球尚无发现。

脉动说

核心思想:由于地球内部冷热交替,导致地壳周期性的振荡运动(脉动)受热隆起,冷却地区坳陷。存在问题:忽视了水平运动。同时没有冷、热交替的证据。

地球自转速度变化说

李四光提出:地球自转速度的变化导是致地壳运动的重要原因。核心思想:地质构造可分为走向东西向的纬向构造带。走向南北向的经向构造带。当地球自转加快时,由于离心力作用,地壳物质向赤道集中,相当于受到南北向的挤压,形成纬(东西向)构造带。相反地球自转减慢时,地壳物质从赤道向两极扩散,形成经向(南北向)构造带。

地幔对流说

板块构造理论所畅导的,最早由英国的霍尔姆斯提出。核心思想:地幔物质热对流,带动驮在其上的岩石圈水平运动。存在问题:地幔物质能否热对流?对流的范围和规模有多大?

简而言之,这些观点只分析到了部分情况并没能分析到全部。以上这些观点长期共存正说明了一个问题,那就是人类没有找到真正的造山运动和海底扩张的原因。如果找到了,就不可能有多个相互矛盾的理论共存。 不同地壳运动的产物  地壳无时不在运动,但一般而言地壳运动速度缓慢,不易为人感觉。特别情况下,地壳运动可表现快速而激烈,那就是地震活动,并常常引发山崩、地陷、海啸。地壳运动按运动方向可分为升降(垂直)运动和水平运动。

升降运动是相邻地块或同一块块不同部分作差异性上升或下降,使得某些地区成为高地或山岭,另一些地区成为盆地或凹陷。我国喜马拉雅山上埋藏着大量新生代早期的海洋生物化石,表明在几千万年前这里还是一片汪洋大海。深海钻探发现,印度洋底有白垩纪的煤层,说明1亿多年前这里还是大陆边缘上的沼泽。世界上许多地区都表现为升降运动。例如,大不列颠群岛、原苏联的北冰洋地带、南美西部沿海地区,以及北美东部哈得逊湾的拉布拉多半岛等地区均为上升区。地中海、英吉列海峡、墨西哥湾等为下降地区。我国的青藏高原、云贵高原以上升为主。华北平原、松辽平原等地则以下降为主。

水平运动是指地壳块体在水平方向上移动,相邻地块或相互分离拉开,或相向靠拢挤压,或呈剪切错动。在剪切错动中相邻地块既不拉开,也不靠拢。现代水平运动最典型的例子就是美国加里福尼亚的圣安德列斯断层带。几年前,美国使用轨道卫星和激光束新技术来测定断层两盘的位移,数据表明,该断层自中新世以后,水平运动距离已达260千米。

由于地壳运动,使岩石原有的空间位置和形态发生改变(沉积岩、火山岩等岩层在其形成之初,基本上是水平产出的,而且在一定范围内是连续的)。岩层由水产变为倾斜或弯曲,连续的岩层被断开或错动,完整的岩体被破碎等,这种原生的形态和位置的改变,称为构造变形,变形的产物称为地质构造。最常见的地质构造为褶皱和断层。

岩层的弯曲称为褶皱,褶皱的基本类型是背斜与向斜。背斜在形态上是向上拱的弯曲,中心部分为老地层,两翼岩层依次渐新。向斜是中部向下弯曲,中心部分为新地层,两翼岩层依次渐老。褶皱中,背斜与向斜常常是并存相依的。当然,背斜的上拱,向斜的下凹,并不一定与地形的高低一致,背斜可以形成山,也可以是低地;向斜可以是低地,但也可以构成山岭。

岩石在受力作用后,当应力超过岩石的强度极限时,岩石就要发生破裂,沿破裂面两侧岩块发生显着相对位移的断裂构造称为断层。断层的规模大小不等,大者沿走向延伸可达上千千米,向下可切穿地壳,常由计多断层组成,称为断裂带。小者位移仅几厘米。被错开的两部分岩石沿之滑动的破裂面叫做断层面,断层面可成水平的、倾斜的或直立的,以倾斜的最多。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。断层面是倾斜面时,断层面以上的断块叫上盘,断层面以下的断块叫下盘。断盘沿断裂面相对错开的距离叫断距。上盘相对下降,下盘相对上升的断层为正断层;上盘相对而言上升,下盘相对而言下降的断层为逆断层;两盘沿断层面走向相对水平移动的断层为平移断层。

地壳运动运动分类

地壳运动按照方向

按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层,沿平行地壳运动示意图

于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系,以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动,又称升降运动、造陆运动,它使岩层表现为隆起和相邻区的下降,可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原,还可引起海侵和海退,使海陆变迁。地壳运动控制着地球表面的海陆分布,影响各种地质作用的发生和发展,形成各种构造形态,改变岩层的原始状态,所以有人也把地壳运动称构造运动。按运动规律来讲,地壳运动以水平运动为主,有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。

水平和垂直运动比较

地壳运动

运动方向

岩层表现

运动结果

水平运动

地壳物质

水平位移

岩层弯曲隆起

,或断裂张开

巨大的皱褶山脉

、裂谷、海洋

垂直运动

垂直于地

球表面

地壳抬升

或下降

高低起伏,

海陆变迁。

二者关系

1、对立统一关系

2、水平运动为主,垂直运动为辅

3、不同地点或不同时期,以某一种运动为主

地壳运动按照速度

地壳运动按运动的速度可分为两类:

①长期缓慢的构造运动。例如大陆和海洋的形成,古大陆的分裂和漂地壳运动

移,形成山脉和盆地的造山运动,以及地球自转速率和地球扁率的长期变化等,它们经历的时间尺度以百万年计。另如冰期消失、地面冰块融化引起的地面升降,也属以万年计的缓慢运动。

②较快速的运动。这种运动以年或小时为计算单位,如地极的张德勒摆动,能引起地壳的微小变形;日、月引潮力不但造成海水涨落,也使固体地球部分形成固体潮,一昼夜地面最大可有几十厘米的起伏;较大的地震可引起地球自由振荡,它既有径向的振动,也有切向的扭转振动。

地壳运动的分类,还可以依据不同的标准划分为不同的类型,如下表所示:

序号

分类依据

1

参照物

1、以黄道面为参照物的地壳运动;2、以地轴为参照物的地壳运动;

3、以地理坐标为参照物的地壳运动;4、以地表物体为参照物的地壳运动。

2

运动方向

1、 经(南北)向地壳运动;2、纬(东西)向地壳运动;3、北东-南西向地壳运动;4、北西-南东向地壳运动。

3

运动方式

1、水平地壳运动;2、垂直地壳运动;

4

运动结果

1、折曲地壳运动;2、断裂地壳运动。

5

地质时代

1、前寒武纪地壳运动;2、古生代地壳运动;3、中生代地壳运动;4、近代地壳运动;5、现代地壳运动。

6

地名+时代

1、阜平地壳运动;2、吕梁地壳运动;3、晋宁地壳运动;4、加里东地壳运动;5、华力西地壳运动;6、印支地壳运动;7、燕山地壳运动;8、喜马拉雅山地壳运动。

7

作用力来源

1、 内力地壳运动;2、外力地壳运动。

8

运动规模

1、 全球性地壳运动;2、区域性地壳运动;3、局部地壳运动。

9

成 因

1、 地震地壳运动;2、火山地壳运动;3、风化剥蚀地壳运动;4、塌陷地壳运动;5、沉积地壳运动;6、陨石撞击地壳运动;7、人为地壳运动。

10

深 度

1、地表地壳运动;2、浅层地壳运动;3、深层地壳运动。

11

力学性质

1、压性地壳运动;2、张性地壳运动;3、扭性地壳运动;4、混合力学性质地壳运动。

地壳运动地壳运动成因

不同类型的地壳运动其成因是不同的。

以黄道面为参照物发生的地壳运动及成因

地球绕太阳公转的轨道面叫做黄道面。地壳及其组成岩石以黄道面为参照物发生的位置变化,是最大规模的地壳运动。地壳运动

本类地壳运动分为三小类:一是,地球自转发生的地壳相对黄道面的位置变化;二是,地球公转发生的地壳相对黄道面的位置变化;三是,地轴倾角变化,发生的地壳相对黄道面的位置变化。

本类地壳运动引起昼夜、季节和气候的变化,引起太阳、月球对地球引力的变化,进而引发其他类型的地壳运动。

本类地壳运动的成因:由太阳系的起源和演化所致。

以地轴为参照物发生的地壳运动及成因

地壳及其组成岩石以地轴为参照物发生的位置变化,其规模次于第一类地壳运动,引起地极、磁极位移。相对于地轴发生的变化,即地极发生了移动。此类型地壳运动,引起地壳及地面地理坐标的变化,也引起季节和气候的变化,引起地日、地月引力平衡的变化。

本类地壳运动成因:层状地球在太阳和月球引力作用下,地球外球发生了转动而形成的。

以地理坐标为参照物发生的地壳运动及成因

地壳及其组成物质岩石以地理坐标为参照物发生的位置变化,本类地壳运动形成大规模的地壳抬升隆起和凹陷沉降,形成山脉、高原,形成平原、盆地,形成峻岭、沟谷。

本类地壳运动的动力来源主要有以下:

一、水、风的剥蚀和搬运及沉积作用

本类地质作用不仅形成规模大小不等的地壳运动,而且所形成的沉积物与沉积岩是形成山脉、高原的物质基础。

水的剥蚀与搬运及沉积作用所形成的地壳运动,降低了地壳的相对高度,剥高填洼,使地壳趋向平衡。

风的剥蚀与搬运及沉积作用,风对岩石的剥蚀及搬运与沉积作用特点:

风蚀发生在少雨干旱地区,不仅对高山高原进行剥蚀,而且对沟谷洼地也进行剥蚀。

风的搬运作用,其搬运距离远近不等,近的只是离开剥蚀原地,远的可以达上千上万公里。其沉积面积大小不等,大的可达几百万平方公里。

风的沉积,可以在陆地,可以在水域;可以在洼地与平原,可以在山脉与高原;即能形成准平原沉积,也能形成山脉沉积。

风成地势易改变和迁移。风成沉积,可形成产状为高倾角的碎屑岩,可形成沉积褶皱构造。

风的沉积可以和水的沉积同时或交替进行。

二、地球自转时产生的由两极向赤道的离心力

关于地壳物质在地球自转的离心力作用下向地球赤道方向运动的试验,地质力学已做了模拟试验予以证明。

三、在太阳和月球引力作用下,地球自西向东旋转时,地壳不同质量区块产生由东向西运动。在没有其它星球引力作用下,地壳各部分物质随地球自转做匀速圆周运动。在太阳、月球的引力作用下,由于地壳各部分组成物质的不均,产生沿纬向的差异运动,形成挤压和分离。

地壳在大区域或小面积上其组成物质是不均匀的。

在大区域上,陆地有欧亚、非洲、南北美洲、南极洲等大区块,海洋有太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋等几大区块。这些大区块在地势、物质组成、面积大小、几何形态、地理位置、质量、构造等都不一样。在大区块内有众多的小区块。地壳上这些大小区块,受太阳、月球的引力不同,在地球自转时,它们的运动速度慢不一。由于地球自西向东旋转,地壳上这些大小块体形成自东向西的相对运动。

以地面物体为参照物发生的地壳运动及成因

以地面物体为参照物发生的地壳运动,地壳组成物质岩石相对运动距离小,属于小范围的地壳运动。除大范围的地壳运动能引起本类地壳运动外,地震、火山、塌陷、陨石撞击、生物的一些活动等等都能引起本类地壳运动。

地壳运动地质构造

地壳运动使沉积岩层发生弯曲,产生裂缝、断裂,并留下永久形迹,这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹(结果)。地壳运动是形成地质构造的原因,地质构造则是地壳运动的结果。我们知道地壳内部是一地壳运动

个炙热的流动的状态。而地壳的结构不是平均的。有的地方坚固,有的地方薄弱。流动在地壳中的物质还有巨大的压力,当他们在地壳中遇到相对薄弱的地方,由于高温高压的岩浆就会从这些薄弱的地方涌出,涌出后冷却形成火成岩。这些新的岩石不断的积压周围的岩石和地层,不断的把他们象两边推开。这样就造成了地壳的缓慢运动。比较典型的有大洋中脊,以及印度板块和亚欧板块的碰撞。

地壳运动运动结果

自地球诞生以来,地壳就在不停运动,既有水平运动,也有垂直运动。地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态,主宰着海陆的变迁。人们可用大地测量的方法证明地壳运动。例如,人们测出格林尼治和华盛顿两地距离每年缩短0.7米,像这样发展下去,1亿年之后,大西洋就会消失,欧亚大陆就会和美洲大陆相遇。化石也是地壳运动的证据。在喜马拉雅山的岩层里,找到了许多古海洋生物化石,如三叶虫、笔石、珊瑚等,说明这里曾经是汪洋大海。文化遗迹也是很好的证据。意大利波舍里城一座古庙的大理石柱离地面4~7米处,有海生贝壳动物蛀蚀的痕迹,可见该庙自建成以后曾一度下沉被海水淹没,以后又随陆地上升露出了水面。另外,火山、地震、地貌及古地磁研究等都能提供大量的地壳运动的证据。地壳运动引起的地壳变形变位,常常被保留在地壳岩层中,成为地壳运动的证据。在山区,我们经常可以看到裸露地表的岩层,它们有的是地壳运动示意图倾斜弯曲的,有的是断裂错开的,这些都是地壳运动的“足迹”,称为地质构造。形成的地貌,称为构造地貌。地球在地质时期的地壳运动,虽然不能通过直接测量得知,但在地壳中却留下了形迹。在山区岩石裸露的地方,沉积岩层常常是倾斜、弯曲的,甚至断裂错开了,这都是岩层受力发生变形的结果。在中国山东荣城沿海一带,昔日的海滩现已高出海面20~40米。福建漳州、厦门一带,昔日的海滩也已高出海面20米左右,说明这些地方的地壳在上升。我国渤海海底发现了约达7千米的海河古河道,这表明渤海及其沿岸地区为现代下降速度较大的地区。再如,美丽的雨花石产于南京雨花台,这些夹有美丽花纹的光滑的卵石,是古河床的天然遗物。雨花台大量堆积着卵石,说明这里过去曾有河流,以后地壳上升,河道废弃,才成了如今比长江水面高出很多的雨花台砾石。

地壳运动褶皱

当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时,便会发生弯曲变形,这叫做褶皱。地壳发生褶皱隆起,常常形成山脉。世界许多高大的山脉,如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等,都是褶皱山脉。它们是由地壳板块相互碰撞、挤压,在板块交界处发生大规模褶皱隆起而形成的。 褶皱有背斜和向斜两种基本形态。背斜岩层一般向上拱起,向斜岩层一般向下弯曲。在地貌上,背斜常成为山岭,向斜常成为谷地或盆地。但是,不少褶皱构造的背斜顶部因受张力,容易被侵蚀成谷地,而向斜槽部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀,反而成为山岭。

地壳运动断层

地壳运动产生的强大压力或张力,超过了岩石所能承受的程度,岩体就会破裂。岩体发生破裂,并且沿断裂面两侧岩块有明显的错动、位移,这叫做断层。

断层有地垒和地堑两种基本形态。中间凸起,两侧陷落的叫地垒,相反,中间陷落,两侧相对凸起的叫地堑。

在地貌上,大的断层常常形成裂谷或陡崖,如著名的东非大裂谷(地堑)、我国华山北坡大断崖(地垒)等。断层一侧上升的岩块,常成为块状山地或高地(地垒),如我国的华地壳运动

山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地(地堑),如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造地带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常常发育成沟谷、河流。

了解地质构造规律,对于找矿、找水、工程建设等有很大帮助。例如,含石油、天然气的岩层,背斜是良好的储油构造;向斜构造盆地,利于储存地下水,常形成自流盆地。在工程建设方面,如隧道工程通过断层时必须采取相应的工程加固措施,以免发生崩塌;水库等大型工程选址,应避开断层带,以免诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。

地壳运动相关学说

地壳运动收缩说

核心思想:地球最初是熔融体,逐渐冷却。冷却是从外表开始的。地壳最先冷却形成,而后地球内部逐渐冷却收缩后,体积变小,这时地壳就显得过大而发生褶皱。(如同干苹果一样,外皮皱)。存在问题:按这种理论,地壳上的褶皱分布应是随机的,但实事上褶皱的分布有一定的规律。尤其是放射性元素的发现,说明地球并非由热变冷却。否定了收缩论的观点。

地壳运动膨胀说

核心思想:地球曾有很高温的时期,同时在地壳下部有一个膨胀层,由于膨胀层受热膨胀,使地壳裂开,解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。存在问题:无法解释大规模挤压褶皱,逆掩断层的形成。而且膨胀性应具有宇宙性,其它星球尚无发现。

地壳运动脉动说

核心思想:由于地球内部冷热交替,导致地壳周期性的振荡运动(脉动)受热隆起,冷却地区坳陷。存在问题:忽视了水平运动。同时没有冷、热交替的证据。

地壳运动速度变化说

李四光提出:地球自转速度的变化导是致地壳运动的重要原因。核心思想:地质构造可分为走向东西向的纬向构造带。走向南北向的经向构造带。当地球自转加快时,由于离心力作用,地壳物质向赤道集中,相当于受到南北向的挤压,形成纬(东西向)构造带。相反地球自转减慢时,地壳物质从赤道向两极扩散,形成经向(南北向)构造带。

地壳运动地幔对流说

板块构造理论所畅导的,最早由英国的霍尔姆斯提出。核心思想:地幔物质热对流,带动驮在其上的岩石圈水平运动。存在问题:地幔物质能否热对流?对流的范围和规模有多大?

简而言之,这些观点只分析到了部分情况并没能分析到全部。以上这些观点长期共存正说明了一个问题,那就是人类没有找到真正的造山运动和海底扩张的原因。如果找到了,就不可能有多个相互矛盾的理论共存。

地壳运动大陆漂移说

大陆漂移说德国气象学家魏格纳(1880~1930)在1912年系统提出的一种大地构造假说。他认为古生代后期全球只有一个庞大的联合古陆,称“泛大陆”。中生代由于潮汐摩擦和从两极向赤道方向的挤压力,泛大陆开始分裂,较轻的花岗岩质大陆在较重的玄武岩质地幔上漂移,逐渐形成今日的海陆格局。他认为地球上的山脉也是大陆漂移的产物,科迪勒拉山和安第斯山是美洲大陆向西漂移滑动时,受到太平洋玄武质基底的阻挡,被挤压而形成的褶皱山脉;亚洲东缘的岛弧群,是大陆向西漂移过程中留下的残块;格陵兰的南端、佛罗里达、火地岛等弧形弯曲,都是向西滑动摩擦脱落的结果;东西向的阿尔卑斯山和喜马拉雅等各大山脉,是大陆从两极向赤道挤压的结果。魏格纳根据当时掌握的资料,从地质、地形、古生物、古气候和大地测量等方面,详细论证了大陆漂移说。这个假说当时引起了地质学界和地球物理学界的重视。但是对于大陆漂移的机制和规律,则有很多学者表示怀疑。20世纪50年代以来,古地磁学的研究表明,地质历史时期磁极的移动,只有用大陆漂移说才能得到合理的解释。因此大陆漂移说又获得了新生。

地壳运动板块构造说

板块构造学说1912年德国学者魏格纳提出了“大陆漂移假说”,1961年和1962年,美国的迪茨和赫茨提出了“海底扩张说”。在此基础上,1968年法国地质学家勒皮顺等人首创“板块构造学说”,现已成为最流行的地球科学新理论。板块构造学说将全球的岩石圈划分为六大板块:亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块,除六大板块外还有些小板块。大陆内部也可以划出一些次一级的板块。板块之间,分别以海峡或海沟、造山带为界。一般说来,板块内部地壳比较稳定;板块与板块交界处是地壳比较活动的地带,其活动性主要表现为地震、火山、张裂、错动、岩浆上升、地壳俯冲等。世界上的火山、地震活动,几乎都分布在板块的分界线附近。板块学说认为地壳是有生有灭的。由于海底扩张,大洋底部不断更新,大陆则只是随着海底的扩张而移动。板块在相对移动的过程中,或向两边张裂,或彼此碰撞,从而形成了地球表面的基本面貌。如3亿年前,欧、非两洲和南、北美洲相连,以后出现大西洋海岭,新的洋壳不断形成并以它为中轴向两边扩张,才使上述各洲分开。而在近7000万年以来,由于印度板块不断北移,与亚欧板块相撞,产生喜马拉雅山脉。东非大裂谷则正处于非洲大陆开始张裂,处于产生新洋壳的雏型期。红海亚丁湾则是两侧地壳张裂扩张的结果,处于大洋壳的幼年期。地中海则是代表大洋发展的终了期,它是广阔的古地中海经过长期演化后残留下来的海洋。关于板块的驱动力问题,有人认为是地幔对流,也有人认为是地幔中的“热点”和“热柱”把岩石圈拱起,而使其在重力作用下向下滑动推挤板块运动,还有其他的一些主张,目前尚无统一的认识。大陆漂移──海底扩张──板块构造,这是人类对地壳运动认识过程不断深化发展的三部曲。

地壳运动研究历史

地壳运动分析方法

对缓慢的地壳运动,可根据地质学(地层学、古生物学、构造地质学等)、地貌学和古地磁学的考察,参考古天文学、古气候学的资料,进行综合分析判定。例如,大陆漂移学说是从古生物学、古气候学找到迹象,又通过古磁极的迁移得以确立的。现在根据同位素年龄的测定和岩石磁化反向的分析,可以进一步认识地壳运动的演化。

地壳运动研究方法

对于现代地壳运动,一般采用重复大地测量的方法,如用重复水准测量来研究垂直运动;用三角测量或三边测量的复测来研究水平运动;用安放在活动断层上的蠕变计、倾斜仪和伸长仪等做定点连续观测来监视断层的运动。20世纪70年代后期,进而利用空间测量技术(激光测月、人造卫星激光测距和甚长基线干涉测量等)监测不同板块上相距上千公里的两点间的相对位移(精度可达2~3厘米),用以测定板块之间的运动。除此以外,还可以利用海岸线的变迁,验潮站关于海水涨落的记录等,推断现代地面的升降运动。

地壳运动表层移动

传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动,证据是在高山上发现海相的沉积岩,并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说,表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。

地壳运动总结成果

20世纪60年代以后总结了一系列的地学研究成果,证明地球表层在地球的历地壳运动

史中曾经有过大规模的水平位移,各大陆的相对位置曾有过显着的变化。最主要的证据是:①全球地震带勾画出6大板块的轮廓,证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②古地磁学的研究表明,由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合,而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性所绘制的极移曲线,在近代趋向重合于今地磁极位置。③大洋中脊两侧的磁异常条带,表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张,各板块所负载的大陆岩石圈随之发生水平漂移。

地壳运动垂直运动

由于6大板块和其他小板块的互相镶嵌式拼合,板块的水平向移动必然在板块边界和板块内部产生次生的竖直向运动:①板块消减带上海洋板块向地幔中以一定倾角下沉;②相邻的大陆板块边缘受消减运动的影响有牵连地下沉,地震时产生回跳;③大陆内部由于横向的推挤压力产生地壳的抬升或岩石圈的加厚,地质上产生岩层的褶皱,形成山脉和河谷。

另外,由于地幔物质的上涌在某些地区的岩石圈中可能产生拉伸的张应力,形成张性的裂谷或断陷盆地。从地壳均衡的方面说,地球表层的竖直向运动从根本上还受着地球重力的制约。

地球形状认识的发展

地球形状古代

在我国,早在二千多年前的周朝,就存在着一种“天圆如张盖、地方如棋局”的盖天说。随着生产技术的发展、人类活动范围的扩大和各种知识的积累,人们终于发现,有一些客观现象是无法用早期的那种直观而质朴的观念来解释的。实践迫使人们不得不修改原来的错误观念,于是便有人提出了拱形大地的设想,这就产生了“浑天说”。

古代印度人认为,大地被四头大象驮着,站在一只巨大的海龟身上。古代中国人认为,天像一个锅,是半圆的;而地则像一个方形的棋盘,是平的。著名的汉朝科学家张衡在所作的《浑天仪注》中写道:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。”

古希腊学者亚里士多德根据月食的景象分析认为: 月球被地影遮住的部分的边缘是圆弧型的,所以地球是球体或近似球体。麦哲伦还通过一次航海 ,进一步用事实证明了地球是球体。

地球形状现代

人类进行了很久的探索,最早由麦哲伦实现环球航行,证实了地球是一个球体。随着人类科技的发展和现代探测技术的运用,人们最终发现地球是个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。

发达的科学手段为地球测量开辟了多种途径。通过实测和分析,人们终于得到确切的数据:地球的平均赤道半径为6378.38公里,极半径为6356.89公里。测量还发现,北极地区约高出18.9米,南极地区则低下24~30米。看起来,地球形状像一只梨子:它的赤道部分鼓起,是它的“梨身”;北极有点放尖,像个“梨蒂”;南极有点凹进去,像个“梨脐”……因此,地球被叫做“梨形地球”。确切地说,地球是个三轴椭球体。

天文学专家说,地球确实不是一个正宗的球体,它的长相有点奇怪。地球之所以长成这样,是由于它不仅要绕着太阳公转,同时还要自转,而地球的表面既有陆地又有水,为了保持内部的引力平衡,在各方“争斗”下,就长成了这个怪模样。

其实,关于地球的长相,科学家们也曾经存有争议。英国物理学家牛顿提出,地球由于绕轴自转,因而不可能是正球体,而只能是一个两极压缩、赤道隆起、像橘子一样的扁球体,并得出了万有引力定律。但牛顿的理论遭到了反对,当时巴黎天文台第一任台长卡西尼父子,就提出了反对意见,他们认为,地球长得更像一个西瓜。于是法国国王路易十四派出两个远征队,去实测子午线的弧度。结果证明,牛顿的扁球理论正确。

人们对于地球形状的认识发展过程可总结为以下的表格:

认识阶段

结论

盖天说

天圆地方

浑天说

天之包地,犹壳之裹黄

麦哲伦环球航行

地球是一个球体

现代探测技术

地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体

地球形状定义

对于科学研究,地球的形状需要一个更加严谨、完整的定义。

在地球表面,有高山、盆地、河流、湖泊和海洋等。可以说地球表面是一个极不规则的曲面,但相对于整个地球而言,这些高低起伏变化是微小的。地球面积为5.1亿km2,海洋面积约占地球表面的70.8%,约为3.61亿km2,而陆地仅占29.2%,约为1.49亿km2。地表地貌的最大起伏为19.9km,陆地平均高程840m,其中多数占总面积75%在1000m以下。

世界大洋决定了地球外貌的主要特征,因为地球外壳的3/4被厚约4000m的水层包围。世界大洋洋底的地球地貌以海盆、中脊山系、断裂和深水槽为特征。另外,地球在外形方面是与赤道不对称的,比如地球陆地2/3在北半球,只有1/3在南半球,大部分岛屿、洋脊和深海沟等都在北半球。地球的南极地区有最高的大陆——南极洲,而在地球的北极地区有北冰洋,并且南极洲的面积基本上等于北冰洋的面积。

地球素颜照素颜照

2012年12月27日,名为“NASA中文”的微博用户贴出了一张地球的“素颜照”,微博称地球是一个美丽的球体,由于地心引力的作用,它并不是一个完美的圆球。

事实上,赤道周围也因此向外隆起,形成一个“备用轮胎”结构。事实上,地球的两极长度比赤道要短,因此也没办法形成球体。地球的极半径是3949.99英里(6356.89公里),而赤道半径是3963.34英里(6378.38公里)。

2013年1月初,该图的最早出处@NASA中文 解释称“土豆地球”为地球重力场分布图,不是地球的形状图。“地球素颜照”风波让不少网友认为是地球真正素颜照,而被闹得沸沸腾腾引关注。

地球素颜照成因

对于这张地球素颜照照片,天文学专家说,地球确实不是一个正宗的球体,它的长相有点奇怪。地球之所以长成地球素颜照

这样,是由于它不仅要绕着太阳公转,同时还要自转,地球的表面既有陆地,又有水,为了保持内部的引力平衡,各方“争斗”下,就长成了这个怪模样。

其实,关于地球的长相,科学家们也曾经存有争议。英国物理学家牛顿提出,地球由于绕轴自转,因而不可能是正球体,而只能是一个两极压缩,赤道隆起,像橘子一样的扁球体。但牛顿的理论遭到了反对,当时巴黎天文台第一任台长卡西尼父子,就提出了反对意见,他们认为,地球长得更像一个西瓜。法国国王路易十四派出两个远征队,去实测子午线的弧度。结果证明,牛顿的扁球理论正确。

随着科学手段发达,为地球测量开辟了多种途径。通过实测和分析,终于得到确切的数据:地球的平均赤道半径为6378.38公里,极半径为6356.89公里,测量还发现,北极地区约高出18.9米,南极地区则低下24~30米。看起来,地球形状像一只梨子:它的赤道部分鼓起,是它的“梨身”;北极有点放尖,像个“梨蒂”;南极有点凹进去,像个“梨脐”……被叫做“梨形地球”。确切地说,地球是个三轴椭球体。

但“NASA中文”并没有“美国国家航空航天局NASA”的官方认证,且在NASA的官方网站上,也未搜索到相关的图片和报道。且有关此事的报道中,并没有“NASA中文”关于此消息来源的答复。

物理大地测量学简介

物理大地测量学也称理论大地测量学,是大地测量学的主要分支之一。研究用物理方法测定地球形状及其外部重力场的学科,又称大地重力学,是根据几何大地测量和重力测量结果研究地球形状的重力学的一个分支学科。

物理大地测量学发展简史

18世纪中叶以前,人们是单纯采用几何大地测量方法测定地球形状的。

1743年法国的A.C.克莱洛在其著作《地球形状理论》中,认为地球的外表面应是一个水准椭球,即椭球表面上各点的重力位相等,从而论证了重力值(物理量)和地球扁率(几何量)之间的数学关系,这一论证称为克莱洛定理。这一定理奠定了用物理方法研究地球形状的理论基础,形成了物理大地测量学的核心内容。

19世纪初,法国的P.S.拉普拉斯和德国的C.F.高斯、F.W.贝塞尔等都认识到椭球面不足以代表地球表面。1849年,英国的Sir G.G.斯托克斯提出在地球的外重力位水准面上给定重力和重力位,已知地球离心力位,可以求出这个外重力位水准面的形状和外部重力位,无须对地球内部物质分布作任何假设。但为了求得唯一解,水准面外部不能有质量存在。

1945年,苏联的M.C.莫洛坚斯基提出了用地面重力观测来确定地球形状的理论,从而回避了长期无法解决的归算问题。但是仍然存在资料(重力数据)不足的矛盾。困难在于莫洛坚斯基理论虽然严密,但在高山地区所需要的数据众多,目前条件下很难满足。

1964年瑞典的布耶哈默尔(A.Bjerhammer)应用重力延拓方法,1969年丹麦的克拉鲁普(T.Krarup)和1973年奥地利的莫里茨(H.Moritz)应用最小二乘法的拟合推估的方法进行解算,初步解决了上述的困难。

人造地球卫星出现后,人们可以根据卫星轨道摄动理论,利用卫星观测资料,或综合利用地面重力测量资料和卫星观测资料来确定全球性的地球形状及其外部重力场,从而又丰富了物理大地测量学的内容

物理大地测量学研究内容

物理大地测量学是用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。地面上进行的所有几何大地测量和天文测量的定向依据都是各观测点的重力方向,因为地面上各点重力方向的空间指向杂乱无章,所以地面点的几何大地测量结果(天文经、纬度,正高)都在局部坐标架内;亦即根据地面点的这三个坐标,无法定出该点在地球上的准确位置。随着对地面点在地面上定位精度要求的提高,需要建立全球坐标系,因而需要知道地面上观测点的重力方向在地球上的定向。研究如何从以重力方向为依据的局部坐标架内的大地天文测量结果向全球坐标系的转换是物理大地测量学的主要内容。

物理大地测量学应用举例

现代打的测量学推进了地震预报的进步。主要体现在提供了空间全景,时间全过程,高度精确的丰富的基础信息;证实了地壳动力学的基本状态不是“SOC”,而是“SO”;打通了通过“图像动力学”以场寻源的预报地震的途径;应变仪,蠕变仪和连续GPS对“暂态形变”的精密观测,连接了大地测量学和地震学之间的频率缺失区。

物理大地测量学理论分支

物理大地测量学重力位理论

它是利用重力以及同重力有关的卫星观测资料确定地球形状及其外部重力场的理论基础,主要研究重力位函数的数学特性和物理特性。

物理大地测量学地球形状及其外部重力场的基本理论

它主要是研究解算位理论边值问题,例如按斯托克斯理论或莫洛坚斯基理论或布耶哈默尔理论等解算,以此推求大地水准面形状或真正地球形状和地球外部重力场。

物理大地测量学全球性地球形状

利用全球重力以及同重力有关的卫星观测资料,按确定地球形状及其外部重力场的基本理论,推求以地球质心为中心的平均地球椭球的参数,以此建立全球大地坐标系,并在此基础上推求全球大地水准面差距、重力异常和重线偏差等。

物理大地测量学区域性地球形状

按确定地球形状及其外部重力场的基本理论,采用局部地区的天文、大地和重力资料,将含有地球重力场影响的地面各种大地测量数据(如天文经纬度、方位角、水平角、高度角、距离和水准测量结果)归算到局部大地坐标系中,以此建立国家大地网和国家水准网。

B地球关于B地球的假说

在寻找外星人的不懈努力中,有的人独辟蹊径,提出了一个令人耳目一新的假说。他们认为拥有高等智慧生命的外星世界,并不是在遥远的天边,而就在我们太阳系之内,而且和地球拥有同一个轨道,是地球的真正姊妹行星,我们暂且称它为“B地球”。只是由于这颗行星恰好位于地球的正对面,而且绕太阳旋转的运行速度和地球完全相同,因此地球和B地球之间就像捉迷藏一样,永远被太阳这扇“大门”挡住了视线,谁也见不到谁。

他们又认为,由于B地球与地球具有同一的轨道,距太阳的距离相同,因此将具有相同的外部环境,拥有相似的物质组成,所以也具备类同的生命发生和发展的条件,并和地球一样孕育和繁衍出了高等的智慧生物。由于生命和高技术的发展过程存在着很多偶然因素,即使在同一个星球上,也会出现先进和落后的差异,所以我们不应期望B地球人会具有和我们相同的知识水平,很可能他们比我们先进,使他们有可能掌握远比我们先进的航天飞行技术,令人迷惑的不明飞行物,就是他们派出的用来侦察地球的飞行器。

B地球地球是否真有这样一颗姊妹行星

根据天体力学理论,一个天体的存在必然会和周围的天体产生引力联系。譬如地球和太阳之间,就存在巨大的引力联系。按照牛顿的万有引力定律,引力的大小与两者的质量乘积成正比,而与距离平方成反比。那么,为什么日地互相吸引的结果,没有越来越靠近呢?原来这和地球与太阳间的万有引力有关,由于太阳对地球的引力完全提供地球绕太阳转所需的向心力,所以才使地球既没有坠入太阳,也没有飞走。这就像我们用绳子栓着一块石头,然后以我们的手为中心,以绳子为半径,快速地旋转。这时石头由于受到旋转离心力的影响和绳子的控制,会一直保持在一条圆周轨道上。

B地球要始终保持与地球同一轨道、同一旋转速度,而不和地球照面,它也必须具备和地球相同的质量,方能满足引力与离心力相等的条件。然而根据波得定则,行星与太阳的距离有一定的规律,而在地球绕太阳运行的轨道上,只允许有地球这么一颗行星存在。

退一万步说,假定果真有这样一个B地球存在,虽然它与我们地球之间隔着一个巨大的太阳,在太阳引力的掩盖下,地球对其引力可能不易觉察,但它的存在一定会对太空中的小天体产生影响,比如从飞近B地球的彗星轨道的变化中,觉察到它的存在。但事实上却从来没有人观测到这种变化。可见,B地球纯属某些人的臆测。

我们的地球内容简介

地球是人类与动植物共同的家园,是浩瀚无垠的宇宙中一颗美丽的蓝色星球。地球是何时诞生的呢?陆地、海洋和山脉又是如何形成的呢?为什么会有白天和黑夜?为何一年有四个季节?火山是怎么回事?矿藏是怎样形成的?地球无私地赐予我们一切,而我们的所作所为又给地球带来了什么后果?……本书对这些问题一一做出了解答。 雷纳·科特博士的讲述通俗易懂、引人入胜,对知识点的阐释十分精准、严谨。书中内容涉及了炽热的地球内部、潮汐、水和空气,以及生命的诞生。同时,雷纳·科特博士也给全人类提出了警告:我们的地球正面临着日益严重的环境问题。

我们的地球书籍目录

地球——一个天体

地球是怎样形成的?

人类如何知道地球是球形的?

白昼与黑夜是怎样产生的?

为什么会有夏季与冬季?

潮汐是怎样产生的?

人类有可能到达地心吗?

地球内部是什么样的?

地球是一块大磁铁吗?

水与空气——蓝色行星

海水是从哪里来的?

大气层是如何产生的?

水循环是怎么回事?

什么是冰川?

什么是冰河世纪?

人类会对气候产生影响吗?

不平静的地表

地壳是由哪些岩石构成的?

什么是侵蚀?

岩洞是如何形成的?

地球上一直都存在六块大陆吗?

大陆板块是如何漂移的?

山脉是怎样形成的?

为什么会发生地震?

火山是如何产生的?

地球上的地下宝藏

什么是矿藏?

石油与煤炭是如何形成的?

现在还在形成矿石吗?

钻石为什么如此昂贵?

耕地为什么如此宝贵?

30亿年以来的生命

地球上为何会产生生命?

我们如何获取史前动植物的信息?

生物为什么会灭绝?

人类是如何进化的?

人类对待地球的方式正确吗?

名词索引

我们的地球图书信息

《我们的地球》第2版

作 者: 美国迪士尼公司 编,刘茜 译

出 版 社: 湖北少儿出版社

出版时间: 2009-11-1

开 本: 大16开

ISBN : 9787535348371

定价:¥35.00

我们的地球内容简介

天空为什么是蓝色的呢?为什么我们可以居住在地球上?什么是涨潮和退潮?河流是从哪里开始的呢?为什么会有地震?地球上一共有多少人口?……

这些问题,还有许许多多的其他问题,都能在这本奇妙的《迪士尼儿童百科全书·我们的地球》里找到答案哦!

在《迪士尼儿童百科全书·我们的地球》里,每一个有趣的问题,都配有精彩的摄影图片和细腻精美的手绘图画,寓教于乐,知识、美育、趣味三者融合。走进迪士尼科学乐园,小朋友们可以尽享快乐阅读的乐趣!

十万个为什么:我们的地球内容简介

地球是人类赖以生存的家园,她充满着无穷的奥秘。那雄伟壮丽的高山、广阔无垠的海洋、气象万千的大气层,还有那深邃神秘的星空,在孩子们的脑海中部是一个个有趣的小问号。地球的年龄有多大了?白天和黑夜是如何形成的?为什么夏季会下冰雹……一个个“为什么”,正是孩子们发现、思考世界的开始,此时孩子们最需要正确的引导。翻开这本书,你将找到一个个满意的答案。

我们的地球——环境与发展知识基本信息

字 数:280千字

版 次:第1版

页 数:376页

开 本:32开

装 帧:平装

I S B N:7-218-03129-3

我们的地球家园:了解人类的家园·地球内容简介

《我们的地球家园:了解人类的家园·地球》由安徽师范大学出版社出版。

我们的地球家园:了解人类的家园·地球图书目录

探秘地球
  地球成长史
  地球的内在
  地球的年龄
  地球的地质年代
  时间畅想
  冰雪南极的前史
  出水的喜马拉雅山
  地球的来源
  地球的外衣
  地球的冷冻期
  古老的大陆
  深入地层探秘
  地球的构成
  活动的地壳
  地球的尾巴
  天外来客的痕迹
  多变的地理地貌
  奇特的褶皱山
  悄悄运动的大陆板块
  地球的三大分界线
  地球上的时间
  记录地球历史的石头天书
  地球的山脉与高原
  坦荡的平原
  联结大陆与海洋的桥梁
  海与大陆架
  地球的水圈
  地球土地资源
  冰封的南极大陆
  和谐的沙漠与绿洲
  认识沼泽、湖泊和地下水
  认识冰川和冻土
  灵敏的地温计
  地球的资源
  海洋是个聚宝盆
  液态的黑金——石油
  潮汐的力量
  海洋与医疗
  地球两端的宝藏
  地球上的矿产
  话说黄金与银矿
  支撑工业发展的铁矿
  五颜六色的铜矿
  柔软的锡
  温暖的地热
  无尽的风能
  清洁的太阳能
  力量巨大的核能
  黑金煤炭
  储量丰富的天然气
  地球的气候
  地球的三条带
  大气圈与气象
  气候的烙印
  天气的预兆
  天空的面孔
  美丽的彩虹与彩霞
  话说风风雨雨
  阴冷的寒潮和缠绵的梅雨
  奇特的雨
  震动大地的地质灾害
  破坏力强大的地震
  探测地球的内心
  怒吼的火山
  炙热的岩浆
  预报火山地震的办法
  控制地震的手段
  袭击海岸的海啸
  山崩和雪崩
  难解的地球之谜
  地球变大变小之争
  枯竭的常规能源
  地球的灭顶之灾
  地球自转的奇迹
  极光的秘密
  通古斯大爆炸之谜
  小行星谜案
  恐龙灭绝之谜
  地球史上的生物大灭绝
  神秘的地磁现象
  大海与人类起源
  生命起源之谜

我们的地球家园:自然界的大气和天气内容简介

《自然界的大气和天气》由安徽师范大学出版社出版。

德国少年儿童百科知识全书:我们的地球内容简介

本册《什么是什么》讲述了地球的形成,地球上的空气与水,各种地形地貌,丰富的铁、矿物、煤和石油以及宝石矿藏形成的原因,等等。最后,《我们的地球(精)》还将重现生命的进化历程,讲述人类对一些线索的研究而解开的地球几十亿年来的种种谜团。

德国少年儿童百科知识全书:我们的地球图书目录

地球——一个天体
  地球是怎样形成的?
  人类如何知道地球是球形的?
  白昼与黑夜是怎样产生的?
  为什么会有夏季与冬季?
  潮汐是怎样产生的?
  人类有可能到达地心吗?
  地球内部是什么样的?
  地球是一块大磁铁吗?
  
  水与空气——蓝色行星
  海水是从哪里来的?
  大气层是如何产生的?
  水循环是怎么回事?
  什么是冰川?
  什么是冰河世纪?
  人类会对气候产生影响吗?
  
  不平静的地表
  地壳是由哪些岩石构成的?
  什么是侵蚀?
  岩洞是如何形成的?
  地球上一直都存在六块大陆吗?
  大陆板块是如何漂移的?
  山脉是怎样形成的?
  为什么会发生地震?
  火山是如何产生的?
  
  地球上的地下宝藏
  什么是矿藏?
  石油与煤炭是如何形成的?
  现在还在形成矿石吗?
  钻石为什么如此昂贵?
  耕地为什么如此宝贵?
  
  30亿年以来的生命
  地球上为何会产生生命?
  我们如何获取史前动植物的信息?
  生物为什么会灭绝?
  人类是如何进化的?
  人类对待地球的方式正确吗?
  
  名词索引

德国少年儿童百科知识全书:我们的地球序言

在无边无际的宇宙中,有一颗小小的蓝色星球,那就是我们的家园——地球。在我们已知的宇宙范围内,地球是唯一一颗孕育着生命的星球。地球表面有着各类迥然不同的地貌。它表面的三分之二被海洋覆盖,这也使地球成为了一颗蓝色的行星。陆地面积仅占了地球表面的三分之一。陆地上既有高耸入云的山脉,也有起伏不平的丘陵,还有低洼的盆地。肥沃的土壤为农作物、树木和森林提供养分。在降水稀少的地区形成了沙漠。火山喷溅出岩浆,是地心炽热的佐证。水聚集到湖中,或者顺着小溪与河流汇合流向大海。在流水侵蚀的作用下,会形成陡峭的峡谷或是宽广的山谷。在正午的阳光下,撒哈拉沙漠的温度超过了50摄氏度,而此时的南极却可能正经历着一场暴风雪,温度低于零下80摄氏度。在这两地之间还存在着一系列不同的气候带。
  地球上如此丰富的地貌是如何形成的呢?它们显然不是在地球形成之初就如此,而是随着时间的推移慢慢形成的。它们是几十亿年以来,地球内部的力量相互作用的结果。这些力量使得山脉升高,使火山喷出地底炽热的岩浆。同时,雨、风和严寒等力量也加入进来,在它们的作用下,山脉被侵蚀,碎石填满凹地,使得凹凸不平的地球表面变得平整。
  地球表面不断改变的地貌正是由这些力量相互作用产生的结果。而在这些多种多样的地貌上,几十亿年前诞生了生命。由最初简单的生命形式开始,生物进化出了越来越丰富多彩的种类,几百万种动植物生活在水域、陆地和空中。本册《什么是什么》讲述了地球的形成,地球上的空气与水,各种地形地貌,丰富的铁、矿物、煤和石油以及宝石矿藏形成的原因,等等。最后,本书还将重现生命的进化历程,讲述人类对一些线索的研究而解开的地球几十亿年来的种种谜团。

德国少年儿童百科知识全书:我们的地球

推荐

《德国少年儿童百科系列(第2辑):我们的地球》是全球驰名的青少年科普经典,中小学图书馆最佳馆配图书。

地球椭球体定义

地球椭球体又称“地球椭圆体”和“地球扁球体”。代表地球大小和形状的数学曲面。以长半径和扁率表示。因它十分迫近于椭球体,故通常以参考椭球体表示地球椭球体的形状和大小。椭圆绕其短轴旋转所成的形体,并近似于地球大地水准面。大地水准面的形状即用相对于参考椭球体的偏离来表示。通常所说地球的形状和大小,实际上就是以参考椭球体的半长径、半短径和扁率来表示。1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐的数据为:半长径6378140米,半短径6356755米,扁率1∶298.257。通俗地说就是将大地体绕短轴飞速旋转所形成的一个表面光滑的,规则的地球形体。是对地球形体的描述,是为了测量成果的计算和测图工作的需要而定义的。

地球椭球体解释

地球的形状接近于旋转椭球体。一个与处于流体静力平衡状态的海洋面重合,并延伸到大陆内部的水准面,叫大地水准面。大地水准面忽略了地面上的凸凹不平,但由于地球内物质分布的不均匀,大地水准面仍是起伏不平,为了定量描述地球的形状而不受起伏的影响,测量上把与大地水准面符合得最理想的旋转椭球体叫做地球椭球体。但是,更严格地说,地球椭球体的三个轴均不相等,它不是旋转椭球体,而是三轴椭球体。尽管如此,由于赤道椭圆扁率很小(约1/91827),而且计算复杂,这个形状未被采用。目前,仍取旋转椭球体形状作为地球形状的描述。人造卫星发射成功后,利用人造卫星测地大大提高了测地的精确度。1979年,国际大地测量和地球物理联合会决定从1980年开始采用新的椭球体参数为:地球的赤道半径a=6378137米;地球的极半径b=6356752米;地球的赤道周长L=2πa=40075.7公里。实际上,测量得到的大地水准面形状与旋转椭球体有差异:从纵剖面可以看到平均经线形状,大致象个“梨”形,北极处突出10~20米,南极凹进20~30米。

这种投影,将中央经线投影为直线,其长度没有变形,与球面实际长度相等,其余经线为向极点收敛的弧线,距中央经线愈远,变形愈大。随远离中央经线,面积变形也愈大。若采用分带投影的方法,可使投影边缘的变形不致过大。我国各种大、中比例尺地形图采用了不同的高斯-克吕格投影带。其中大于1∶1万的地形图采用3°带;1∶2.5万至1∶50万的地形图采用6°带。

地球椭球体地球椭球体定位

在天文大地测量中首先选取一个对一个国家比较适中的大地测量原点,并从此点出发通过事先布设的三角网点进行几何测量和大地经纬度测量,逐一求出各网点的垂线偏差,再以上述的测量结果将事先设置的地球椭球面位置调整到最理想的位置上。这种定位,相对于全球而言,只能是局部定位。

局部定位的地球椭球体,称为参考椭球体,国际上有多种大地测量原点和参考椭球。 测量与制图工作将以参考椭球体表面作为几何参考面,将大地体上进行的大地测量结果归算到这一参考面上。

地球椭球简介

为了建立地球坐标系,测绘上选择一个形状和大小与大地水准面最为接近的旋转椭球代替大地水准面。在理论上把这个椭球体规定为跟地球最为密合的球体,在实践上先用重力技术推算出大地水准面,然后用数学上的最佳拟合方法,求出跟大地水准面最密合的一个旋转椭球体,由此确定它的形状和大小,即椭球的扁率和长半轴(或短半轴)。拟合原则是让大地水准面和椭球面相应点之间的差距(即大地水准面差距)平方和为最小。根据这一原则可以唯一地解算出一个最佳椭球。

地球椭球参考数值

其大小和形状常用长半径a和扁率α表示。1980年中国国家大地坐标系采用国际大地测量学与地球物理学联合会第十六届大会推荐的1975年椭球参考值:a=6378140,α=1∶298257。

椭球体定义

在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体,这个旋转椭球体通常称为地球椭球体,简称椭球体。

参考椭球椭球

椭球是一种二次曲面,是椭圆在三维空间的推广。椭球在xyz-笛卡儿坐标系中的方程是:

其中a和b是赤道半径(沿着x和y轴),c是极半径(沿着z轴)。这三个数都是固定的正实数,决定了椭球的形状。

如果三个半径都是相等的,那么就是一个球;如果有两个半径是相等的,则是一个类球面。点(a,0,0)、(0,b,0)和(0,0,c)都在曲面上。从原点到这三个点的线段,称为椭球的半主轴。它们与椭圆的半长轴和半短轴相对应。

参考椭球椭球的性质

记长轴半径

,短轴半径。常用的地球参考椭球在直角坐标系Oxyz中可表示为:

长短轴半径及扁率{\displaystyle f}之间有如下关系:

有时还会用到偏心率:

第一偏心率:

第二偏心率:

参考椭球坐标

参考椭球的主要作用就是作为定义经度、纬度和高程的基础。

地球10简介

地球10(Earth-10)又名地球x,是DC漫画中出现的平行世界。这个世界卡尔艾尔(超人)降落在了捷克斯洛伐克,历史从此改编。卡尔自称霸主。并令德国赢得了二战。80年后他在困惑中带领革翼、伯伦希尔德、闪击客以及海地人组成新帝国并于山姆大叔和射线、黑秃鹰、炸弹人、幻影女郎、玩偶人、玩偶女组成的恐怖组织自由斗士进行着另一场战争。

地球10背景

地球10在《无限地球危机前》是地球x。地球x是dc漫画在收购质量漫画(quality comics)后创建的宇宙。并且加入了超人带领德国赢得二战的设定。地球x在《无限地球危机》后并入主世界。。地球x在《无限地球危机》后并入主世界。《无限危机》后重新回归。并且编号地球10

地球诞生和演化

主词条:地球历史,大陆漂移假说

46亿年前,地球诞生了。地球演化大致可分为三个阶段。

50亿年以前的太阳系(4张)

第一阶段为地球圈层形成时期,其时限大致距今4600至4200Ma。46亿年前诞生时候的地球与21世纪的大不相同。根据科学家推断,地球形成之初是一个由炽热液体物质(主要为岩浆)组成的炽热的球。随着时间的推移,地表的温度不断下降,固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动,密度小的物质(岩石等)浮在地球表面,这就形成了一个表面主要由岩石组成的地球。

第二阶段为太古宙、元古宙时期。其时限距今4200-543Ma。地球自不间断地向外释放能量,由高温岩浆不断喷发释放的水蒸气,二氧化碳等气体构成了非常稀薄的早期大气层---原始大气。随着原始大气中的水蒸气的不断增多,越来越多的水蒸气凝结成小水滴,再汇聚成雨水落入地表。就这样,原始的海洋形成了。

第三阶段为显生宙时期,其时限由543Ma至今。显生宙延续的时间相对短暂,但这一时期生物及其繁盛,地质演化十分迅速,地质作用丰富多彩,加之地质体遍布全球各地,广泛保存,可以极好的对其进行观察和研究,为地质科学的主要研究对象,并建立起了地质学的基本理论和基础知识。

人类科学家已经能够重建地球过去有关的资料。太阳系的物质起源于45.672亿±60万年前,而大约在45.4亿年前(误差约1%),地球和太阳系内的其他行星开始在太阳星云——太阳形成后残留下来的气体与尘埃形成的

宇宙中看地球(21张)圆盘状——内形成。通过吸积的过程,地球经过1至2千万年的时间,大致上已经完全成形。从最初熔融的状态,地球的外层先冷却凝固成固体的地壳,水也开始在大气层中累积。月亮形成的较晚,大约是45.3亿年前,一颗火星大小,质量约为地球10%的天体(通常称为忒伊亚)与地球发生致命性的碰撞。这个天体的部分质量与地球结合,还有一部分飞溅入太空中,并且有足够的物质进入轨道形成了月球。释放出的气体和火山的活动产生原始的大气层,小行星、较大的原行星、彗星和海王星外天体等携带来的水,使地球的水份增加,冷凝的水产生海洋。新形成的太阳光度只有太阳的70%,但是有证据显示早期的海洋依然是液态的,这称为微弱年轻太阳谬论矛盾。温室效应和较高太阳活动的组合,提高了地球表面的温度,阻止了海洋的凝结。

有两个主要的理论提出大陆的成长:稳定的成长到现代和在早期的历史中快速的成长。研究显示第二种学说比较可能,早期的地壳是快速成长的,随后跟着长期稳定的大陆地区。在时间尺度上的最后数亿年间,表面不断的重塑自己,大陆持续的形成和分裂。在表面迁徙的大陆,偶尔会结成超大陆。大约在7.5亿年前,已知最早的一个超大陆罗迪尼亚开始分裂,稍后又在6亿至5.4亿年时合并成潘诺西亚大陆,最后是1.8亿年前开始分裂的盘古大陆。

地球地质时期

主词条:地质时期

在地球演化过程中,发生一些天文与地质事件,将事件的时间段叫做地质时期。

在各地质时期,在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件,在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、冰川、古气候等多方面都留下了记录。

在不同的地质时期,地质作用不同,特征不同。

将地球历史划分为:地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期,见下表。

地质时期

特征

(界)

(宇)

距今年数

Ma

新生

这一时期是一颗彗星撞击地球而开始的。

这颗彗星在太阳系裂解,形成绕太阳的小行星带。

彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。

在这一地质时期,地球增加了水、大气和新的生物物种。原有的生物发生变异或进化。

65

这一时期是月球被地球俘获形成地月系而开始的。

月球绕地球转动,使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下,地球的外球发生了旋转,形成地极和磁极的移动。

在生物界,动物和植物都发生了变异,形成高大的树木和大型的动物。

230

这一时期是地球进入太阳系成为行星而开始的。

在这一地质时期,地球有了太阳的光照,形成了绕太阳的公转和自转,有了昼夜的变化。

在地球的内部,地核或内球偏向太阳引力的反方向,不在地球中心。

在地壳,由于地球自转形成由两极向赤道的离心力;在太阳引力作用下,由于地球自西向东转动,地壳形成自东向西的运动。形成高山、高原,形成沟谷洼地和平原。

在生物界,开始爆发式出现即开始复活。

随着太阳系的演化,地球由进入太阳系时的轨道面即轨道面与太阳赤道面夹角大约23°26′,演化到如今的地球轨道面与太阳赤道面近平行,地轴由垂直轨道面变为倾斜在轨道上运行,形成一年的四季变化。

在岩石建造上,出现大量的石灰岩。

540

·进入太阳系前时期

这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。

这是一段没有阳光的地质时期。

在这一段的前期,地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强,高山被剥低,在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。

在这一段的后期,地壳活动变弱,地表温度渐渐降低,到了冰点以下,形成全球性的冰川。

2500

地壳形成

时期

这一时期是由地表熔融物质凝固开始到有沉积岩形成的一段地质时间。

熔融物质凝固形成收缩,在地表形成张裂沟谷高山。宇宙天体撞击,在地表形成大坑洼地。

随着温度降低,熔融物质凝固过程中产生的水流动汇聚到张裂沟谷和大坑洼地中,产生的气留在地球表面,形成大气圈。

地核俘获宇宙物质的不均,地表各处温度高低不均产生大气流动。

在这一地质时期,地表形成了沟谷高山、大坑洼地,有了水和大气,产生了风化、剥蚀和搬运作用,开始形成沉积岩。

原始生命蛋白质出现,进化出原核生物(细菌、蓝藻)。

4600

地球形成

时期

这一时期是由地核俘获熔融物质开始到地表熔融物质凝固的一段地质时间。

在距今约46亿年前,由铁镍物质组成的地核俘获了熔融物质形成地幔。地幔与地核接触部位温度降低,形成内过渡层。地表温度降低凝固,形成外过渡层。

在这一地质时期,形成了圈层状结构的地球。

>4600

地球地理特征

地球质量

主词条:地球质量

卡文迪许认为地球的质量约为5.96×10^24千克 地球的赤道

星体(5张)半径ra=6378137m≈6378km,极半径rb=6356752m≈6357km,扁率e=1/298.257,忽略地球非球形对称,平均半径r=6371km。在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s^2,全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s^2,地球自转周期为23小时56分4秒(恒星日),即T=8.616×10^4s。

地球温度

地球表面的气温受到太阳辐射的影响,全球地表平均气温约15℃左右。而在不见阳光的地下深处,温度则主要受地热的影响,随深度的增加而增加。在地球中心处的地核温度更高达6000℃以上,比太阳光球表面温度(5778K,5500°C)更高。地球表面最热的地方出现在巴士拉,最高气温为58.8℃。地球北半球的“冷极”在东西伯利亚山地的奥伊米亚康,1961年1月的最低温度是-71℃。世界的“冷极”在南极大陆,1967年初,俄罗斯人在东方站曾经记录到-89.2℃的最低温度。

地球电性

因为地球自西向东旋转,而地磁场外部是从磁北极指向磁南极(即南极指向北极),所成的环形电流与地球自转的方向相反,所以是带负电的。

地球形状

主词条:地球形状

月食时,仔细观察就会发现投射在月球上的地球影子总是圆的;往南或往北作长途旅行时,则会发现同一个星星在天空中的高度是不一样的。一些聪明的古人从诸如此类的蛛丝马迹中就已经猜

自然灾害(20张)测到地球可能是球形的。托勒玫的地心说也明确地描述了地球为球形的观点,但是直到16世纪葡萄牙航海家麦哲伦的船队完成人类历史上的第一次环球航行,才真正用实践无可辩驳地证明了地球是个球体。

科学家经过长期的精密测量,发现地球并不是一个规则球体,而是一个两极部位略扁赤道稍鼓的不规则椭圆球体,夸张地说,有点像“梨子”,称之为“梨形体”。地球的赤道半径约长6378.137Km,这点差别与地球的平均半径相比,十分微小,从宇宙空间看地球,仍可将它视为一个规则球体。如果按照这个比例制作一个半径为1米的地球仪,那么赤道半径仅仅比极半径长了大约3毫米,凭着人的肉眼是难以察觉出来的,因此在制作地球仪时总是将它做成规则球体。

地球位置

地球在宇宙中的位置在最近的一个世纪里,这一认识发生了根本性的拓展。起初,地球被认为是宇宙的中心,而当时对宇宙的认识只包括那些肉眼可见的行星和天球上看似固定不变的恒星。17世纪日心说被广泛接受,其后威廉·赫歇尔和其他天文学家通过观测发现太阳位于一个由恒星构成的盘状星系中。到了20世纪,对螺旋状星云的观测显示我们的银河系只是膨胀宇宙中的数十亿计的星系中的一个。到了21世纪,可观测宇宙中的地球

宇宙的整体结构开始变得明朗——超星系团构成了包含大尺度纤维和空洞的巨大的网状结构。超星系团、大尺度纤维状结构和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干结构。在更大的尺度上(十亿秒差距以上)宇宙是均匀的,也就是说其各个部分平均有着相同的密度、组分和结构。

宇宙是没有“中心”或者“边界”的,因此我们无法标出地球在整个宇宙中的绝对位置。地球位于可观测宇宙的中心,这是因为可观测性是由到地球的距离决定的。在各种尺度上,我们可以以特定的结构作为参照系来给出地球的相对位置。目前依然无法确定宇宙是否是无穷的。

名称纬线经线定义与地轴垂直并且环绕地球一周的圆圈连接南北两极并且与纬线垂直相交的半圆。指示方向东西方向。南北方向。长度长度不一,赤道最长。所有经线长度相等。形状除极点外,纬线圈都是圆所有经线都是半圆。

起止度数

0度(0°纬线叫赤道)—90°N/S

0度(0°经线叫本初子午线)—180°

代号

北纬—N,南纬—S

东经—E,西经—W

如何区分

区分南、北纬(两种方法):

1、赤道(0°纬线)以北为北纬N,赤道以南为南纬S;

2、纬度向北递增为北纬N,纬度向南递增为南纬S。

区分东、西经(两种方法):

1、本初子午线(0度经线)以东为东经E,本初子午线以西为西经W;

2、经度向东递增为东经E,经度向西递增为西经E。

半球划分

赤道分南、北半球

20°W和160°E分东、西半球

地球地形与气候

地球气候

主词条:气候

因为地球气候从亘古到现在都有发生巨大变化并且这种变化将继续演进,很难把地球气候概括。地球上与天

地球的气候(3张)气和气候有关的自然灾害包括龙卷风、台风、洪水、干旱等。

两极地气候被两个温度相差并非很大的区域分隔开来:赤道附近宽广的热带气候和稍高纬度上的亚热带气候,降水模式在不同地区也差异巨大,降水量从一年几米到一年少于一毫米的地区都有。

地球地貌

海陆分布

地球总面积约为5.10072亿平方千米,其中约29.2%(1.4894亿平方千米)是陆地,其余70.8%(3.61132亿平方千米)是水。陆地主要在北半球,有五个大陆:欧亚大陆、非洲大陆、美洲大陆、澳大利亚大陆和南极大陆,另个还有很多岛屿。大洋则包括太平洋、大西洋、印度洋,北冰洋和南冰洋五个大洋及其附属海域。海岸线共35.6万千米。

极端海拔

陆地上最低点:死海-418米

全球最低点:马里亚纳海沟-11,034米

全球最高点:珠穆朗玛峰8,844.43米

地球人文地理

主词条:世界

地球人口

世界人口总数是人类在一个特定的时间内在地球上生活的数目。根据美国人口调查局的估计,截至2013年1月4日,全世界约有70.58亿人。世界人口在15世纪的黑死病后不断增长,最快的世界人口增长率(高于1.8%)出现于20世纪50年代。根据世界人口预测,世界人口将继续增长直到2050年。

地球政区

世界上共有226个国家和地区,国家199个,地区27个。亚洲(48个国家), 欧洲(44个国家/2个地区) 非洲(53个国家/3个地区) 大洋洲(14个国家/10个地区) 北美洲(23个国家/13个地区) 南美洲(12个国家/1个地区)。

地球结构

地球综述

主词条:地球圈层

地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。

地球圈层名称

深度

(公里)

地震

纵波速度

(公里/秒)

地震

横波速度

(公里/秒)

密度(克/立方厘米)

物质

状态

一级

分层

二级

分层

传统

分层

地壳

地壳

0-33

5.6-7.0

3.4-4.2

2.6-2.9

固态物质

外过渡层

(上)

上地幔

33-980

8.1-10.1

4.4-5.4

3.2-3.6

部分

熔融物质

外过渡层

(下)

下地幔

980-2900

12.8-13.5

6.9-7.2

5.1-5.6

液态—固态物质

液态层

外地核

2900-4700

8.0-8.2

不能通过

10.0-11.4

液态物质

内过

度层

过度层

4700-5100

9.5-10.3

12.3

液态—固态物质

地核

地核

5100-6371

10.9-11.2

12.5

固态物质

地球大气圈

主词条:大气圈

地球大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000~1.6万公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的0.86%。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。

地球水圈

主词条:水圈

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"。地球水圈总质量为1.66×10^24g,约为地球总质量的1\3600,其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。

地球生物圈

主词条:生物圈

由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

地球岩石圈

主词条:岩石圈

对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的。它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45%,其平均水深为4000~5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论。

地球软流圈

主词条:软流圈

在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在,将地球外圈与地球内圈区别开来了。

地球地幔圈

主词条:地幔圈

地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33~410公里)、下地幔的D′层(1000~2700公里深度)和下地幔的D″层(2700~2900公里深度)组成。地球物理的研究表明,D′层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层。

地球外核液体圈

主词条:外核液体圈

地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900-5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成。4980-5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。

地球固体内核圈

主词条:固体内核圈

地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120-6371公里地心处,又称为G层。根据对地震波速的探测与研究,证明G层为固体结构。地球内层不是均质的,平均地球密度为5.515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为2.6~3.0克/厘米3。由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°C,300公里处为2000°C,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°C,地心处温度则在6000°C以上。美丽的地球

地球运动

地球自转

主词条:地球自转

地球存在绕自转轴自西向东的自转,平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上,自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早利用地球自转作为计量时间的基准。自20世纪以来由于天文观测技术的发展,人们发现地球自转是不均的。1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用,地球自转中的各种变化相继被发现。天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。

地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化,月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。周年周期变化,也称为季节性变化,是20世纪30年代发现的,它表现为春天地球自转变慢,秋天地球自转加快,其中还带有半年周期的变化。周年变化的振幅为20~25毫秒,主要由风的季节性变化引起。半年变化的振幅为8~9毫秒,主要由太阳潮汐作用引起的。此外,月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒,是由月亮潮汐力引起的。地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的,振幅只有约0.1毫秒,主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

地球公转

主词条:地球公转

地球公转的轨道是椭圆的,公转轨道半长径为149597870公里,轨道的偏心率为0.0167,公转的平均轨道速度为每秒29.79公里;公转的轨道面(黄道面)与地球赤道面的交角为23°27',称为黄

从国际空间站俯瞰地球

赤交角。地球自转产生了地球上的昼夜变化,地球公转及黄赤交角的存在造成了四季的交替。

从地球上看,太阳沿黄道逆时针运动,黄道和赤道在天球上存在相距180°的两个交点,其中太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点,称为春分点,与春分点相隔180°的另一点,称为秋分点,太阳分别在每年的春分(3月21日前后)和秋分(9月23日前后)通过春分点和秋分点。对居住的北半球的人来说,当太阳分别经过春分点和秋分点时,就意味着已是春季或是秋季时节。太阳通过春分点到达最北的那一点称为夏至点,与之相差180°的另一点称为冬至点,太阳分别于每年的6月22日前后和12月22日前后通过夏至点和冬至点。同样,对居住在北半球的人,当太阳在夏至点和冬至点附近,从天文学意义上,已进入夏季和冬季时节。上述情况,对于居住在南半球的人,则正好相反。

地球时代划分

序号史前时代

距今

单位:亿年

主要事件

1

冥古宙、隐生代

45.7

地球出现

2

原生代

41.5

地球上出现第一个生物——细菌

3

酒神代

39.5

古细菌出现

4

早雨海代

38.5

地球上出现海洋和其他的水

5

太古宙、始太古代

38

地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命形成

6

古太古代

36

蓝绿藻出现

7

中太古代

32

原核生物进一步发展

8

新太古代

28

第一次冰河期

9

元古宙、成铁纪

25

10

层侵纪

23

11

造山纪

20.5

12

古元古代、固结纪

18

13

盖层纪

16

14

延展纪

14

15

中元古代、狭带纪

12

16

拉伸纪

10

罗迪尼亚古陆形成

17

成冰纪

8.50

发生雪球事件

18

新元古代、埃迪卡拉纪

6.3

多细胞生物出现

19

显生宙、古生代、寒武纪

5.42

寒武纪生命大爆发

20

奥陶纪

4.883

鱼类出现;海生藻类繁盛

21

志留纪

4.437

陆生的裸蕨植物出现

22

泥盆纪

4.16

鱼类繁荣;两栖动物出现;昆虫出现;裸子植物出现;石松和木贼出现

23

石炭纪

3.592

昆虫繁荣;爬行动物出现;煤炭森林

24

二叠纪

2.99

二叠纪灭绝事件,地球上95%生物灭绝;盘古大陆形成

25

中生代、三叠纪

2.51

恐龙出现;卵生哺乳动物出现

26

侏罗纪

1.996

有袋类哺乳动物出现;鸟类出现;裸子植物繁荣;被子植物出现

27

白垩纪

0.996.

恐龙的繁荣和灭绝、白垩纪-第三纪灭绝事件,地球上45%生物灭绝,有胎盘的哺乳动物出现

28

第三代

未知

动植物都接近现代

29第四代0.0621人类出现

地球地球年龄

21世纪科学家对地球的年龄再次进行了确认,认为地球产生要远远晚于太阳系产生的时间,跨度约为1.5亿年左右这远远晚于此前认为的30-4500万年。此前科学家通过太阳系年龄计算公式算出了太阳系产生的时间为55.68亿年前,而地球产生的年龄要比太阳系晚30亿年到45亿年左右,大约为25.48亿年前左右。在2007年时,瑞士的科学家对此数据进行了修正,认为地球的产生要在太阳系形成的6200万年之后。

科学家一般是通过同位元素铪182和钨182两种放射元素来计算地球和月球年龄的。铪182的衰变期为900万年衰变之后的同位素为钨182,而钨182则是地核的组成部分之一。科学家们认为在地球形成时,几乎所有的铪182元素全部已经衰变成了钨182。仅有极少量存在,正是这微量的铪182才能够帮助科学家测算地球的真实年龄。尼尔斯研究所的教授说道:“所有的铪完全衰变成钨需要50-60亿年的时间,并且都会沉在地核,而新的表明,地球和月球上地幔含有的元素量高于太阳系,而经过测算时间大约为1.5亿年左右”

百年地球十大文化偶像迈克尔·杰克逊

百年地球十大文化偶像简介

迈克尔·约瑟夫·杰克逊(Michael Joseph Jackson,1958.8.29至2009.6.25)

是一名在世界各地极具影响力的流行音乐歌手、作曲家、作词家、舞蹈家、演员、导演、唱片制作人、慈善家、时尚引领者,被誉为流行音乐之王(King of Pop)。他的音乐曲风完美地融合了黑人节奏蓝调与白人摇滚的独特的MJ乐风。他魔幻般的舞步更是让无数的明星效仿。是继猫王之后,西方流行乐坛最具影响力的音乐家,被誉为流行音乐之王(King Of Pop)。他是一个出色的音乐全才,在作词、作曲、场景制作、编曲、演唱、舞蹈、乐器演奏都有着非常卓越的成就。可以说,迈克尔·杰克逊在这个世界上的影响力已超越种族,几乎没有人或团队可以达到他在商业上的成就。他是许多巨星的偶像,例如麦当娜,亚瑟小子,贾斯汀·比伯,玛丽亚·凯莉,碧昂斯,惠特尼·休斯顿等等。

1982年发行专辑《Thriller》,这张涵盖英语流行音乐、R&B、庞克摇滚、灵魂乐、摇滚乐的作品,不仅突破了种族界限,打破了白人垄断流行音乐界,把当时还处于亚文化黑人音乐推向主流,为后世的黑人艺人铺下了光明大道。著名公益单曲《We Are the World》正是由他与莱昂纳尔·里奇共同创作完成的。他开创了现代MTV,把音乐视频从宣传工具转换成一种带有音乐故事情节的艺术表达形式。单曲《Thriller》的音乐录像带是全球第一支现代MV,被誉为史上“最伟大的音乐录像带”,空前提升了MTV在现代音乐工业的地位,如今现代MTV这种音乐形式几乎遍布整个现代流行音乐界被广泛运用。《Billie Jean》音乐录影带使MJ成为历史上第一个出现在MTV电视台上的黑人歌手,摧毁了商业电台里绵延数个世代的种族隔离。迈克尔·杰克逊还推广了现代舞,例如机械舞和月球漫步。他独特的音乐、声音、唱腔、舞蹈,向世界各地延伸,打破了文化、种族、经济、时代的隔阂,激励与影响了无数流行、摇滚、R&B、Hip Hop艺术家。三大人种的三大英雄

百年地球十大文化偶像事迹

“20世纪最重要的100位黑人”《Ebony》杂志

“100位最伟大的非洲人/非洲后裔(第41位)”《新非洲人》杂志

迈克尔杰克逊(4张)

“影响新中国60位外国人”《环球时报》

Michael Jackson以个人名义向慈善机构捐赠3亿美金。(吉尼斯世界纪录)

Michael Jackson于1992年成立了Heal the world(治愈世界)基金会。

该基金会与国家橄榄球联盟、Frito Lay、国际青年人基金会、希尔顿/BEST基金会合作,在27届“超级杯”(美国橄榄球联赛)上联合发起了“拯救洛城”运动,为7,000名孩子建立了3,000个指导顾问免疫站,并为超过72,000名青年提供了关于防止滥用药物/毒品的教育。

为20个国家的许多儿童提供了支持和援助。

与“美国爱心”(Ameri Cares)基金会共同向饱经战火的萨拉热窝儿童运去了47吨的食品、衣物和药品;与美国“戈尔巴乔夫基金会”合作向乔治亚共和国运去了60,000剂疫苗;两次联合英国的“圣诞儿童计划”(Operation Christmas Child)组织把从英国募集的物品空运到了波斯尼亚共和国儿童的手中。

联同前总统吉米·卡特、特纳广播网、罗纳德·麦克唐纳儿童慈善会、歌手Gladys Knight和乐队TLC一起行动,帮助“亚特兰大计划”在一星期内将当地的免疫人口从预计的6,000人增加到17,000人,并建立了一个家庭保健追踪系统。

与“洛杉矶联合学校社区”、加州大学、南加州私立大学、“学习之星”组织,及其它地方性非盈利组织共同开展了名为“校区联盟/安适港湾”的活动,为300多名学生提供了众多课后学习的机会。

两次提名诺贝尔和平奖。

他是唯一一个能够被美国历届5任总统邀请到白宫做客的人。他的影响力及国际地位超越了许多各国政要。

他身价高达32余亿美元,其号召力超越国界,在全世界具有极大的影响力。

百年地球十大文化偶像数据

第27届格莱美奖颁奖礼上,杰克逊专辑《thriller》获得十个奖项里的12项提名,最终他获得了8个奖项,迈克尔杰克逊从艺生涯(1964-2009)获得的格莱美大奖是乐坛中最高的一人。

1993年2月10日 杰克逊做客奥普拉·温弗瑞脱口秀,当晚近9000万观众收看了这期节目。

2006年,吉尼斯世界纪录确认,杰克逊《Thriller》专辑全球销量1.04亿张,蝉联Billboard专辑榜37周冠军。美国RIAA认证《Thriller》全球销量超过6000万张。而迈克尔·杰克逊所有唱片全球销量达到7.5亿张。
  2009年,杰克逊复出演唱会50场演出四个小时卖空,史无前例。

杰克逊至少给40家慈善机构基金会捐过款。
  迈克尔杰克逊是本榜单支持量最高的一位,而且歌迷数量达到30余亿,至今无人能越。

百年地球十大文化偶像迈克尔·乔丹

百年地球十大文化偶像简介

篮球之神迈克尔乔丹

“飞人”迈克尔·乔丹——一个集优雅、力量、艺术、即兴能力于一身的卓越运动员,他重新定义了NBA超级明星的含义,他是公认的全世界最棒的篮球运动员,不仅仅在他所处的那个时代、在整个NBA历史上乔丹都是最棒的。他的成就是每一个篮球运动员所不能超越的,他也是每一个运动员的偶像,每个人都不可能超越他的体育成就,而科比、詹姆斯等只是他的配角。

百年地球十大文化偶像个人事迹

1、职业生涯场均30.123分,历史第一(张伯伦以30.06分第二)

2、十次得分王,历史第一

3、连续七次得分王(和张伯伦共享)历史第一

4、连续866场比赛得分过两位数,历史第一

5、单赛季场均得分30+次数最多,8次历史第一

6、季后赛平均每场得分33.4分,历史第一

7、季后赛职业生涯总得分5987,历史第一

8、唯一超过40岁,且拿40+的球员

9、1995—96赛季,乔丹带领公牛队获得常规赛72胜10负的战绩,历史第一(直到NBA2015-2016赛季由金州勇士队获得单赛季常规赛73胜打破纪录)

附:95-96赛季公牛队创纪录的72胜10负所败10场球:

11月14日 魔术队 94-88公牛

11月26日 超音速队 97-92公牛

12月26日 步行者队103-97公牛

2月4日 掘金队 106-99公牛

2月6日 太阳队106-96 公牛(两连败)

2月23日 热火队113-104公牛

3月10日 尼克斯队 104-72公牛

3月24日 猛龙队109-108公牛

4月8日 黄蜂队98-97公牛

4月20日 步行者100-99 公牛乔丹塑像

(注:前八场公牛为客场,后两场公牛为主场)

右图中,芝加哥公牛队的主场联合中心外面,矗立着乔丹的雕像。

雕像是由青铜铸造的,下面是大理石的基座,乔丹目视远方的青空,手里抓着他挚爱的篮球。雕像的姿势则是对乔丹最完美的诠释:他在飞翔!在雕像基座的下方,刻着一行碑文:The best there ever was. The best there ever will be. (前无古人,后无来者!)

百年地球十大文化偶像关于扣篮

在多数的人眼中, 迈克尔·乔丹是有史以来最伟大的篮球运动员,他的波澜壮阔而赋有传奇色彩的篮球生涯,以及他对于这项运动的巨大影响力不可避免的让人们把他推上了神坛。 优雅,速度,力量,富有艺术性,即兴创造力和无比强烈的求胜欲望的完美结合……乔丹重新诠释了“超级巨星”的含义。

甚至同时期的超级巨星们都承认乔丹至高无上的地位,“魔术师”埃尔文·约翰逊(Magic Johnson)说:“乔丹在顶层, 然后才是我们。” 在乔丹第二个赛季的季后赛对阵凯尔特人的一场比赛中,他更是狂取63分。赛后,拉里·伯德(Larry Bird)这样评价他:“今天是上帝扮成了乔丹在比赛。”

粗略看看乔丹都做到了些什么:“最佳新秀, 5次常规赛MVP,6枚总决赛戒指,6次总决赛MVP10次第一阵容,14次入选全明星赛,3次全明星赛MVP,入选NBA50年50大, 10次得分王(NBA记录,另外7次连续得分王也和Wilt Chamberlain排列第一位), 退役时平均分是最高得30.1分……”但他所造成的影响远远不只这些荣誉和冠军。

当他离开时,他已经变成了一个文化的象征。在他的篮球生涯中,他用场上眼花缭乱的表演和场下翩翩的个人风度征服了大众,更加速了NBA全球化的推进过程,他是当之无愧的王者。

他是一个平易近人却又保持着神秘感的男人。 “飞人乔丹”是他的标志他的签名篮球鞋的广告铺天盖地, 当然他也代言其他产品,也做过电影空中大灌篮(太空也入樽)的主演,并与迈克尔·杰克逊合作MV 《Jam》,他两度退役又两度复出直到02-03赛季结束才再次挂靴。

百年地球十大文化偶像猫王

百年地球十大文化偶像介绍

20世纪世界流行音乐发展历史中最重要的人物是谁?答案勿庸置疑,那就是猫王埃尔维斯-普雷斯利.The Hillbilly Cat,这个绰号是狂热的美国南方歌迷为他取的昵称。

“猫王”是埃尔维斯·普雷斯利的昵称,他与鲍勃·迪伦,披头士乐队并称摇滚乐史上最伟大的不朽象征,他的音乐超越了种族以及文化的疆界,将乡村音乐、布鲁斯音乐以及山地摇滚乐融会贯通,形成了具有鲜明个性的独特曲风,强烈的震撼了当时的流行乐坛,并让摇滚乐如同旋风一般横扫了世界乐坛。猫王

20世纪50年代,猫王的音乐开始风靡世界。尽管除了在少数的电影歌曲中,猫王从未录制过外语歌曲,并且除了在三个加拿大城市的五场演出,他也从未在美国国外举办过演唱会,但其销量40%都是在国外创造的。英俊不凡的容貌,天赋的音乐灵性,不羁天性而富有感召力的舞台表现力成为了猫王的标签,也使他成为世人狂热崇拜的明星,猫王在Graceland的家中,奖品陈列馆放满了金唱片和白金唱片,以及各种各样来自全世界各个国家的荣誉,他们中一部分是挪威,南斯拉夫,日本,澳大利亚,南非,英国,瑞典,德国,法国,加拿大,比利时以及荷兰。从50年代到70年代,他的国际热门歌曲一打儿接一打儿,甚至在他去世之后他的任何再版唱片都能保持极其稳定的销量。他的影响力持续了20多年,歌曲流行经久不衰。

1971年的统计表明,他已经创下销售1.55亿张单曲唱片,2500万张专辑和1500万张EP唱片的无敌纪录,只有迈克尔·杰克逊和英国披头士乐队可以匹敌。1977年猫王去世之后,他的经典旧作仍然广为流行,任何再版唱片都能保持非常稳定的销量。猫王是世界上拥有金唱片,白金唱片以及多白金唱片最多的歌手,仅仅在美国,猫王就已经拥有RCA唱片公司和美国录音工业协会(RIAA)追颁的131张金唱片及白金唱片。毋庸置疑,猫王是流行音乐历史上唱片销量最高的艺人。

从猫王开始,美国青少年发现了自己的臀部,而世界理解了摇滚。他生前让正统社会震怒,死后成为最赚钱的过世艺人。作为摇滚音乐史上伟大的先行者,他的女婿是迈克尔·杰克逊,他的对手是约翰·列侬。所以约翰·列侬说:“猫王之前,世界一无所有。”

百年地球十大文化偶像数据

1971年,猫王获格莱美终身成就奖。

2012年9月8日,摇滚纪念品拍卖会上猫王的一条内裤在英国曼彻斯特的一次拍卖会上拍卖,猫王在1977年的一场演出时穿过的。

百年地球十大文化偶像玛丽莲·梦露

百年地球十大文化偶像介绍

玛丽莲·梦露(英文:Marilyn Monroe,1926年6月1日—1962年8月5日)是20世纪最著名的电影女演员之一。她是世界上最受欢迎的女人,全世界公认的美人,女性真正意义上解放的时代先驱,“性感”一词的起源,众多人心目中的完美女神。她在世界上的每一刻都能够引发说不完的话题,几十年来仍让人津津乐道。这个美丽的女人如同流星,用自己的一生划童年梦露

过世界的天空,留下了一道令人难忘的风景。她是一名天才的喜剧演员,懂得如何利用喜剧达到效果,巧妙地颠覆了人们以往对女性拜金的性别歧视观点。她后期那出神入化的表情和那略带神经质式的独特演技征服了无数观众,永远改变了电影公司对演员表演潜质的禁锢。她那动人的表演风格和正值盛年的离奇殒落,成为影迷心中永远的性感女神性感符号和流行文化的代表性人物。梦露在好莱坞史上的传奇地位无人可比,她代表了永恒魅力、绝代风华、娱乐精神。她对普通人的生活,文化及风尚产生了极大的影响,也对当今我们所熟识的名人产生了影响。梦露背后的文化力无论是迈克尔·杰克逊、麦当娜、Lady Gaga,还是安迪·沃霍尔、乔伊斯·卡罗尔·奥茨等,一直以来,玛丽莲·梦露的传奇激励着一大批当下的艺术家、音乐家、设计师及社会改革者,因为她丰富的个人经历、巨大的成就和贡献,使她名留史册,并对世界流行文化产生深远影响。虽然她个头不高,但她当之无愧是全球娱乐界的头号一姐。她甜美,聪慧,时尚,这位传奇的偶像被忠心粉丝热爱,被全球媒体追捧,并对遇到的每一个人都报以微笑。梦露那标志性的金发、美人痣和红唇,早就成为好莱坞中优雅、经典的女性形象,她不断鼓励着现代的女孩子要建立与保持自信去追逐属于自己的梦想。她曾被美国《时代周刊》评选为“20世纪十大英雄与偶像”第二名,仅次于约翰·肯尼迪;《人物》评选为“20世纪最伟大的30位女性”第十五名,第一则为海伦·凯勒。《美国流行文化指南》称:“作为美国流行文化的一个标志,梦露在流行程度上鲜有对手,仅有的几个包括猫王和米老鼠……从来没有那个明星曾激发过如此广泛的情感——从情欲到怜悯,从羡慕到悔恨。”史密森尼学会将她列入“百名有史以来最伟大的美国人”名单中,在《综艺》和VH1的二十世纪最伟大的流行文化标志排名中,梦露位居前十。成百上千部描写梦露的书籍出版,许多电影、戏剧、歌剧与歌曲一直以她为主题。她依然是一个价值品牌:她的形象和名字被授权给数百种产品,她还出现在蜜丝佛陀、香奈儿、梅赛德斯奔驰和绝对伏特加等跨国公司的广告宣传中。1999年,她获美国电影学会选为百年来最伟大的女演员第六名。另,艺术家沃霍尔所创作的《玛丽莲·梦露双联画》,也成为了波普艺术的代表性作品。还有以玛丽莲·梦露为名字的鸡尾酒,这款酒将金巴利鲜红的色彩、微苦和甜味有机地融合为一体,似乎体现了玛丽莲·梦露那多彩又复杂的一生。梦露的性感是一种混合着天真、高贵、优雅、纯洁与甜美的性感,由内而外给人透露出的是“可远观而不可亵玩焉”的气质。这或许要归功于她在孤儿院度过的那段岁月。对于梦露来说,低级的性感来自肉体,高级的性感则来自灵魂。后来,这个艺名玛丽莲·梦露的女人,开创了一个时代,由伊人始,“绅士们都爱金发美人!” 你不用去记住她的任何一部电影,包括《慧星美人》《七年之痒》《热情似火》等这些在世界电影史上都有地位而又浓墨重彩的名字;不用记住她的三次婚姻,即便其中一任丈夫是活了九十岁的美国文学泰斗、《推销员之死》的作者阿瑟·米勒;不用记住她曾抵达南韩进行演出,受到十万美军疯狂欢迎,有些美国大兵甚至当场落泪;不用记住十年后同样轰动世界的李小龙之死全球各地许多媒体和报刊杂志都拿她大做文章当作比拟和引子;不用记住阿尔伯特·爱因斯坦和史蒂芬·霍金是她的超级影迷;不用记住美国作家海明威与她是终生至交;不用记住苏联领导人赫鲁晓夫访美要专门见她;不用去记住伊朗国王及太太费拉女皇曾访问福克斯公司,希望看到她的表演;不用记住英国女王伊丽莎白二世也邀请她到皇宫共进晚餐;不用记住中国的老科学家张维和大诗人西川都对她爱慕不已;不用记住猫王追求过她;不用记住迈克尔·杰克逊经常为她写歌;不用记住麦当娜是靠她出道、香奈儿是靠她走红;不用记住波普之父安迪·沃霍尔以她为题的著名版画;甚至你不用记住,她是一个演员,一个明星,一个超越时代的世纪巨人!哪怕说她是全世界最成功和最知名的女艺术家也不为过。她这个明艳不可方物的金发美人,以精灵般天真无邪又肆无忌惮的笑容让世间一切罪恶的念头都分崩离析。“给我一双高跟鞋,我可以征服全世界。”敢这样信誓旦旦的尤物,世间除了梦露,还能有谁?在已故名人最高收入榜单,梦露与李小龙双双上榜。


  即使在今天,她依然是全球最有影响力的女星,依然是永不过时的参照。数不清的女星和流行歌星模仿她,把她当成绝对的模特,希望像她一样演出,希望拥有和她一样的嗓音。她引领了一个时代,却风靡了数个时代。

梦露对现代女子的仪态贡献,是具有超越性意义的,她后期所有的衣服,都充满了超越时代的意义。直到现在,所有女明星身上,都可以找到一点梦露的影子,贴近那个最具有商业价值的梦露。可以说,梦露用她三十六载的生命谱写出了一段神话。而对于整个世界来言,她是永恒的妇女象征。


  如梦幻泡影,如露亦如电。如果不是在还未到来人世的时候就被母亲遗弃,她不会终生沉溺于对爱的强烈渴望中,唤每一任丈夫为“爸爸”,不会幻想任何一个和她交过朋友的男人能立刻与之结婚。她是一朵在襁褓中便已失去亲情的枯萎的花,哪里来的丰沛雨露滋润得如此华硕逼人?这个原名叫诺玛·简的小女孩,从小就强烈渴望得到别人关注,害怕世界将她遗忘。现在,她终于如愿以偿了。世界并没有将她遗忘,她已经得到了永生。她的灵魂已化身为一颗永恒的彗星在璀璨的夜空中散发出迷人的光芒照耀人间。也许,这位绝世佳人注定会永远活在人们心中。

常说爱情里爱一个人不需要理由,在喜欢梦露上,我们有太多理由。我喜欢她电影带给我的快乐,音乐带给我的感动。男生说她是悦耳的百灵鸟,性感女神,一眼万年,不能忘却;女生说她是时尚领袖,励志传奇,美丽的榜样。后来人说,生活中的一些经历和梦露相似,出生太迟,不然可以惺惺相惜;善良人说,她如此独一无二像天使一般,对人都充满了爱,内心却是孤独失落的小孩,如果跨越时空地域要给予她更多关心。梦露早已穿越了时空地域,不分国界不分种族不分年龄,她的故事和形象早就印在人们心中。

她是风中之烛,是永恒的经典。

百年地球十大文化偶像数据

1954年,梦露获得第11界最受欢迎女演员奖。

1960年,梦露因影片《热情似火》中的出色表演获金球奖“最佳喜剧女演员奖”。

1962年,梦露获得第19届“世界最佳女演员奖”。

1999年,她获美国电影学会选为百年来最伟大的女演员第六名。

2000年,她被美国《时代周刊》评选为“20世纪十大英雄偶像”第二名,仅次于约翰·肯尼迪。

百年地球十大文化偶像李小龙

百年地球十大文化偶像介绍

李小龙,1940年11月27日出生于美国加州旧金山,祖籍中国广东省佛山市顺德区均安镇,他身高173厘米,体重64公斤。他是一位武术技击家、武术哲学家、全球范围内最具影响力的著名华人武打电影演员、世界武道改革先驱者,也是截拳道武道哲学的创立者。世界武道改革先驱者、UFC先驱者、MMA之父、功夫影帝、功夫电影的开创者、武道哲学的创立者、截拳道(原始截拳道和概念截拳道)的创始人。他是将中国功夫传播到全世界第一人,打入好莱坞的首位华人,他革命性地推动了世界武术和功夫电影的发展。全球共拥有30亿以上的影迷。李小龙创造了世界纪录协会世界最多影迷的武术家的世界纪录。他将Kung Fu(功夫)一词写入了英文词典。美国人称他为功夫之王,日本人称他为武之圣者。

李小龙的一生是短暂的,但是他却创造和打破了中国世界纪录协会多项世界之最、中国之最。却如同一颗耀眼的彗星划过国际武坛的上空,对现代搏击技击术和电影表演艺术的发展作出了巨大的贡献。他主演的功夫片风行海外,功夫闻名于世,向世界塑造了一个半裸的中国武人形象。在不少外国人心目中,他就是中国功夫的化身。他还开办“振藩国术馆”,自创截拳道。他用32岁和四部半电影缔造了不朽的东方传奇。虽然李小龙拍摄的电影不多,但寥寥数部为李小龙树立起了一个又一个完美的中国硬汉形象,特别是《精武门》中,李小龙一脚踢碎了“东亚病夫”牌匾的镜头,更是完美的体现了中国人的骨气,振奋的是一个民族的斗志,李小龙超越时代的意义也就在于此。李小龙无愧于中国电影史上的第一荧幕硬汉。1973年7月20日他暴毙于女星丁佩家中,死因一直众说纷纭。他好莱坞式的传奇人生以全城垂泪的大场景结束。李小龙传奇式的死亡,是华语动作电影的青铜时代与白银时代的分水岭。他必须以这样一个离奇的死亡,来映衬他如此惊艳的武功。如果说香港是国际文化的熔炉,李小龙的尸身就是这枚熔炉里不化的琥珀。的确,直至今日,还很少有一位动作明星能像李小龙一样突破国家、种族和时间的界限,将个人行为影响到全世界的领域,并且在死后声威依然不减。1999年《时代周刊》列出20世纪英雄与偶像人物名单,李小龙与玛丽莲·梦露、美国总统肯尼迪等一同上榜。2000年,美国政府宣布发行一套《李小龙诞辰60周年纪念邮票》,这是继玛丽莲·梦露和007后第三位获此殊荣的艺人,也是华人第一人。

李小龙的三十二年是充满了卓越生命力的人生旅程,他为我们开辟了两个全新的领域。他给这个世界奉献了精美的武术和不朽的电影。这个世界从此看到了真正的中国功夫,中国功夫也因李小龙的贡献让世界震惊,中国功夫的电影也因李小龙的贡献让人们耳目一新。时至今日,李小龙的精神仍然影响着世人。他正直勇敢努力,他向这个世界宣告,中国人不可欺,中国人当自强,这样的影响,会永远鼓励着中国人,也就是这样的李小龙,创造了一个不死传奇!如今,被李小龙改变的人正在努力改变世界。我们深信,灵魂是身体的支柱,死亡之日也是复苏之时,因为精神是不死的,愿上帝接受布鲁斯·李疲惫的灵魂。阿门。


  

百年地球十大文化偶像格斗数据

1.背阔肌:扩展时周长超过1.12395米。


  2.腾空前踢:高度约2米5。(可以踢碎天花板上的灯泡)

3.助跑后腾空侧踢:高度约2米。(可以凌空踢到NBA球星贾巴尔的头部,贾巴尔的身高是2米18)

4.用二节棍击出了1600磅的力量数据。

5.用侧踢可以把一只45公斤的沙袋踢破。

6.侧踢可以将5块悬空的厚木板踢碎,每块木板厚度为1英寸。

7.李小龙一拳能打出400磅的力量,与拳王阿里相同,而阿里的体重是260磅,李小龙的体重只有130多磅。

百年地球十大文化偶像阿诺德·施瓦辛格

百年地球十大文化偶像介绍

阿诺德·施瓦辛格,1947年7月30日生于奥地利,他是全球最著名和最有影响力的动作巨星,世界健美运动

员、举重运动员、拳击运动员、前美国加州州长、政治家等,拥有美国和奥地利双重国籍。施瓦辛格,一个时代的名字,有史以来全世界最伟大的健美运动员。他身高1米9,体重230磅,名副其实的大块头!幼年的施瓦辛格热衷于拳击,摔跤,举重,健身等,曾师从一位著名的巴西搏击大师。16岁的他第一次参加了全国健美比赛。1966年,在德国举行的欧洲健美锦标赛上,19岁的阿诺德获得了“欧洲先生“称号。1967年,20岁的施瓦辛格获得了“宇宙先生”称号,还赢得了国际性力量举重锦标赛的超重量级冠军,举起了683磅(310公斤)重的杠铃,打破了当时的世界纪录,被人誉为“大力神”。他那如公牛般强壮的身体和无可匹敌的神力让拳王阿里和张伯伦也称赞不已。1969年,施瓦辛格获得了“环球先生”称号。1970年,他战胜了古巴选手奥利伐夺得“奥林匹亚先生”称号;同年,他还得过省级超重量级拳击冠军,wwe美国职业摔角冠军,赢得了金腰带,后于2014年入驻wwe和拳击名人堂,并在武术界也一直享有盛名。种种头衔,施瓦辛格让世人认可了自己的实力,被人称为“格斗之王”。此后,在1971、1972、1973、1974、1975和1980年连续七次登上“奥林匹亚先生”宝座,成为了世界上最强壮的人。这一奇迹在健美界是空前绝后,亘古未有的!从此掀起了一阵世界性的“全民健身热”,每个人都以施瓦辛格为目标,渴望练就他那身的肌肉,拥有他那般的力量。他是全球健身者们的精神领袖,他的阿诺德精神影响了一代又一代人。1983年,加入美国籍的他参加国际健美比赛,第一次获得了“健美先生“称号。吉尼斯纪录大全中认证施瓦辛格是世界历史上身材最完美的男人。1987年6月2日他留名好莱坞星光大道。1989年,他创办了“阿诺德传统健美赛“,并获得《肌肉与健身》杂志评选的“历史上最佳健美运动员”的荣誉。1997年,他被国际健美联合会授予金质奖章,称他为20世纪最伟大的健美运动员。鉴于他对健美运动的贡献,他多次受到国际健美联合会的表彰和嘉奖。真正把健身推广到全世界的第一人。


  他是上个世纪八九十年代动作片的代言人,全球票房的保证。其塑造的“终结者”一经典角色,更是深入人心,终结者

经久不衰,无法超越,让他从武打明星一跃成为了世界级超级巨星,好莱坞头牌硬汉、动作一哥,全球片酬最高的演员。他是自布鲁斯·李(李小龙)以来成就最高的人物。在全世界,他的崇拜者无以计数,其中就包括英国首相布莱尔夫妇,全球共拥有20亿以上的影迷。他是动作片之王,他对动作电影做出的伟大贡献至今无人可比。他承载着“更硬、更快、更强“的医学广告原则,高举着巨型机枪和永不懈怠的肌肉,出现在恰当和危急的时刻。施瓦辛格,以他那有如古罗马巨人般高大完美健壮的体魄,王者的风范、冷酷的造型、超群的武艺、矫健的身手、惊人的力量、以及坚如钢铁般的意志与躯体,铁血与柔情,救世主的气场和魅力,被世人所熟知和敬仰。多少年来,那个身穿夹克,眼带墨镜,手持猎枪,骑着哈雷摩托纵横驰骋迷倒众生的终结者,就是帅酷的代名词,成为多少青少年竞相模仿的英雄梦想。施瓦辛格在一定程度上已经成为美国大众文化的代表,在许多人眼里他就是强者和力量的化身,是美国人的精神偶像。施瓦辛格的名字如同原子弹爆炸一样响遍全球,已经有人用“神话”来形容他的成功传奇故事。没有哪个美国移民的故事比施瓦辛格更加传奇和非凡的了。在当今的美国,除了性和毒品以及摇滚乐,最流行的就要数施瓦辛格了。1990年,他被布什总统任命为总统健康及运动委员会主席;1991年,由于《终结者2》的轰动,施瓦辛格再次被老布什总统邀请到白宫共进晚餐,并亲自为他颁发了“国民领袖奖”,表彰他在公益事业以及青少年培养上的巨大贡献。1993年2月,为表彰施瓦辛格的突出成就,美国“国家戏剧学会”授予了他终身特别奖。同年,他被加州政府选为体育和健身委员会主席。拥有经济学和国际经营学学位的施瓦辛格,在成名之前便开始把挣到的钱投资于不动产,获利颇丰。以他为股东开设的餐馆也因风格独特而倍受欢迎。他的生意,他的电影事业与他全身的肌肉一样蓬勃发展,以此回击了“四肢发达,头脑简单”。此外,他还出席电视节目;向全国各地的人讲解健康的秘诀并开设健身班;关心儿童的成长等社会问题。2003年10月7日在美国加利福尼州举行的历史性州长罢免选举中,民主党州长戴维斯遭罢免,施瓦辛格轻松地击败了134名对手当选为新州长。于11月17日宣誓就任加利福尼亚州第38任州长。并于2006年11月7日在选举中又击败了竞争对手、民主党人安热利代斯,连任加利福尼亚州州长。终于粉碎了外界评价他“一介武夫,难成大事”。

他当之无愧是现代“美国梦”的代言人,他的人生经历本身就是一个传奇!从移居美国到健美之王,从世纪顶级巨星到腰缠万贯的亿万富翁,从风云人物到政坛领袖。他的成功如同一段神话,被演绎得完美无缺。尽管他到美国生活已经将近30个年头,可是他那带有浓重奥地利口音的英语却丝毫没有改变。久而久之,这种独特的口音便成了施瓦辛格的独有的商标,受到大家的认可和爱戴。回首往事如烟,一步步的成功,施瓦辛格成了无可匹敌的重量级明星。正如美国导演卡梅隆所说的一样:“他是一个顽强的人,做任何事情都会成功,因为他会付出百分之二百的精力去追求。”

终结者是不朽的,因此施瓦辛格也就有了成为永恒的理由。

百年地球十大文化偶像数据


  

1966年,19岁的施瓦辛格获得了“欧洲先生“称号。

1967年,20岁的施瓦辛格获得了“宇宙先生”称号,还赢得了国际性力量举重锦标赛的超重量级冠军,举起了683磅(310公斤)重的杠铃。

1969年,施瓦辛格获得了“环球先生“称号。此后,在1970、1971、1972、1973、1974、1975和1980年连续七次登上“奥林匹亚先生”宝座,成为了世界上最强壮的人。

1970年,施瓦辛格获得了省级拳击冠军。

1983年,加入美国籍的他参加国际健美比赛,获得了“健美先生”称号。

1987年,他留名好莱坞星光大道。

1989年,他创办了“阿诺德传统赛“。

1991年,布什总统为他颁发了“国民领袖奖”,表彰他在公益事业以及青少年培养上的巨大贡献。

1993年,他被加州政府选为体育和健身委员会主席。

1997年,施瓦辛格被国际健美联合会授予金质奖章,称他为20世纪最伟大的健美运动员。

1999年,施瓦辛格被美国《时代周刊》杂志评选为“百年银幕十大硬汉”,名列第一。

2000年,他被英国《帝国》杂志评选为“历史上最伟大的100位电影明星”之一,名列第20位。

2001年,他被授以“千年动作明星奖”。

2002年,施瓦辛格塑造的“终结者”也被美国电影协会评为“影史百佳经典角色”,名列第七。同年3月他还入选了美国NBC电视台评选出的“影视作品中十大铁血猛男形象”。

2003年11月,施瓦辛格就任美国加州州长。从此开启了他长达七年的政治生涯。


  

百年地球十大文化偶像约翰·列侬

百年地球十大文化偶像介绍

约翰·列侬(1940~1980),英国流行音乐歌手。约翰·列侬在与小野洋子睡那著名的蒙特利尔之床以前,他是世界上迄今最伟大乐队“披头士”的主唱;是摇滚文化的最杰出代表;是入侵美国最强劲的英伦浪潮。在1969年与大野洋子那次睡觉的行为艺术之后,他成为最伟大的摇滚歌手、艺术家、和平主义者,他呐喊出“给和平一个机会”,全球反战浪潮风起云涌,成千上万的嬉皮士和花童们呼喊着:“要做爱不要作战。”不幸的是,披头士也随之解散。列侬安静的家庭生活和流光溢彩的艺术世界,却在1980年末被一颗子弹终结了。约翰·列侬和切·格瓦拉,两个理想主义者都倒在了40岁门口,却都以精神和肉身的实践,绘出了人类最渴望的世界。这个世界曾经真实可感,而今却变得遥不可及。

百年地球十大文化偶像数据

1963年底,约翰·列侬一手创建的披头士乐队令整个英国疯狂,唱片10天内销售了50万张。

1964年,列侬和保罗·麦卡特尼一手创建的披头士乐队有30首歌曲列入该年“佳曲100首”行列,他们的三张专辑垄断专辑排行榜之首达30周之久。

1980年12月14日下午2点,全球的约翰·列侬乐迷集体为他致哀10分钟。

百年地球十大文化偶像切·格瓦拉

百年地球十大文化偶像介绍

切·格瓦拉(西班牙文:Che Guevara),或简单称切(El Che或Che),本名埃内斯托·格瓦拉(Ernesto Guevara)全名埃内斯托·拉斐尔·格瓦拉·德·拉·塞尔纳(西班牙语:Ernesto Rafael Guevara de la Serna,是阿根廷的马克思主义革命家、医师、作家、游击队队长、军事理论家、国际政治家及古巴革命的核心人物。自切死后,他的肖像已成为反主流文化的普遍象征、全球流行文化的标志,同时也是第三世界共产革命运动中的英雄和西方左翼运动的象征。切·格瓦拉,出生于阿根廷的马克思主义革命者和古巴游击队领导人。他参与了卡斯特罗领导的古巴革命,推翻了亲美的巴蒂斯塔独裁政权。在古巴新政府担任了一些要职之后,切·格瓦拉于1965年离开古巴,在其它国家继续发动共产革命。在玻利维亚,他在一次由美国中央情报局策划的军事行动中被捕,并于1967年10月9日被玻利维亚军队杀害。死后,他成为了第三世界共产革命运动中的英雄和西方左翼运动的象征。有大量文艺作品以他的名字命名。

百年地球十大文化偶像数据

1967年10月9日切·格瓦拉被害,10月15日,卡斯特罗宣告古巴全国哀悼三天。

由著名摄影师阿尔贝托·科尔达为切·格瓦拉拍摄的生动的肖像照片迅速成为20世纪最知名的图片之一,被简化并复制成为数之不尽的商品。

1997年10月14日,切·格瓦拉三十周年祭,格瓦拉遗骨移送圣克拉拉市。当天,圣市数十万群众涌向灵车经过的路旁,灵车经过之处撒满鲜花。

2004年,大约205832人参观了切·格瓦拉的陵墓,其中127597人是外国人。

百年地球十大文化偶像香奈儿

百年地球十大文化偶像介绍

她是出生在贫民收容所的私生女,童年时父母离丧,在孤儿院长大,做过服装店的女店员,然而,与生俱来的优雅让她被同时代的巨擘尊为“欧洲最有灵气的女人”(毕加索语)和 “世界流行的掌门人”(萧伯纳语)。她是时尚界的拿破仑,她的观念脱俗而前卫。她拥有旁人难以企及的敏感度,独具慧眼地挑中了默默无闻的化学家里维埃拉发明的一款“强烈得像一记耳光那样令人难忘”的香水,并以自己的幸运数字“5”来命名。此后,因为性感女神梦露的那句“我在床上只穿香奈尔五号”,全世界的女人争先恐后用它来注册自己。这个娇小而炽热的时尚王国里的女王,经历了无数上流社会和贵族精英,却终身未嫁。对此她耸耸肩回答,“大概我没找到一个能和‘可可·香奈尔’媲美的漂亮名字。”她为未来的世纪提供了一个范本:今天,我们怎样成为一个独立的,自尊的,美丽的,带着强烈的爱与欲望的,活生生的女人?

百年地球十大文化偶像数据

1910年,位于巴黎康朋街21号的一间名为“CHANEL风尚”的女帽店创建,标志着统治世界时尚风潮将近一个世纪的CHANEL品牌王国从“头”开始。

1921年出售N °5香水,至今保持着每秒钟卖出1瓶的世界纪录。

她拥有60年的时装生涯,最为著名的创作有喇叭裤、对襟滚边上衣、水兵服、防水外套、黑色迷你裙、樽领套衣等等。

法国前文化部长马尔罗说:“20世纪法国将有三个名字永存:戴高乐、毕加索和可可·香奈尔。”

地球上10大神秘之地有行星轨道数据的美洲“黄泉大道”

在美洲的著名古城特奥蒂瓦坎,有一条被称为“黄泉大道”的纵贯南北的宽阔大道。在公元10世纪时,最早来到这里的阿兹台克人,沿着这条大道来到这座古城时,发现全城没有一个人,他们认为大道两旁的建筑都是众神的坟墓,所以就给它起了这个奇怪的名字。

1974年,一位名叫休·哈列斯顿的人在墨西哥召开的国际美洲人大会上声称,他在特奥蒂瓦坎找到一个适合它所有街道和建筑的测量单位。通过运用电子计算机计算,这个单位长度为1.059米。例如特奥蒂瓦坎的羽蛇庙、月亮金字塔和太阳金字塔的高度分别是21、42、63个“单位”,其比例为1∶2∶3。

哈列斯顿测量“黄泉大道”两边的神庙和金字塔遗址时,发现了一个让人惊讶的情况:“黄泉大道”上那些遗址的距离,恰好表示着太阳系行星的轨道数据。在“城堡”周围的神庙废墟里,地球和太阳的距离为96个“单位”,金星为72,水星为36,火星为144。“城堡”后面有一条运河,它离“城堡”的中轴线为288个“单位”,刚好是木星和火星之间小行星带的距离。离中轴线520个“单位”处是一座无名神庙的废墟,这相当于从木星到太阳的距离。再过945个“单位”,又是一座神庙遗址,这是太阳到土星的距离。再走1845个“单位”,就到了月亮金字塔的中心,这刚好是天王星的轨道数据。假如再把“黄泉大道”的直线延长,就到了塞罗戈多山上的两处遗址。其距离分别为2880个和3780个“单位”,刚好是冥王星和海王星轨道的距离。

“黄泉大道”很明显是根据太阳系模型建造的,特奥蒂瓦坎的设计者们肯定早已了解整个太阳系的行星运行的情况,并了解了太阳和各个行星之间的轨道数据。但是,人类在1781年才发现天王星,1845年才发现海王星,1930年才发现冥王星。那么在混沌初开的史前时代,又是哪一只看不见的手,给建筑特奥蒂瓦坎的人们指点出了这一切呢?

地球上10大神秘之地中国神农架

神农架位于中国长江与汉水间的川鄂交界地带,有“华中屋脊”之称,面积3250平方公里,林地占85%以上。平均海拔1700米,最高处达3105米,有多种气候类型。

提起神农架,人们不能不想到“野人”。从古至今,大量的关于野人的记载和野人的传说让人难辨真伪。1977~1980年,有关部门组织了两次大规模的野考,搜集到大量关于野人存在的证据,如野人毛发、脚印、粪便等,还发现野人住过的竹窝。考察结果似乎向人们昭示:神农架的确存在一种不为人们所知的奇异动物。

地球上10大神秘之地中国沙漠中的“魔鬼城”

这是一个杳无人烟却又热闹非凡的“城市”。当晴空万里、微风吹拂时,人们在城堡漫步,耳边能听到一阵阵从远处飘来的美妙乐曲,仿佛千万只风铃在随风摇动,又宛如千万根琴弦在轻弹。可是旋风一起,飞沙走石,天昏地暗,那美妙的乐曲顿时变成了各种怪叫:像驴叫、马嘶、虎啸……又像是身边婴儿的啼哭、女人的尖笑;继而又像处在闹市中:叫卖声、吆喝声、吵架声不绝于耳;接着狂风骤起,黑云压顶,鬼哭狼嚎,四处迷离……城堡被笼罩在一片朦朦的昏暗中。这里,就是新疆著名的“魔鬼城”,究竟是谁建造了它?那无数奇异的声音又是从哪儿来的呢?

科学家在经过实地考察后,提出了一个新观点—“风成说”。实际上“魔鬼城”就是一个“风都城”,并没有什么鬼怪在兴风作浪,而是肆虐的风在中间发挥着作用。“魔鬼城”的种种现象都可以由地球科学的“风蚀地貌”来解释。在气流的作用下,狂风将地面上的沙粒吹起,不断冲击、磨擦着岩石,于是各种软硬不同的岩石在风的作用下便被雕琢成各种各样奇怪的形状。

地球上10大神秘之地神秘的南极“无雪干谷”

南极是人类最少涉足的大洲,在那里还有许多现象人们无法解释,“无雪干谷”就是其中最神秘的一个。

总面积达1400万平方千米的南极大陆,大部分被冰雪覆盖,从高空俯瞰,南极大陆是一个中部高四周低、形状极像锅盖的高原。这个被形象地称为冰盖的冰层,平均厚度为2000米,最厚的地方可达4800米。大陆的冰盖与周围海洋中的海冰在冬季连为一体,形成一个总面积超过非洲大陆的白色冰原,这时它的面积要超过3300万平方千米。

地球上10大神秘之地百慕大神秘三角区

百慕大三角区位于北大西洋西部,是由7个大岛和大约150个小岛以及一些礁群组成的群岛。它在科技发达的今天仍然是神秘莫测的海域,在这里先进的仪器都会失灵,而人员一旦遇险则没有生还的可能。这里被称为“魔鬼三角”,是令人恐怖的神秘之所。

在百慕大三角区船只遇险的可怕情况在500年前就已经出现了。哥伦布于1502年第四次去美洲时,在进入百慕大三角区后,巨大的风暴袭击了他的船队。那种可怕的情景给哥伦布留下了深刻的印象,他把当时的情况告诉了西班牙国王:

“浪涛翻卷,连续八九天,我两眼见不到太阳和星辰……我这辈子见过各种风暴,可是从来没有遇到过时间这么长、这么狂烈的风暴。”

17世纪,海盗袭击曾一度成为船舶神秘失踪的原因,可是岸上从来没有发现过船员的尸体和船只的残片。到了19世纪,海盗几乎绝迹,可是船舶失踪的事件依然不断发生。

1925年4月18日,日本货船“来福丸”号从波士顿出港。不久,北面出现了低气压,为了进入平静的海区,船员把罗盘刻度向南回转,经过百慕大群岛海域。然而不久,这艘船就下落不明了,船与船员都消失得无影无踪。19000吨的大船——美国海军运输船“赛克鲁普”号同样经历了这样的灾难,它连同309名乘员,消失在百慕大三角区……

到了现代,大量的飞机在飞经这一海域时,也经常发生仪器失灵、飞机及人员神秘失踪的事件。

1948年1月29日,百慕大机场的控制塔突然收到英国一架从伦敦飞往百慕大三角区的客机的紧急求救。这架飞机请求帮助指明航向,在控制塔做出指示之前,飞机上的26名乘客连同飞机全部消失得无影无踪。

1949年1月,另一架英国飞机,在飞往牙买加的途中纵贯百慕大三角区时,也遭到了同样的命运。而美国一架水上飞机在1956年经过百慕大三角区时也神秘消失。

1963年8月23日,美国从佛罗里达州的霍姆斯特德基地起飞的两架喷气式空中加油机,在清晰地与指挥塔联络以后便消失了踪影;随后又有两架巨型引擎飞机也仿佛在空中融化了。

1965年6月,一架美国C—119运输机飞向巴哈马群岛,也是从霍姆斯特德基地起飞离陆以后,只飞了160千米,就谜一样地失踪了……

1967年2月2日,美国一架从佛罗里达机场飞向波多黎各的飞机,在空中与机场的联络良好,机组人员预计下午3时到达波多黎各。但后来空中突然没有了电波,飞机再也没能降落。

……

令人百思不得其解的是,救援者在出事现场既没有看到舰船、飞机的残骸,也看不到遇难者的尸体。更神秘的是,一些失踪的船只在许久之后竟重新在此海域出现,可船上却没有一个人影。为了找出百慕大三角区的神秘事件的原因,专家们从不同角度加以探测。

一些人认为百慕大三角区的怪异现象是“虚幻之谜”。美国科学家拉里·库什利用大量可靠的原始资料进行了广泛深入的研究,他说早在16世纪哥伦布探险时期就有记载的发生在百慕大三角区的这些奇异现象大多是由于狂浪、飓风、海啸等自然灾害造成的。很多研究百慕大的学者在研究这些空难或海难时没有重视它,甚至有意或无意地删去这些情节,这完全出于猎奇心理,甚至有些人为了吸引别人注意还把发生在其他地方的空难、海难事故说成是在百慕大三角区发生的。最后,拉里·库什呼吁:“再也没有任何相信有超出科学可知性范围的事,会比相信百慕大三角区之谜更为糟糕的了。百慕大三角区是最典型的伪科学、超科学、科学幻想和宣传上的胡作非为。”

但更多的人并不否认百慕大的神秘。前苏联科学家最早提出海底水文地壳运动说。他们认为,由于百慕大海域的洋流因其极为复杂的海底地貌而纵横交叉、变幻莫测,多个巨大的漩涡流在这里形成,后来美国科学家又进一步证实了这种观点。他们认为,百慕大海域的巨大漩涡在阳光照耀下产生极高的温度,船舰沉没、飞机爆炸就是因此而造成的。次声波地磁引力说是第二种主要观点。前苏联地球物理学家B·B·舒列金在20世纪30年代提出,海浪产生的次声波可以解释百慕大三角区的神秘现象。他认为,在发生地震、风暴、火山爆发等自然灾害的同时,次声波也随之震荡,这种次声波人耳无法听到,但是却具有十分巨大的破坏力。处在振荡频率约为6赫的环境中,人便会感觉极度疲劳,随后又出现本能的恐惧和焦躁不安;而处在频率为7赫的环境中时,人的心脏和神经系统陷入瘫痪。次声波在百慕大三角这个区域十分活跃,它可能就是导致种种惨剧发生的罪魁祸首。此外,一些人还把百慕大三角区同“时空隧道”、外星人基地等联系起来,这些无疑又给百慕大三角区蒙上了更加神秘的色彩。

地球上10大神秘之地诡秘幽灵岛

西方人酷爱航海,而历来航海史上怪事多多。在斯匹次培根群岛以北的地平线上, 1707年英国船长朱利叶斯发现了陆地,但这块陆地始终无法接近,然而值得肯定的是,这块陆地不是光学错觉,于是他便将“陆地”标在海图上。200年后,乘“叶尔玛克”号破冰船到北极考察的海军上将玛卡洛夫与他的考察队员们再次发现了一片陆地,而且正是朱利叶斯当年所见到的那块陆地。航海家沃尔斯列依在1925年经过该地区时,也发现过这个岛屿的轮廓。但科学家们在1928年前去考察时,在此地区却没有发现任何岛屿。

一艘意大利船在1831年7月10日途经西西里岛附近时,船长突然发现在东经12°42′15″、北纬37°1′30″的海面上海水沸腾起来,一股直径大约200米、高20多米的水柱喷涌而出,水柱刹那间变成了一团500多米高的烟柱,并在整个海面上扩散开来。船长及船员们从未见过如此景观,被惊得目瞪口呆。当这只船在8天以后返航时,发现一个冒烟的小岛竟出现在眼前。

许多红褐色的多孔浮石和大量的死鱼漂浮在四周的海水中,一座小岛在浓烟和沸水中诞生了。而且在随后10多天里不断地伸展扩张,周长扩展到4.8公里,高度也由原来的4米长到了60多米。由于这个小岛诞生在突尼斯海峡里,这里航运繁忙,地理位置重要,因此马上引起了各国的注意,大量的科学家前往考察。但奇怪的事情发生了,正当人们忙于绘制海图、测量、命名并多方确定其民用、军事价值时,小岛却突然开始缩小。到9月29日,在小岛生成后一个多月,它已经缩小了87.5%;又过了两个月,海面上已无法再找到小岛的踪迹,该岛已完全消失。

类似的怪事还有很多,科学家们称这种行踪诡秘、忽隐忽现的岛屿为“幽灵岛”。它们不同于那种热带河流上常见的,由于涨水或暴风雨冲走部分河岸或沼泽地而形成的漂浮岛。

地球上10大神秘之地中国河南“冰冰背”

在河南林县石板岩乡西北部的太行山半腰一个海拔1500米叫“冰冰背”的地方。此处严冬水温气暖,盛夏水寒结冰。冰冰背,结冰面积约600平方米左右。每年冬去春来,百草复生之际,此处开始结冰,结冰时间长达五个月之久。到八月中秋以后,似有凉意之时,这里的冰冻开始融化。冰期最盛之时,恰好是盛夏季节,挥汗如雨的伏天,一踏进这块宝块,立即寒气袭人,冷气刺骨。隆冬时节,此处却热气蒸腾,泉水温和,沿溪水草繁茂,令人感到时令之颠倒。 关于冰冰背,也有一个神奇的故事:古时候,这里是一泓深潭。潭水供人们浇田、饮用。一年夏天,一条恶龙飞来,霎时飞沙走石,火光冲天,草木枯萎,潭水蒸干,百姓始遭祸害。人们无奈,请求恶龙免降灾难,恶龙哪里肯应!人们又修庙祷告,恶龙仍不从。其时,传说的八仙中的铁拐李正好路过此地,看到恶龙作祟,于心不忍,于是一杖捅到海底,命龙王放水,又从宝葫芦内扔下一块冰,将潭周围盖得严严实实,把恶龙压到了潭底 。于是,出现了这种奇观。

地球上10大神秘之地昆仑山“地狱之门”

在昆仑山生活的牧羊人却宁愿因没有肥草吃使牛羊饿死在戈壁滩上,也不敢进入昆仑山那个牧草繁茂的古老而沉寂的深谷。

这个谷地即是死亡谷,号称昆仑山的“地狱之门”。谷里四处布满了狼的皮毛、熊的骨骸、猎人的钢枪及荒丘孤坟,向世人渲染着一种阴森吓人的死亡气息。

科考人员考察后发现该地区的磁异常极为明显,而且分布范围很广,越深入谷地,磁异常值越高。在电磁效应作用下,云层中的电荷和谷地的磁场作用,导致电荷放电,使这里成为多雷区,而雷往往以奔跑的动物作为袭击的对象。

地球上10大神秘之地埃及金字塔

小时候用积木搭起一座座“宫殿”的时候,你有没想过要把它搭成一座高达数百米的巨大建筑?如果让你用每块重达数十上百吨的巨石来搭建它,你又会怎么做呢?

在北非埃及的尼罗河畔散落着80多座金字塔,成为世界八大奇迹之一。胡夫金字塔是其中最高的一座,金字塔用巨石砌成,石块之间不用任何粘着物,而是由石块与石块相互叠积而成,人们甚至很难将一把锋利的刀片插入石块之间的缝隙,金字塔到现在已经历了近5000年的风风雨雨,至今它仍傲视长空,巍峨壮观,令人赞叹!

地球毁灭的十种方式简介

尽管创造地球要花46亿年或仅仅是7天,要毁灭它则远远不要那么长的时间,我在这里推荐一些热门的方法来“消灭”地球,当然,还有它上面的生灵。噢,您别认真,我是开玩笑的!
  ——萨姆·海格

以下是“生命科学”网站援引自萨姆·海格个人网站上七天毁灭地球的十种方法,那些企图毁灭我们赖以生存的星球的人可以将此作为参考。方法的排名是以可行性为依据产生的。

地球毁灭的十种方式第十名 彻底消失的无影无踪

地球毁灭的十种方式所需工具

不需要任何工具。

地球毁灭的十种方式方法

没有特别的方法。你只要坐着玩弄手指,一切听天由命即可。所有组成地球的2.0×10的50次方个原子会在瞬间、同时自然消失的无影无踪。事实上这种事情发生的机率几乎为零,不过,我们也可以借助一些神奇的概率控制器来增加这个几率。当然所谓概率控制器只是个笑话,这本身就是个荒唐的想法。

地球毁灭的十种方式第九名 利用奇异微子吞噬地球

地球毁灭的十种方式所需工具

一个“稳定”的奇异微子(stranglet)。

地球毁灭的十种方式方法

首先要从美国纽约长岛的布克海文国家实验室里抢劫一台粒子加速器(RHIC)。

用粒子加速器制造和培养出稳定的奇异微子,并尽可能保持这种微子的稳定性,直到整个地球都被吸进一个巨大的奇异夸克团里。不过要保持这种奇异微子的稳定性是相当困难的,只要这个问题有了解决方法那么毁灭地球就有可能实现。此方法将会把地球变成一个巨大的奇异物质团。

地球毁灭的十种方式第八名 将地球吸进“微型”黑洞

地球毁灭的十种方式所需工具

一个微型黑洞。黑洞并不是永恒的,它们也会因为霍金辐射而蒸发消失。因此,你的“微型”黑洞必须达到一定的规模,这个规模的标准至少要相当于一个珠穆朗玛峰的大小。

地球毁灭的十种方式方法

将黑洞放在地球上方等待即可。黑洞的密度很高,它会像石子穿过空气一样穿透所有普通的物质。黑洞会垂直扑向地面,慢慢将地球吞噬吸收。最终地球变成几乎是无形的个体,和以往一样围着太阳的轨道继续盘旋。

地球毁灭的十种方式第七名 通过正反物质的相互作用炸掉地球

地球毁灭的十种方式所需工具

几公斤的反物质。

反物质可能是世界上最有威力的爆炸性物质,在任何大型的粒子加速器里都可以制造出小量的反物质。但是,要是想取得足以炸毁地球的反物质量可是要花费相当多的时间。

地球毁灭的十种方式方法

引爆一颗反物质炸弹,把地球炸成碎片。爆炸将产生巨大的威力,通过公式E=(3/5)GM2/R计算出一个质量M、半径R的行星的重力结合能。把公式套用到地球上来计算,可以计算出大约需要2.24×10的12次方焦耳的能量。这大约相当于太阳一周内释放出的能量。一旦你收集到足够的反物质,只需从太空里将其全部发射向地球,释放的能量已经足以把地球炸得粉碎。那样地球将成为围绕在太阳周围的第二条小行星带。

地球毁灭的十种方式第六名 利用真空爆破毁灭地球

地球毁灭的十种方式所需工具

一个电灯泡。

地球毁灭的十种方式方法

通常人们都认为,真空是没有物质的状态。但是根据量子电动力学理论,真空只是相对意义上的,真空中充满着大量的粒子和反粒子,两者通过碰撞能产生出巨大的能量。大小相当于一个质子的真空区所含的能量可能与整个宇宙中所有物质所含的能量一样多。所以一个电灯泡封闭的空间包含了足够的真空能量就可以摧毁整个世界。你所要做的就是要弄清楚如何吸取这些能量,利用某个发电厂的能量促使其发生反应,最终释放的能量能轻易摧毁地球,甚至太阳。爆破后,地球就变成一片大小不同粒子组成的快速蔓延的云。

地球毁灭的十种方式第五名 将地球吸进一个巨型黑洞

地球毁灭的十种方式所需工具

一个巨型黑洞,火力强大的火箭发动机,任意一个坚固的大行星。

距地球最近的黑洞位于人马座方向,轨道V4641,距离地球1600光年。

地球毁灭的十种方式方法

找到所需的黑洞后,你首先要把它跟地球放在一起,实现这一步骤可能会花很多时间。这里介绍两种方法,把地球移过去或者把黑洞移过来。如果你能同时移动两者,那就再好不过了。地球最后会变成巨大黑洞的一部分。

地球毁灭的十种方式第四名 逐步而系统的破坏地球

地球毁灭的十种方式所需工具

一个强而有力的大驱动器,或者一组这样的驱动器,能制造出约2.0×10的32次方焦耳的能量。

地球毁灭的十种方式方法

首先,我们要做的是把地球一次性的连根拔起,然后将其推入轨道。地球总重量约为6000亿亿吨,推入轨道还需借助一个类似于超大型的电磁火箭炮的巨大的驱动器,把地球固定在火箭炮上,然后对准发射方向点火即可,将地球射向太阳或是宇宙的任何一个地方。地球将化为无数个小碎片,一部分落到太阳上,剩余的分散在太阳系的其余地方。

地球毁灭的十种方式第三名 用坚硬无比的物体击碎地球

地球毁灭的十种方式所需工具

一块坚硬的巨石,或是其他任何可以撞击地球的东西……或许你可以考虑用火星。

地球毁灭的十种方式方法

基本上,任何可以猛烈撞击地球的东西都可以拿来用。任何东西指一个足够大的小行星或者一个大行星,然后把它的速度加大到极限,以你能控制的角度撞向地球。

对撞击物体的大小作个简单说明:落下的最小冲击速度为每秒11公里,假设初始能量被发热和其它形式消耗一些,这个撞击物的质量至少要相当于地球质量的60%。假设我们以大于11公里/秒的速度向地球发射撞击物,毁灭地球的假设很可能得以现实,地球最终会粉碎成许多月球状的岩石块,随意分散在太阳系的每个角落。

地球毁灭的十种方式第二名 用冯-诺伊曼型机器吞噬地球

地球毁灭的十种方式所需工具

一部冯-诺伊曼型机器。

地球毁灭的十种方式方法

冯-诺伊曼型机器是一种只需必要的原材料就可以精确复制自身物体的智能设备。

用铁、镁、铝、硅以及一些组成地幔和地核的主要元素制造这样一部机器,然后将其安放在地壳内吸取周围的能量,它将自动复制第二个冯-诺伊曼型机器,接着是四个、八个、十六个……最终,地球将被成千上万的冯-诺伊曼型机器吞噬。如果想要进行的更彻底,也可以命令机器互相摧毁对方,最后将机器连同所有残留的微量元素一起抛向太阳。地球最后的归宿便是分解成若干小铁块融入太阳。

世界十大未解之谜谜团分类

世界十大未解之谜神秘宝藏之谜

沙皇500吨黄金之谜

石达开藏宝之谜

慈禧的满棺珍宝流向何处

“红色处女军”藏宝之谜

隆美尔巨额黄金之谜

澳大利亚藏金岛之谜

“圣殿骑士团”的宝藏

法国海盗流传下来的神秘藏宝图

张献忠万万两金银之谜

世界十大未解之谜人类未解之谜

人类究竟从哪里来

人类语言从哪里来

人类的智慧从哪里来

艾滋病毒来自何方

人的头颅可以移植吗

人体的潜力之谜

人体自燃之谜

世界十大未解之谜考古未解之谜

秦始皇墓之谜

中国文字因何现身美洲

金字塔中的重重谜团

消失的楼兰古城

失踪千年的罗马古城

通天塔的秘密

蕴含玄机的奥梅克雕像

开封地下城叠城
  ……

世界十大未解之谜历史文化之谜

淹没在千年积雪下的诺亚方舟

玛雅文明神秘消失之谜

《圣经》中都藏有什么秘密

比金字塔更神秘的巨石阵

谁是日本第一代天皇

耶稣是人还是神

拿破仑死亡之谜

世界十大未解之谜外星来客之谜

善恶难定的外星人

外星人的来访

外星人来自何方

外星人为何不愿直接与地球人来往

玛雅人是不是天外来客

外星人的“交配实验”

UFO是美国国防部的无人侦察机?

4千年前的“死丘事件”

美国保留有外星人的遗体?!
  ……

世界十大未解之谜宇宙未解之谜

月球起源之谜

月球并没有绕着地球转!

最神秘的宇宙之谜——黑洞

美国登月照片发现疑点

恒星产生之谜

宇宙中的黄金

神秘天体绕太阳运行

火星上的金字塔之谜
  ……

世界十大未解之谜动物未解之谜

地球上还有活着的恐龙!

人类始祖是恐龙吗?

中国九头鸟之谜

神秘的蚂蚁王国

虎狮之争之谜

海洋巨蟒之谜

神秘的海妖

鲸鱼自杀之谜
  ……

世界十大未解之谜植物未解之谜

树的年轮之谜

植物神秘的心灵感应

植物能接收太空发来的信号

植物也有喜、怒、哀、乐

南非吃人树之谜

植物吃动物之谜

植物的防御武器之谜

世界十大未解之谜地球未解之谜

“失踪”的大西洲

北纬30度线上的“死亡区域”

罗布泊之谜

海底金字塔之谜

消失在太平洋中的古大陆

古人是否还活在百幕大海底

日本人谈虎色变的死亡之海

百幕大魔鬼区域水下早外星人的基地?
  ……

世界十大未解之谜自然未解之谜

唐山地震七大谜团

地球光环之谜

恐怖的死亡公路

百年谜团——通古斯大爆炸

听到九年前的激战

黑色闪电之谜....

世界十大未解之谜未解之谜


  

麦田怪圈(3张)泰坦尼克号沉没之谜

尼斯湖水怪

肯尼迪之死

秦始皇兵马俑

UFO之谜

鬼魂之谜

韩国客机坠落之谜

人体自燃之谜

奇迹之谜

裹尸布之谜

世界十大未解之谜泰坦尼克号沉没

1912年4月12日是个悲惨的日子——这一天,英国豪华客轮泰坦尼克号在驶往北美洲的处女航行中不幸沉没。这次沉船事件致使1523人葬身鱼腹,是人类航海史上最大的灾难,震惊世界。这么多年来,泰坦尼克号沉没的真正原因,一直是人们探索的焦点。

1985年,人们在纽芬兰附近海域发现了沉没的泰坦尼克号残骸。紧接着,探索者们利用各种先进技术,甚至潜入冰冷黑暗的深海,企图揭示泰坦尼克号沉没的原因。然而,潜入水中的人只能看到泰坦尼克号的外观,却无法探查由于冰山撞击造成的“创伤”,因为轮船的裂缝已被厚厚的泥沙深深掩埋起来了。这个状况一直到1996年才得以改变。该年8月,一支由几个国家潜水专家、造船专家及海洋学家组成的国际考察队深入实地进行了探测。不探则已,一探惊人。一个全新的说法打破了著名电影《泰坦尼克号》广为人们所接受的剧情。在这部电影里,这艘近275米的豪华客轮,被迎面漂来的冰山撞开了约92米长的裂缝后,船舱进水,很快沉没在纽芬兰附近海域。然而这次探测的结果表明,泰坦尼克号并不是被迎面漂来的大冰山撞开一个大裂口而沉没的。他们的声波探测仪找到了船的“伤口”。“伤口”并不是92米那么长,而是有6处小“伤口”,总的损坏面积仅有3.7㎡—4㎡。研究人员为了增强这种说法的可信度,利用那些数据在计算机上模拟了灾难发生的过程,结论是肯定的:当时进水的6个舱室并不是平均进水的,有的进水量大,有的进水量小,这说明撞开的洞口有大有小。其实,在当时该船的设计师爱德华·威尔丁已经提出了这个情况,可是这个非常重要的证言被有意或无意地忽略了。因为当时的人们很难接受这样一个事实:一艘如此精良的巨轮只撞了6个小洞就沉没了!

该船的“受伤”与船体钢板也有很大关系。1992年,俄罗斯科学家约瑟夫麦克尼斯博士在文章中写道:“敲击声很脆的船体钢板,或许使人感到它可以在撞击下被分解成一块块,——实际上是从船的侧面被打开的口子。”美国科学家对船体钢板的研究结果也证实了上面的看法,当时的钢板有许多降低钢板硬度的硫磺夹杂物,这是船体钢板非常脆的原因。因此,专家们普遍认为,冰山撞击可能并不是致命原因;冰山撞击来得太突然,加上轮船的速度稍快,再加上钢板较脆,是这一悲剧发生的真正原因。

一切听上去都是那么有理有据,然而和所有未明真相的事件一样,泰坦尼克号之谜也远远未曾结束。2004年,一个耸人听闻的言论跳到全世界公众的面前,吸引了所有关心和不关心泰坦尼克号事件的人们的注意力:英国的罗宾·加迪诺和安德鲁·牛顿在接受英国电视台采访时,披露了泰坦尼克号沉船阴谋论——泰坦尼克号沉没事件中遇难的1523名乘客和船员并不是死于天灾,而是人祸!他们称,在泰坦尼克号开始它的处女航的6个月前,即1911年9月11日,泰坦尼克号的姊妹船——奥林匹克号在离开南安普顿出海试航时,船舷被严重撞毁,勉强回航并停靠到了贝尔法斯特港。不幸的是,保险公司以碰撞事件的责任方是奥林匹克号为由拒绝赔偿,而奥林匹克号的修理费用异常昂贵,当时的白星轮船公司陷入了严重的经济困境。更糟糕的是,如果6个月后泰坦尼克号不能按时起航,那么白星轮船公司将面临破产。于是白星轮船公司决定把已经损坏的奥林匹克号伪装成泰坦尼克号,并安排了那场海难来骗取一笔巨额的保险金。原先白星轮船公司安排了一艘加利福尼亚号停靠在大西洋的冰山出没区,准备在事故发生时及时救上泰坦尼克号上的所有人。导致灾难成为事实的最关键处是,加利福尼亚号竟然搞错了泰坦尼克号的位置和求救信号,没有及时赶到沉船地点进行抢救。加迪诺、牛顿和其他阴谋论者都认为白星轮船公司的主人——美国超级富翁JP.摩根是这起保险诈骗阴谋的幕后策划者。

言之凿凿,石破天惊。但是许多英国人对阴谋论嗤之以鼻,其中包括“英国泰坦尼克协会”的专家。“英国泰坦尼克协会”发言人斯蒂夫·里格比在接受记者采访时说:“我毫不怀疑,躺在北大西洋海底的船只正是泰坦尼克号。”

但是,“船只保险诈骗阴谋”论者指出一件件异常情况来证实他们的说法。第一,泰坦尼克号曾经突然改变航线,可能是为了与加利福尼亚号进行会合;第二,遭遇冰山后,有人看见大副默多克跑到高高的船桥上去,可能是为了寻找加利福尼亚号的踪迹;第三,后来的调查报告显示,在船员船舱里竟然没有一个双筒望远镜,这意味着监望员很难及时发现冰山;第四,白星轮船公司的总裁JP.摩根本来也计划乘坐泰坦尼克号,但在起航前两天,他以身体不适为由取消了旅行,可是轮船沉没后两天,有人发现他正和法国情妇幽会,与他一起取消行程的有55人,这些取消行程的人应该都是知晓内幕者;第五,在临时把奥林匹克号伪装成泰坦尼克号的过程中存在偷工减料,有人发现沉船上的一些救生艇像筛子一样漏水;第六,也是最令人匪夷所思的一点,从泰坦尼克号遗骸处打捞上来的3600多件物品中,竟然没有一样东西上面刻着泰坦尼克的标记;第七,当时出现在大西洋上的加利福尼亚号除了工作人员和 3000件羊毛衫和毯子外,没有搭载一名乘客的事实让人不解。

真相也有另外一种说法:1990年9月24日,“福斯哈根”号拖网船正在北大西洋航行,在离冰岛西南约360公里处 ,船长卡尔·乔根哈斯突然发现附近一座反射着阳光的冰山上有一个人影,他立即举起望远镜对准人影,发现冰山上有一位遇险的妇女用手势向“福斯哈根”号发出求救信号。当乔根哈斯和水手们将这位穿着本世纪初期的英式服装、全身湿透的妇女救上船,并问她因何落海漂泊到冰山上等问题时,她竟然回答:“我是‘泰坦尼克’号上的一名乘客,叫文妮·考特,今年29岁。刚才船沉没时,被一阵巨浪推到冰山上。幸亏你们的船赶到救了我。”“福斯哈根”号上的所有船员都被她的回答弄糊涂了,这究竟是怎么一回事?

考特太太被送往医院检查时,发现她除了在精神上因落难而痛苦外,其他方面的健康状况良好,丝毫没有神经错乱的迹象。血液和头发化验也表现她确实是30岁左右的年轻人。这就出现了一个惊人的疑问,难道她从1912年失踪到1990年,竟会没有一点衰老的迹象?海事机构还特地查找了“泰坦尼克”号当时的乘客名单记录表,确认考特太太登上了这艘豪华游轮。这太离奇怪诞了,以致人们无法用科学常理作出合乎逻辑的解释,难道她真的一直存在于所谓的“时空隧道”中?

正当人们为此而争论不休时,另一件意外巧合的奇事又发生了。

1991年8月9日,欧洲的一个海洋科学考察小组租用的一艘海军搜索船正在冰岛西南387公里处考察时,意外地发现并救起了一名60多岁的男子。当时,这名男子安闲地坐在一座冰山的边缘,他穿着干净平整的白星条制服,猛吸他的烟斗,双目眺望无际的大海,脸上显示出一副早将生死置之度外的表情。但谁也不会想到 ,他就是失踪近80年的“泰坦尼克”号上大名鼎鼎的船长史密斯,并几次拒绝对他的援救。

著名的海洋学家马文·艾德兰博士在救回史密斯船长之后,告诉新闻记者说,没有任何事情的发生会比此事更让他吃惊。他不知道在北大西洋那儿发生了什么,被救的人并非行骗之徒,而是“泰坦尼克”号上的船长,是最后随船一起沉没后失踪的人。更为惊奇的是,史密斯虽则已是140岁高龄的老人,但仍然像位60岁的人,而且在他获救时,一口咬定是 1912年4月15日,并几次劝阻救助人员不要救他,船既然已被冰山撞沉了,最后的气浪把他抛到了冰山上,他这个船长也只有与冰山共存了。

精神病心理学家扎勒·哈兰特对他进行了一系列的检查后,认为他的生理和心理很正常。哈兰特博士曾于1991年8月18日的一个简短新闻会上指出,通过保存在航海记录中的指纹验证,可以确认他的身份就是船长史密斯。

欧美的有关海事机关认为,史密斯船长和考特太太均属于“穿越时光再现”的失踪的人。不过,史密斯船长和考特太太能够差不多同时再现并且被救起,这也应该只是一个意外的巧合吧

世界十大未解之谜尼斯湖水怪

尼斯湖水怪,是地球上最神秘也最吸引人的谜之一。

尼斯湖位于英国苏格兰高原北部的大峡谷中,湖长39公里,宽2.4公里。面积并不大,却深。平均深度达200米,最深处有293米。该湖终年不冻,两岸陡峭,树林茂密。湖北端有河流与北海相通。

关于水怪的最早记载可追溯到公元565年,爱尔兰传教士圣哥伦伯和他的仆人在湖中游泳,水怪突然向仆人袭来,多亏教士及时相救,仆人才游回岸上,保住性命,自此以后,十多个世纪里,有关水怪出现的消息多达一万多宗。但当时人们对此并不相信,认为不过是古代的传说或无稽之谈。

直到1934年4月,伦敦医生威尔逊途经尼斯湖,正好发现水怪在湖中游动。威尔逊连忙用相机拍下了水怪的照片,照片虽不十分清晰,但还是明确的显出了水怪的特征:长长的脖子和扁小的头部,看上去完全不像任何一种的水生动物,而很像早七千多万年前灭绝的巨大爬行动物蛇颈龙。

蛇颈龙,是生活在一亿多年前到七千多万年前的一种巨大的水生爬行动物,也是恐龙的远亲。它有一个细长的脖子、椭圆形的身体和长长的尾巴,嘴里长着利齿,以鱼类为食,是中生代海上的霸王。如果尼斯湖水怪真是蛇颈龙的话,那它无疑是极为珍贵的残存下来的史前动物,这一发现也将在动物学上占有重要地位。

因此这张照片刊出后,很快就引起了举世轰动,伴随着二十世纪的“恐龙热”,人们开始把水怪与蛇颈龙可能仍然生存着联系起来,对此给予极大关注。1960年4月23日,英国航空工程师丁斯德在尼斯湖拍了五十多英尺的影片,影片虽较粗糙,但放映时仍可明显地看到一个黑色长颈的巨形生物游过尼斯湖。有些原来对此持否定态度的科学家,看了影片后改变了看法。皇家空军联合空中侦察情报中心分析了丁斯德的影片,结论是“那东西大概是生物。”

进入七十年代,科学家们开始借助先进的仪器设备,大举搜索水怪。1972年8月,美国波士顿应用一些利用水下摄影机和声纳仪,在尼斯湖中拍下了一些照片,其中一幅显示有一个两米长的菱形鳍状肢,附在附加一巨大的生物体上。同时,声纳仪也寻得了巨大物体在湖中移动的情况。

1975年6月,该院再派考察队到尼斯湖,拍下了更多的照片。其中有两幅特别令人感兴趣:一幅显示有一个长着长脖子的巨大身躯,还可以显示该物体的两个粗短的鳍状肢。从照片上估计,该生物长6.5米,其中头额长2.7米,确实像一只蛇颈龙。 另一幅照片拍到了水怪的头部,经过电脑放大,可以看到水怪头上短短的触角和张大的嘴。诮用结论是“尼斯湖中确有一种大型的未知水生动物。”

1972年和1975年的发现曾轰动一时,使人感到揭开水怪之谜或者说捕获活的蛇颈龙已迫在眉睫了。此后英、美联合组织了大型考察队,派24艘考察船排成一字长蛇阵,在尼斯湖上拉网式地驶过,企图将水怪一举捕获。但遗憾的是,除了又录下一些声纳资料之外,一无所获。

由于追捕水怪的失败,持否定的观点又流行起来。一位退休的电子工程师在英国《新科学家》杂志上撰文称:尼斯湖水怪并不是动物,而是古代的松树。他说,一万多年前,尼斯湖附近长着许多松树。冰期结束时“湖水上涨,许多松树沉入湖底。由于水的压力,使树干内的树脂排到表面,而由此产生的气体排不出来。于是这些松树有时就会浮上水面,但在水面上释放出一些气体后又会沉入水底。这在远处的人看来,就像是水怪的头颈和身体。”

但这种观点无法使那些声称亲眼目睹了水怪的人们信服。而且在七十年代后期,又有人几次拍下了水怪的照片。

那么,为什么人们至今还不能捕获水怪呢?

这要从尼斯特殊的地质构造谈起。原来尼斯湖水中含有大量泥炭,这使湖水非常混浊,水中能见度不足三、四尺。而且湖底地形复杂,到处是曲折如迷宫般的深谷沟壑。即使是体形巨大的水生动物也很容易静静地藏其间,避过电子仪器的侦察。湖中鱼类繁多,水怪不必外出觅食,而该湖又与海相通,水怪出入方便,因此,想要捕获水怪,谈何容易。

但只要没有真正找到水怪,这个谜就没有揭开。直到现在,人们对于水怪是否存在的不休,谁也不能妄下结论。对此,英国作家齐斯特说道:“许多嫌疑犯的犯罪证据,比尼斯湖水怪存在的证据还少,也就绞死了。”这倒不失为古今对水怪之谜的一个幽默而又巧妙的评价。

世界十大未解之谜肯尼迪之死

自1865年林肯总统被人暗杀以来,美国总统不断遭人暗算,他们头上的权力光环几乎成了一些“狂人”眼中的靶标。然而,肯尼迪枪击案的背景却显得格外扑朔迷离。美国公众百思不得其解的是:凶手李·哈维·奥斯瓦尔德竟在联邦特工的眼皮底下,当着摄影记者的面被人一枪“灭口”,而开枪杀人的杰克·鲁比不久之后又神秘死去。

围绕这一案件,美国舆论提出了各种假设。有人认为,这是一起美国中央情报局(简称:美国中情局)和军界中“鹰派”共同策划的政变阴谋;另一些人认为暗杀行动是“黑手党”所为。更有甚者,还有人将肯尼迪的死与玛丽莲·梦露的自杀搅到了一起。为了查明案件真相,美国政府专门成立了一个调查委员会,负责调查这一案件的始末。但是,调查委员会经过数年调查却最后认定,枪击肯尼迪是奥斯瓦尔德的个人行为,没有任何更深的政治背景。

结论一经公布,舆论哗然。一些民间机构发誓一定要把案件查个水落石出,但时至今日这一案件仍然是“公说婆也说”。随着时间的推移,许多当事人已经先后去世,而剩下的也已近垂暮之年,看来他们要把谜底带入坟墓。

达拉斯街头的枪声,也许将成为美国政治史上一个永远的谜。

事件经过:1963年11月22日上午,美国总统约翰·F·肯尼迪夫妇抵达得克萨斯州府达拉斯市,并同乘一辆敞篷轿车前往市区。兴致颇高的肯尼迪夫妇(坐后排)向路边的欢迎人群微笑致意。对于死神的降临,他们浑然不知。

中午1点30分,总统车队在经过市中心一处路口时枪击发生,总统保镖还没来得及作出反应,肯尼迪就已经一头歪在了夫人身上,而州长康纳利也身负重伤。

肯尼迪遇刺身亡的消息公布后,约翰逊立刻护送肯尼迪灵柩返回华盛顿。下午3点38分,约翰逊在回航华盛顿的“空军一号”总统专机上宣誓接任美国总统,惊魂未定的肯尼迪夫人站在他身旁。

1963年11月23日清晨,肯尼迪遗体从贝塞斯达海军医院移送白宫。11月25日,美国政府为肯尼迪举行葬礼。

肯尼迪遇刺后数小时,达拉斯警方在一家电影院里抓获了凶手李·哈维·奥斯瓦尔德。1963年11月24日,达拉斯夜总会老板杰克·鲁比在奥斯瓦尔德转监过程中,当着数十名联邦特工和警察的面,拔枪打死了奥斯瓦尔德,而鲁比本人最后也死于监狱之中。

世界十大未解之谜秦始皇兵马俑

1994年3月1日,举世闻名的“世界第八大奇迹”——秦始皇兵马俑二号俑坑正式开始挖掘。这是20世纪以来巨大的考古发现之一。

在二号俑坑内已出土有铜矛、铜弩机、铜镞、残剑等,其中还发现了一批青铜剑,长度为86厘米,剑身上共有八个棱面。考古学家用游标卡尺测量,发现这八个棱面的误差不足一根头发丝的宽度,已经出土的19把青铜剑,剑剑如此。这批青铜剑内部组织致密,剑身光亮平滑,刃部磨纹细腻,纹理来去无交错,它们在黄土下沉睡了2000多年,出土时然光亮如新,锋利无比。科研人员测试后发现,剑的表面有一层10微米厚的铬盐化合物。这一发现立刻轰动了世界,因为这种铬盐氧化处理方法,只是近代才出现的先进工艺,德国在1937年,美国在1950年先后发明并申请了专利。

在清理一号坑的第一过洞时,考古工作者发现一把青铜剑被一尊重达150千克的陶俑压弯了,其弯曲的程度超过45度,当人们移开陶俑之后,令人惊诧的奇迹出现了:那又窄又薄的青铜剑,竟在一瞬间反弹平直,自然恢复。当代冶金学家梦想的“形态记忆合金”,竟然出现在2000多年前的古代墓葬里。

事实上,关于铬盐氧化处理的方法,绝不是秦始皇时代的发明,早在春秋战国时期,中国人就掌握了这一先进的工艺。

春秋五霸时期,越王勾践“卧薪尝胆”,一举击败了吴王夫差,演出了历史上春秋争霸的最后一幕。岁月的流逝,使这场惊心动魄的战争静静沉睡在历史的长卷里,忙忙碌碌的后人几乎把它遗忘了。

然而,一支考古队在挖掘春秋古墓时,却意外发现了一把沾满泥土的长剑,剑身上一行古篆———“越王勾践自作用剑”跃入人们眼帘。这一重大的考古发现立即轰动了全国,但是,更加轰动的消息却来自对古剑的科学研究报告。最先引起研究人员注意的是:这柄古剑在地下埋藏了两千多年为什么没有生锈呢?为什么依然寒光四射、锋利无比呢?通过进一步的研究发现,“越王勾践剑”千年不锈的原因在于剑身上被镀上了一层含铬的金属。大家知道,铬是一种极耐腐蚀的稀有金属,地球岩石中含铬量很低,提取十分不易。再者,铬还是一种耐高温的金属,它的熔点大约在4000℃。

中华文明中曾有过太多的秘密,谁能想象,20纪50年代的科学发明,竟然会出现在公元前二百多年以前?又有谁能想象,秦始皇的士兵手里挥舞的长剑,竟然是现代科学尚未发明的杰作?问题是在发现以后,我们用什么态度来解释这种超常规的科技早熟现象?我们真不希望看到有些人用“偶然”来解释,它应该有一个更加具体的说明。假如以上的是事实的话(至少铬盐氧化处理不是假的),那么我们就会问:他们的技术源渊是什么呢?

世界十大未解之谜UFO之谜

1.美国著名的罗斯维尔事件至今仍是UFO的一个经典案例!

2.国防情报处是美国五角大楼内部的一个秘密情报机构,它负责协调全美陆海空三军的情报活动。国防情报处不仅仅为五角大楼,而且也为中央情报局工作。70年代末,美国的不明飞行物研究组织——“公民反对掩盖不明飞行物真相”曾给国防情报处依照“消息自由法”递交了查阅档案的申请。他们希望能从国防情报处那里得到它所拥有的有关不明飞行物事件的档案。起初,如同其他的美国政府机构一样,国防情报处对它与不明飞行物研究的任何关系都矢口否认。然而最后,它还是不得不公开了3份引人注目的不明飞行物档案。

那3份被国防情报处首先公开了的秘密档案内容,是美国典型的史苔芬·施皮伯格电影的蓝本。3个档案其中之一所涉及的,是1976年9月19日伊朗空军发现不明飞行物的情况的汇报。

1)1976年9月19日晚上12点半左右,伊朗国家空军总指挥部接到首都德黑兰附近米舍兰地区居民的4次电话。那几位居民在电话中说,他们在当地的天空中发现了非常奇怪的飞行物。有的人说那些不明飞行物的形状类似于鸟。有的人却把它们描述为闪着强光的直升机。他(指伊朗国家空军基地起草报告的人)给那些居民解释,所谓的奇异飞行物有可能是星星。在与位于梅拉巴德的空军机场通过电话之后,他于是决定,立刻亲自去看看那些东西。

2)1976年9月19日凌晨1点30分左右,这架F?截击机位于德黑兰以北大约40海里的空中。由于这个不明飞行物所闪出的光非常强烈,所以,在70海里以外,它便能被看得一清二楚。当这架飞机向这个不明飞行物靠近到20海里时,该飞机上的报话系统和监控设备突然失灵。这时,飞行员不得不返回沙罗奇基地。当飞行员刚刚把飞机的头掉过,飞机舱内的监控设备和信号系统的功能不但一下子恢复了,而且刚才那种发动机突然熄火的危险都消失了。1点40分,第二架战斗机升空。当这架飞机位于德黑兰以北27海里、高度为150海里的空中时,飞机的雷达屏上开始出现了这架不明飞行物的踪迹。

3)这一不明飞行物的体积,大约同一架波音707(加油机)的规模相等。由于这架不明飞行物发出的光线非常强烈,因此,难以对它的体积做出准确判断。这架不明飞行物在朝地面作垂直飞行时发出蓝、绿、红、橙次第变化着的强烈光柱。由于这些光柱的波频看上去非常高,所以它们都能被人在同一时刻观察得到。当这两架F?截击机把这一不明飞行物追踪到德黑兰以南的空中时,它的体内突然一下子飞出另外一个光闪闪的飞行体。这个刚飞出来的飞行体大约有天空中圆月的一半甚至三分之一大小。接着,这个刚刚分离出母体的小的不明飞行物以极高的速度朝两架F?截击机冲了过来。其中的一位飞行员企图对它发射9-型空中截击火箭,但是这时机舱内火箭发射的控制系统失灵,报话机也没有信号了。就在这时,这位飞行员迅速仰身把飞机拉了一个高弧,试图甩掉那个不明飞行物。他紧接着再作了一个俯冲。然而原先的那个不明飞行物却跟了上来,与它在一段时间里保持着三四海里的距离。就在这位飞行员仰升俯冲企图摆脱跟踪时,那个从母体不明飞行物中分离出来的第二架小的不明飞行物,它一直处在该架飞机在空中划出的弧圈之内。过了一会儿,那架小的不明飞行物朝母体飞去,并且合二为一了。

4)就在那个小的不明飞行物与母体合并没有多久,突然从原先的母体不明飞行物的另外一边又飞来了另一个不明飞行物,而且它垂直地朝地面飞了下去。

5)第二天天刚亮,一架直升机便载着那两位截击机飞行员,把他们带到昨天夜里那架小的不明飞行物极可能降落的所在地。在那里,除了发现一段被怀疑有可能是那个不明飞行物着陆点的枯水河床外,他们再没有发现其他与之有关的东西。当这一行人来到该地带的西边时,他们偶然得到了很有价值的情况。那里居住着一户人家。这个家里的人说,他们昨天半夜时听到了外面很大的响声,并且伴随着这种响声,房子的外面还发出闪电一般的强光。于是,人们便开始对这一地带和那两架飞机进行测试,看它们是否有核辐射现象。以后如有结果出来,我们(这里指国防情报处)将迅速呈报。

这份档案在它的开头所列出的一大串美国政府和军事机构的名单,不难使人看出,发生在伊朗的这起不明飞行物事件,曾经引起了美国政府最高领导层的高度关注。

世界十大未解之谜鬼魂之谜

2004年5月,一群城市探险爱好者潜入英国南普利茅斯的一个废弃海军船坞,船舱里一个古老的灯罩,一个肮脏的床垫,一台倾倒的电视机,甚至几块倒塌的木质横梁都是他们探险的成果。突然有人发现了意外收获:他听到船舱深处传来女人的哭泣声……

世界十大未解之谜木乃伊咒语

1923~1930年之间,英国有22个人的死亡让杂志报章分外激动,他们的死因都共同指向一件事——木乃伊咒语。头一个倒下的是卡那封勋爵(George Edward Herbert),他在1914年获得了埃及“国王谷”的挖掘权。1922年11月,他带着30名专家随从在谷里的幕陵内发现了“尽是奇妙的东西”:黄金铸造的雕像、动物以及木乃伊,这成为考古历史上最重要的发现之一。但紧跟着这“奇妙”,4个月后,卡那封勋爵病倒在开罗,病因不明,有医生说是被一只蚊子叮了左脸引起感染。撑到4月5日,卡那封念叨着:“完了,我已经听到召唤,我准备好了。”一命呜呼。他死的时候还有两件奇怪的事:开罗突然全城断电;在勋爵的老家英格兰,勋爵的爱狗也同时死去。

卡那封的死引起人们的猜测,据说当把勋爵发现的木乃伊打开后,里面的尸体左脸颊上有一个创口,与卡那封被蚊子叮的部位一致。“木乃伊咒语”开始不胫而走,传说墓陵中的碑文翻译出来包括:“任何怀有不纯之心进这坟墓的,我要像扼一只鸟儿似的扼住他的脖子。”“谁要毁坏这铭文,他会回不了家,抱不了孩子,看不到希望。”之后进入墓陵的科学家纷纷死于怪病。1929年,勋爵的妻子也倒下,死因据称也是左脸颊被蚊虫叮蜇。那些年里,“木乃伊咒语”成了一宗极大的新闻,共有22名涉足发掘工作的人非正常死亡。

“木乃伊咒语”引起恐慌之外,还刺激了一些科学家和超自然现象爱好者。与以往祭典安抚死神,足不出户以防惊扰恶灵的做法不同,他们将“鬼”拿到台面上研究。到上世纪60年代,英国爱丁堡大学、布鲁内尔大学、利物浦大学等许多学校开设了神秘学专业,出现了所谓的“灵魂学家”。更多民间“捉鬼队”成立,在英伦三岛奔走,鬼似乎在一夜之间占领了这个岛国:伦敦汉普顿宫发现英王亨利八世的第五任老婆的鬼魂;爱丁堡南桥桥拱下居住着恶鬼一家老小;约克从大教堂到酒吧女厕都在闹鬼,被称为“鬼城”……

但各路正式非正式的研究之下,“鬼”的事情始终未有定论。有与没有,分成两大阵营,以赫特福德大学的Richard Wiseman博士为代表,坚信“鬼”不过是个心理学现象,只存在于人们的想象中。而另一阵营相信“鬼”存在于世上,但观点又不相同:一说为,鬼是死者的灵魂。“灵魂存在于我们的肉体内,死亡后灵魂会进入另一度空间,但灵魂本身可能对自身状况并不自知。”另一说法是鬼是对过去影像的记录。证据有“二战”遗址反复出现的伤兵,或者一个夭折的孩子出现在他常去的公园;“鬼”又被看作是“信使”,骚扰的多是亲近的人,类似中国古代的“托梦”;还有一种认为“鬼”不过是强烈磁场的放射物。

而“木乃伊咒语”在上世纪90年代开始被揭穿。美国亚利桑那州的一个作家约翰·沃恩霍特指出传言中的纰漏,比如卡那封勋爵去世凌晨,并非全开罗停电,而只是勋爵所在的宾馆停电一瞬间。所谓勋爵在英格兰的爱狗也在同时死去,也是谣言,英格兰与开罗还有时差呢。1999年,开罗大学的一名教授查看了“木乃伊咒语”相关人员的健康档案,发现大多数接触过一种曲霉菌,这种病菌能够在坟墓中存活数千年,会致人高热、死亡。生物学对“木乃伊咒语”的解释,也对“鬼”研究者的打击不少。许多科学组织将各种超自然现象研究组织斥为“充满了愚昧的迷信”。虽然理论依据不足,却不影响英国民间“捉鬼队”的兴致,一个名叫Ghost Club的组织成员说:“我们首先是一群志同道合的人,其次才是研究者。”

世界十大未解之谜韩国客机坠落

一架从汉城飞往关岛的韩国大韩航空公司的波音747客机于当地时间1997年8月6日凌晨在关岛国际机场附近坠毁,200多人遇难。

当时天降暴雨,气候恶劣,飞机在飞临关岛国际机场约5公里处时,突然从雷达屏幕上消失,并与地面指挥塔失去了联系。据目击者说,飞机带着火团坠入机场附近的密林中,并听到了爆炸声。

经过17个小时的紧张工作,美国营救人员从在关岛坠毁的韩国客机残骸中和出事地点找到约70具遇难者尸体;大韩航空公司说,机上254人中有29人生还,其中4名为乘务人员。美国国家运输安全局派出专门调查小组前往现场调查事故原因。失事客机上的两个“黑匣子”也已找到并被送往华盛顿进行分析。

韩国和美国有关方面的负责人对大韩航空公司飞机失事的原因各执一词。

韩方强调说,关岛机场的导航装置当时处于故障状态,机场指挥塔的值班人员也不是美国联邦航空局的职员,此外当时天气异常,最终导致飞机失事。而美方认为,导航装置的故障不应该 影响飞机的正常降落,并质问韩方为何用已经飞行了13年的波音 747包机替换在这条航线上正常飞行的空中客车班机。而波音飞机制造公司说,它的产品只有百万分之一点七八的事故率。

1997年8月10日,美国联邦调查人员说,调查发现,韩国大型客机坠毁时,关岛国际机场的雷达系统的电脑软件正出现故障,未能在飞机接近地面时及时发出警报。

一般情况下,当飞机飞行接近地面时,机场雷达系统会发出警报,地面指挥人员会及时提醒飞行员。但调查发现,由于软件问题,雷达未发现韩国飞机接近地面的情况,因此飞行员在飞机坠毁前未接到地面指挥塔的警告。

负责调查坠机事故的美国全国运输安全委员会官员则认为,这种雷达系统出现问题不能说是导致飞机坠毁的原因,只能说缺少一方面的预防措施。飞机坠毁可能有诸多因素。

此外,关岛机场引导飞机着陆的导航系统在飞机出事前很长一段时间内已经停止使用;当飞机接近关岛机场时关岛正降暴雨,这些都是调查人员研究飞机事故的可能因素。

世界十大未解之谜人体自燃

所谓人体自燃现象,是指一个人的身体未与外界火种接触而自行地着火燃烧。这种不可思议的现象,最早见于十七世纪的医疗报告。至20世纪,共有200多起事件发生。

十九世纪初,有些人认为这种灾难只是降临到那些过度酗酒 肥胖和独居的妇女身上。可是后来的众多事例证明,受害人性别男女大致数目相等,年龄从婴孩到114岁各种年龄段都有,而且有好多例是在毫无火源的地方自行无故燃烧的。

早期最有充分证据证明人体自燃事件之一,由巴托林在1673年做了记录。那次是巴黎一个贫苦妇女,一天晚上回家上床睡觉后,夜里自燃而死。次日早晨人们发现,她只有头部和手指遗留下来,身体其他部位燃烧为灰烬。根据这次自燃事件由法国人雷尔在1800年发表了第一篇关于人体自燃的论文。

以后不长的时间内,法国、英国、意大利都有过人体自燃现象引起轰动的实例。比较有影响的是1976年12月27日,由《阿尔利亚先驱报》报道的拉歌斯市一户七口之家,有六个成员烧死,成为当时最难解释的谜。报道说:“现场调查显示该木房一切物件完好无损,连被褥也整齐地放在床上,但从被焚死者的严重程度来看,房中一切应荡然无存”。

尽管好多警察、消防队、纵火案件专家、病理学家都提出不少证据,但还没有一个合理的生理学论据来证明人体何以自燃甚至化为灰烬。按照常规来讲,人体的器官组织和骨骼只有在摄氏900-1000度的高压火葬场才有可能烧成灰烬,而自行燃烧的确不可思议。此外有人提出其他自燃因素,如流星、闪电、体内原子爆炸、激光束、地磁能量等,但这些在什么样的条件下才能发挥作用,形成自燃,则没有解释。总之,人体自燃现象仍是一个难解之谜。

世界十大未解之谜奇迹之谜

全世界各地神奇的麦田圈图案

世界十大未解之谜裹尸布之谜

在意大利西北部的城市都灵,从公元16世纪起就有一件镇市之宝保存在约翰大教堂附属的小礼拜堂里,世代承受着基督教信徒的顶礼膜拜,这件被誉为基督教的圣物,这就是举世闻名的“都灵裹尸布”,又称作“耶稣裹尸布”。

公元一世纪初年,耶稣降生于伯利恒,其母是圣母玛利亚。耶稣是上帝的独生子,30岁时,开始在巴勒斯坦地区传教,渐渐成为当地人的精神和道德领袖。

耶稣与门徒的所作所为,引起了犹太教徒的仇视,由于叛徒的出卖,耶稣被罗马帝国驻犹太总督彼拉多逮捕,经判决钉死于十字架上。

据《圣经·新约》记载:耶稣在十字架上被钉死后,门徒四散逃亡,尸体无人收殓。幸好“有一个人名叫约瑟,是个义士,为人善良公义……这人去见彼拉多,求耶稣的身体。就取下来用细麻布裹好,安放在石头凿成的坟墓里。”想不到第三天,耶稣神奇地复活了,墓穴洞开,不见了踪影。他的门徒彼得听闻此事,连忙“跑到坟墓前,低头往里看,见细麻布独在一处,就回去了,心里希奇所成的事。” ——这便是西方复活节的由来。

对于这块细麻布的下落,《圣经》经文没有再作交待,直到1353年,裹尸布到了法国巴黎沙尔尼伯爵手中,并曾于1357年在其领地的利雷教堂公开展出。1432年,裹尸布又到了萨夫瓦公爵的手中,未久公爵府中不慎起火,殃及裹尸布,所幸此布只是稍微受损。之后,裹尸布被转移到意大利都灵大教堂公爵住的地方。1983年,这块布被郑重地保存在一个银盒中,供奉在都灵天主教堂的祭台上。

耶稣裹尸布长4.35米,宽1.09米,上面有一个遭鞭笞和被钉在十字架上的人的血迹影像。影像身高1.8米,长发垂肩,双手交叉放置于腹部,在头部、手部、肋部与脚部有清晰的红色血渍状色块,正与《圣经》上所记载的耶稣被钉死时的状态相同。

裹尸布真的是耶稣基督受难的遗物吗?几百年来,历史学家、宗教学家、科学家围绕着它的真伪众说纷纭,争论不休。迫于各方面的压力,以及人类好奇的天性,1986年9月29日,在意大利都灵召开了一次由教皇科学院院长主持的专题技术讨论会,出度会议的有都灵大主教的代表、教皇科学院以及来自法国、瑞士、英国等有科学家共22人。会议达成协议,同意剪取邮票大小的样品,由世界先进的超高灵敏度的加速器质谱计(AMS)进行测定。

1988年4月21日,不列颠博物馆的考古权威和大主教一起来到都灵大教堂,把传说中耶稣当年受难时的裹尸布剪下长7厘米、宽1厘米的布条,分成三小块,在对方不知情的情况下,分别寄往美国亚利桑那大学、英国牛津大学和瑞士苏黎世联邦理工学院AMS测年实验室检测。实验表明,三家实验室达到了极佳的一致性,各个结果的差异在120年以内。裹尸布在公元1260年到1380年之间制成的可能性为95%,而有100%的肯定性表明决不会早于公元1200年。1988年10月13日,都灵大主教、红衣主教巴莱斯特雷罗在召开的记者招待会上正式宣布,:这件几个世纪以来被基督徒奉为圣品的耶稣基督尸布,并非耶稣受难时所用,而是中古时期织出的一件赝品。至此,所谓的耶稣裹尸布真相大白。

不过,此事后来又出现了反复,据说有科学家使用“微化学法”重新对裹尸布进行了取样分析后,惊人地发现:在1998年的实验中,三家实验室的化验样品只不过是都灵裹尸布的一块补丁,而新的鉴定认为,主体部分要比这块补丁早得多。这块补丁是因为失火受损后补上去的,因当时补得非常仔细,加上年代久远,在试验前恰恰剪到了补丁部位。试验表明,裹尸布的主体部分要比补丁的年代早得很多。

只有一个地球简介

全书从整个地球的发展前景出发,从社会、经济和政治的不同角度,评述经济发展和环境污染对不同国家产生的影响,呼吁各国人民重视维护人类赖以生存的地球。该书已经译成多种文字出版,对于推动各国环境保护工作有广泛影响。本文章选入了人教版六年级上册第四单元的13课、北京课改版五年级上册第6单元的21课、北师大版五年级上册第10单元的1课和上海教育出版社出版的九年义务教育四年级上册的第7单元的35课。

只有一个地球正文(不同版本略有差别)

据有幸飞上太空的宇航员介绍,他们在天际遨游时遥望地球,映入眼帘的是一个晶莹的球体,上面蓝色和白色的纹痕相互交错,周围裹着一层薄薄的水蓝色“纱衣”。地球,这位人类的母亲,这个生命的摇篮,是那样的美丽壮观,和蔼可亲。

但是,同茫茫宇宙相比,地球是渺小的。它是一个半径只有六千三百多千米的星球,在群星璀璨的宇宙中,就像一叶扁舟。它只有这么大,不会再长大。

地球所拥有的自然资源也是有限的。拿矿物资源来说,它不是上帝的恩赐,而是经过几百万年,甚至几亿年的地质变化而形成的。地球是无私的,它向人类慷慨地提供矿产资源。但是,如果不加节制地开采,必将加速地球上矿产资源的枯竭。

人类生活所需要的水资源、森林资源、生物资源、大气资源,本来是可以不断再生,长期给人类做贡献的。但是,因为人们随意破坏自然资源,不顾后果地滥用化学品,不但使它们不能再生,还造成了一系列生态灾难,给人类生存带来了严重的威胁。

有人会说,宇宙空间不是大得很吗,那里有数不清的星球,在地球资源枯竭的时候,我们不能移居到别的星球上去吗?

科学家已经证明,至少在以地球为中心的40万亿千米的范围内没有第二颗适合人类居住的星球,人类不能指望在破坏了地球以后再移居到别的星球上去。

不错,科学家们提出了许多设想,例如,在火星或者月球上建造移民基地。但是,这些设想即使实现了,也是遥远的事情。再说,又有多少人能够去居住呢?

“我们这个地球太可爱了,同时又太容易破碎了!”这是宇航员遨游太空目睹地球时发出的感叹。

我们只有一个地球,如果它被破坏了,我们别无去处。如果地球上的各种资源都枯竭了,我们很难从别的地方得到补充。我们要精心地保护地球,保护地球的生态环境。让地球更好地造福于我们的子孙后代吧!

只有一个地球课文简说

“只有一个地球”,这是1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开的人类环境会议提出的响亮口号,本文是一篇 说明文,从人类生存的角度介绍了地球的有关知识,阐明了人类的生存“只有一个地球”的事实,呼吁人类应该珍惜资源,保护地球。

课文层次分明、脉络清晰。先从宇航员在太空遥望地球所看到的景象写起,引出了对地球的介绍;接着从地球在宇宙中的渺小、地球所拥有的自然资源有限而又被不加节制地开采或随意毁坏等方面,说明地球面临着资源枯竭的威胁;然后用科学家研究的成果证明,当地球资源枯竭时,人类无法移居到第二个合适的星球上;最后告诉读者:人类应该精心保护地球,保护地球的生态环境。

课文采用了列数字、举例子等多种说明方法,科学地介绍了地球的多方面知识,有力地说明了“只有一个地球”的事实。用词严谨,表达生动,是本文语言的主要特点。同时,课文多处采用比喻、拟人等手法,体现了科学小品文语言的生动形象性。全文融科学性、艺术性和思想性于一体,在介绍科学知识的同时,又能激发读者的情感,启迪读者的思想。

选编这篇课文的目的,一是引导学生把握主要内容,了解地球的有关知识,懂得人类的生存“只有一个地球”;二是引导学生学习“联系实际,深入思考”的方法,加深对课文的理解,激发学生珍惜资源,保护地球的情感;三是引导学生在阅读中体会文章用词的准确,领悟文章的说明方法。

本课教学的重点是明白人类的生存“只有一个地球”,懂得要珍惜资源、保护地球的生态环境、造福子孙后代。难点是通过联系实际思考问题,加深对课文的理解,并将保护地球的意识付诸行动。

只有一个地球词句理解

只有一个地球对句子的理解

地球,这位人类的母亲,这个生命的摇篮,是那样的美丽壮观,和蔼可亲。

这个句子采用了打比方的说法,将地球比作母亲和摇篮,说明了只有一个地球,突出了地球的可爱与美丽,体现了作者对地球的热爱之情。

同苍茫宇宙相比,地球是渺小的。

“渺小”是微不足道的意思,这句话的意思是说地球在茫茫的宇宙中,就如同大海里的一叶扁舟般微小,由此可见,人类的活动范围是非常有限的。从而说明了地球对于人类而言是多么的珍贵,人类应该珍惜和保护地球。

人类生活所需要的水资源、森林资源、生物资源、大气资源,本来是可以不断再生,长期给人类作贡献的。

“本来”是“原先、先前”的意思,它准确地点明了可再生资源已遭受破坏,强调了“水资源、森林资源、生物资源、大气资源”原先的可再生性,突出了地球的不可再生性,体现了说明文语言的科学性、严谨性。结合前文“矿物资源”的阐述,再一次证实了自然资源的有限及面临的危机,从而给读者以警示、提醒。

科学家已经证明,至少在以地球为中心40万亿千米的范围内,没有适合人类居住的第二个星球。

这句话引用了科学家的研究成果,“40万亿千米”直观地表明了范围之大,大到人类根本无法到达。“至少”一词是强调了21世纪的研究成果还只限于这个范围,“40万亿千米”以外的情况还不能确定,体现了说明的严谨性。同时,“至少”是“最少”的意思,又进一步说明了距离的遥远,从而简洁有力地证实:21世纪还找不到第二个适合人类居住的星球。易于理,又让人信服。

我们这个地球太可爱了,同时又太容易破碎了!

这句话引用了宇航员的感叹,与前文照应,简洁、形象地概括了地球的特征,突出了保护地球生态环境的重要性。说地球“可爱”,是因为地球无私地养育着人类,孕育着万物。而“破碎”一词,一般用来形容玻璃、瓷器之类的易碎品,在这里可理解为因各种原因造成的对地球的伤害,如,文中提到的资源枯竭的危机。这样表达不仅使句子生动形象,同时又能引起人类的警觉,突出了保护地球的紧迫性。

只有一个地球对词语的理解

晶莹:光亮而透明。文中指地球的外表光亮而透明。

遨游:漫游,游历。

资源:生产资料或生活资料的天然来源。

矿物:地壳中存在的自然化合物和少数自然元素,具有相对固定的化学成分和性质。大部分是固态的(如, 铁矿石),有的是液态的(如,自然汞)或气态的(如,氦)。

恩赐:原指帝王给予赏赐,现泛指因怜悯而施舍。

节制:限制,控制。

枯竭:(水源)干涸或指体力、资财等用尽。

滥用:胡乱或过度地使用。文中指胡乱或过度地使用化学品。

威胁:用威力逼迫、恫吓,使人屈服。文中指自然资源被破坏及一系列的生态灾难,会对人类的生存造成极大的危害,甚至最终使人类无法生存下去。

慷慨:不吝惜。

璀璨:形容珠玉等光彩鲜明,非常绚丽。也用于人或事物。

只有一个地球说明方法

打比方、作比较、举例子、列数字,作假设,分类别。

只有一个地球相关链接

只有一个地球关于地球

地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球.地球诞生于45.4亿年前,而生命诞生于地球诞生后的10亿年内。地球的生物圈改变了大气层和其他环境,形成臭氧层。臭氧层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线,保护了陆地上的生物。

年龄:46亿岁。

公转周期:约365.25天。

回归年长度: 366.2422 天。

公转轨道:呈椭圆形。7月初为远日点,1月初为近日点。

自转周期:恒星日:23小时56分04秒。太阳日:24小时。

自转方向:自西向东。

黄赤交角:黄道面与赤道面的交角: 23°26’

极半径:是从地心到北极或南极的距离,大约3950英里(6356.8 公里)(两极的差极小,可以忽略)。

赤道半径:是从地心到赤道的距离,大约3963英里(6378.1 公里)。

平均半径:大约3959英里(6371公里) 。这个数字是地心到地球表面所有各点距离的平均值。体积:10832亿立方千米。

质量:5.9742×10^21 吨。

平均密度:5.515 g/cm^3

地球表面积:5.1亿平方千米。

海洋面积:3.617453亿平方千米。

大气:主要成份:氮(78.5%)和氧(21.5%)。

地壳:主要成份:氧(47%)、硅(28%)和铝(8%)。

表面大气压: 1013.250毫帕,或760毫米高汞柱。

表面重力加速度:g=9.8m/s^2。

卫星(天然):1颗(月球)

与月球的距离:平均约384,400千米。 月球离地球近地点距离 为 35.7万 千米 ;距离地球最远的远地点距离为40.6万千米。

体积:4πR3110820亿立方公里=1.083 207 3×10^12 km^3 地面面积:ra=6378137~6.378*523m

全球生态环境状况的几个数字 据《人民日报·海外版》(2002年10月14日第十一版)报道:全球生态环境亮起红灯,表现在:

23%的耕地面积严重退化。

50%的江河水流量减少或被严重污染。

25%的哺乳动物、12%的鸟类濒临灭绝。

1/4人类所患疾病与环境恶化有关。

1/3土地面临沙漠化。

80个国家严重缺水。

10亿人口受到荒漠化威胁。

我国生态环境状况的几个数字1999年全国生态环境建设规划中指出,我国自然生态环境恶化的趋势还没有遏制,

只有一个地球主要表现

──水土流失日趋严重。我国水土流失面积367万平方千米,约占全国面积的38%,全国平均每年新增水土流失面积1万平方千米。

──荒漠化土地面积不断扩大。全国荒漠化土地面积已达262万平方千米,并且每年还以2460平方千米的速度扩展。

──大面积的森林被砍伐,天然植被遭到破坏,大大降低其防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能。毁林开垦、陡坡种植、围湖造田等加重了自然灾害造成的损失。

──草地退化、消化和碱化(以上简称“三化”)面积逐年增加。全国已有“三化”草地面积1.35亿公顷,约占草地面积的1/3,并且每年还在以200万公顷的速度增加。

──生物多样性受到严重破坏。我国已有15%~20%的动植物种类受到威胁,高于世界10%~15%的平均水平。

据调查,现在世界正面临生物大减种危机,平均5000年一次。而21世纪的人类的开发加剧了这种现象。平均1年减少200—300

这些都是世界上独一无二的物种,一旦灭绝,地球上就再也没有与它们相似的物种了。就像艺术界失去了蒙娜丽莎一样,它们的地位是无法代替的。但是全球变暖和人类对这些动物的栖息地的掠夺,使这些物种濒临灭绝。这份名单上被列为头号保护对象的白鳍豚可能已经从地球上消失了。

1.白鳍豚:

别名白暨、白鳍豚,属于鲸目(Cetacea),白暨豚科。识别特点为:吻突狭长,长约300毫米。额部圆而隆起。白暨豚种群数量很小,为我国特有的珍稀水生兽类,亟待加强保护。.产于长江中下游湖北、安徽、江苏段的干流之中。它们大约在长江生活了2500万年,有“活化石”的美称。由于数量奇少,被列为中国一级保护野生动物。但2006年已灭绝,2007年宣告灭绝。

2.北部白犀牛(Sumatran rhinocerous):

刚果瓜兰巴(Garamba)国家公园拥有世界仅存的不足25只的北部白犀牛,北部白犀牛将可能在地球上彻底消失。北部白犀牛与非洲南部的白犀牛在基因上存在较大差异,他们曾在乌干达大量繁殖,但是由于当地的疏于保护而渐渐消失。在瓜兰巴国家公园中,它们的数目曾于二十世纪八十年代后期达到35只,在2003年4月为30只,其后有6只被杀,4只新出生,2015年10月份,又有3只被猎杀,同时还有近千头大象被杀害。

3.苏门答腊虎:

在野生状态下只有20只。随着40年代巴厘虎和70年代里海虎的灭绝,人们预计,这一物种在不久的将来也将在地球上消失。

4.奥里诺科鳄鱼:

南美洲体形最大的食肉动物,也是地球上12种最濒临灭绝的物种之一。

5.僧海豹(monachus-monachus ormonkseal)

据专家估计,世界上仅有500只,生活在地中海,受到海水和海滩生态环境变坏的影响,被渔民大量捕杀。

6.小嘴狐猴(Mouse lemur)

世界最小的猴类,生活在马达加斯加。

7.兰.坎皮海龟(L. Kemp’sRidleyTurtle)

目前全世界范围内12种最濒危动物中唯一数目成增长趋势的动物。需经历11-35年成长期。

8.奥瑞纳克鳄鱼(OrinocoCrocodile,学名为Crocodylusintermedius)

仅有250-700只在野外生存。生活于哥伦比亚东部和委内瑞拉的奥里诺科河盆地中的安静河流和泻湖中。

9.泰国猪鼻蝙蝠(Kittis Hog-nosed Bat)

只生活在泰国,居住于柚木森林和竹林附近具有圆锥形顶部得非常深的石灰石洞中。由于大量的砍伐森林,导致它们的生活环境大受破坏,栖息地被破坏造成了它们的数量锐减的原因之一,另一原因是它们太容易被其它蝠类捕食。从而现在存活的猪鼻蝙蝠全世界将不超过200只。

10.夏威夷蜗牛(genus Achatinella)

夏威夷蜗牛是一类色彩鲜艳的蜗牛,属于小玛瑙螺属。它们分布在夏威夷,所有现存物种都已濒危。它们的壳大都是左旋的,而其他腹足纲的壳很多时都是右旋的。

11.斯比克斯鹦鹉

在野生状态下,斯比克斯鹦鹉虽没有完全灭绝但已经少得不能再少。1990年寻找这种鸟的鸟类学家仅仅找到一只幸存的雄性鸟,生活在遥远的巴西东北部地区。目前被人俘获的大约31只鸟是这种鸟能够存续下去的唯一希望。

12.微型猪(pigmyhog,学名为Sussalvanius)

世界上最小的猪,野猪的一种,主要生活在印度东北部。60厘米长,高约25厘米,成年猪不足10公斤。曾在喜马拉雅山地区大量存在,现在仅印度阿桑地区的玛纳斯国家公园拥有为数不多的几头。其基因与家猪的基因并无太大差别。

我们只有一个地球简介

《只有一个地球》的副标题是“对一个小行星的关怀和维护”,是一本讨论全球环境问题的著作。该书是英国经济学家B.沃德(B.Ward)和美国微生物学家R.杜博斯(R.Dubos)受联合国人类环境会议秘书长M.斯特朗(M.Strong)委托,为1972年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议提供的背景材料,材料由40个国家提供,并在58个国家152名专家组成的通信顾问委员会协助下完成的。全书从整个地球的发展前景出发,从社会、经济和政治的不同角度,评述经济发展和环境污染对不同国家产生的影响,呼吁各国人民重视维护人类赖以生存的地球。该书已经译成多种文字出版,对于推动各国环境保护工作有广泛影响。本文章选入了人教版六年级上册语文课本四单元的13课和北师大版六年级上册语文课本4单元的第1课。

只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护简介

丛书名: 绿色经典文库

ISBN: 7206028101

条形码: 9787206028106

商品尺寸: 20 x 13.8 x 1.6 cm

商品重量: 322 g

品牌: 吉林人民出版社

ASIN: B00114NQJ6

只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护内容简介

书中不仅论及最明显的污染问题,而且还将污染问题与人口问题、资源问题、工艺技术影响、发展不平衡,以及世界范围的城市化困境等联系起来,作为一个整体来探讨环境问题。书中始终将环境与发展结合在一起论述,在谈到发展中国家的问题时,作者指出:“贫穷是一切污染中最坏的污染。”发展中国家面临发展资金不足的困难,在这种情况下,“发展中国家政府,还应该注意到发达国家对抗污染设计和技术上的发展,对那些效果好、花钱少的方法,通过法令或合同使所有国内外新投资者采用这些技术……经过仔细的计划工作,当前的一部分工业增长可以绕过工业化污染的原始阶段,而把新工艺设备纳入最初的整体设计之中”。《只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护》对环境及相关问题的看法是在归纳、总结各方面专家意见的基础上形成的,因而具有广泛的代表性。

只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护

推荐

《只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护》是受联合国人类环境会议秘书长莫里斯·斯特朗委托,为这次大会提供的一份非正式报告。虽说是一份非正式报告,但却起了基调报告的作用,其中的许多观点被会议采纳,并写入大会通过的《人类环境宣言》。因此,《只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护》是世界环境运动史上的一份有着重大影响的文献。

只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护媒体推荐

书评

还是一个研究笺时候,我读到这本书。它令人惊恐,富于挑战。它给我一个强烈的感觉,那就是,我必须在我的一生中试着做些什么,以便帮助他人理解和解决全球的环境问题。

——(美)戴安娜·里弗曼

这本小书概括了地球行星的生物圈概念,以及它的生态和社会经济的相互依赖性。一个庞大的国际性的专家通信小组为准备此事做出了贡献。它是1972年斯德哥尔摩联合国人类环境会议的基调报告。 ——(美) 林顿·卡德威尔

只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护作者简介

作者:(美)芭芭拉·沃德 (美)勒内·杜博斯 译者:《国外公害丛书》编委会

芭芭拉·沃德,经济学家,著述甚多,其作品有《改变世界的五种理想》、《印度和西方》、《富国与贫国》、《民族主义意识形态》以及《高低不平的世界》等。沃德女士是哥伦比亚大学艾伯特·施韦策“国际经济发展”讲座的教授。她丈夫罗伯特·杰克逊爵士是经济学家,联合国发展规划的高级顾问。

勒内·杜博斯,是著名的微生物学家和实验病理学家,又因富于著述而成为著名的学人文学家,其主要代表作品有《人类适应性》、《人类、医学和环境》、《人类是这样一种动物》等。后者使他于1969年获得了普利策奖。他的另外两部著作——《理智的觉醒》和《内心的上帝》也于1972年问世。他在洛克菲勒大学任职44年,1971年退休,但继续从事写作和讲学工作。

宇宙之谜-只有一个地球小说类型

科幻幻想

宇宙之谜只有一个地球小说类型

科幻幻想

世界地球日活动影响

世界地球日生态环境

1990年4月22日这天,全世界有数亿人身穿蓝绿两色服装参加了“地球日”活动。他们为纪念“地球日”20周年,开展了捡拾废纸和塑料袋、严禁随地倒垃圾的活动。这些活动的目的是提醒人们重视保护地球环境,制止生态恶化,使每一位地球居民都为悍卫地球环境、改善地球环境作出贡献。身穿蓝绿两色服装是表示为捍卫地球环境而行动的决心。

世界地球日活动效果

“地球日”这天,美国全国大约有1亿人把汽车放在家里不用,以防汽车排放出来的废气和其他有害的排放物散发到空气中去。在中国,当时的李鹏总理在4月21日通过电视发表了环境问题讲话,中央电视台还播放了“只有一个地球”的专题报道。从此,中国每年都进行“地球日”的纪念宣传活动。

2000年2月末,海斯接受中国的邀请,来中国参加了“中国2000年‘地球日’中国行动”启动仪式。

在20世纪90年代末,盖洛·尼尔森和布鲁司·安德森(太阳能建筑师、作家、新罕布什尔州“地球日”组织者)共同为把“地球日”办成一个年度性、高水准的活动,创办了“美国地球日”组织。“地球日”网页于1995年开通。1999年“美国地球日”组织更名为“地球日网络”,成为一个面向全世界、推动每年“地球日”国际活动的组织。2000年的“地球日”,又是由盖洛·尼尔森和丹尼斯·海斯领导,所不同的是,这次他们在1970年“地球日”的基础上,加入了全球性的公众运动,并充分利用了网络这一新兴的信息手段,把各国人民的智慧和热情都聚集在了一起。在盖洛·尼尔森、丹尼斯·海斯和其战友们的努力下,今天的“地球日”已真正成为全地球的节日,提醒着人类保护地球、善待地球。

世界地球日创始人

地球日之父”丹尼斯·海斯生长在美国华盛顿州环境幽美的哥伦比亚河峡谷,他从小1970年的丹尼斯·海斯

养成爱好大自然的个性。到了大学时代,他虽然读的是法律,却始终没有放弃对环境问题的关心。

第一个“地球日”活动之后,被称为“地球日之父”的海斯先后到史密森尼恩研究所和伊利诺州政府任职,研究制定有关能源方面的政策。以后又得到美国当时的能源部长施莱辛格的赞赏,担任了由能源部经办的太阳能研究所的所长。海斯一直从事环保活动,1990年,他同朋友们一起讨论筹办纪念地球日20周年的活动。他的倡议很快得到了世界上大多数国家和联合国的支持。

鉴于丹尼斯·海斯在环保事业中所做出的重大贡献,他曾荣获Sierra Club、联邦野生动物协会、美国慈善协会、美国太阳能协会、远离战争组织和Interfaith Centerfor Corporate Responsibility的最高荣誉奖项。丹尼斯·海斯还荣获了1978年度,35岁以下杰弗逊最佳社会服务奖,还曾被形象杂志(Look Magazine)评为20世纪100个最具影响力的美国人之一,并被国家奥杜邦协会评为100个最杰出的环保人士之一。在2000年又被著名的时代周刊(Time Magazine)提名为100个“地球英雄”之一。

世界地球日历年主题

20世纪90年代以来,中国社会各界每年4月22日都要举办”世界地球日”活动。目前最主要的活动是由中国地质学会、国土资源部组织的纪念活动。每年中国纪念”世界地球日”,都要确定一个主题。

2017年 节约集约利用资源,倡导绿色简约生活——讲好我们的地球故事

2016年 节约利用资源,倡导绿色简约生活

2015年 珍惜地球资源 转变发展方式——提高资源利用效益

2014年 珍惜地球资源 转变发展方式——节约集约利用国土资源共同保护自然生态空间

2013年 珍惜地球资源 转变发展方式——促进生态文明 共建美丽中国

2012年 珍惜地球资源 转变发展方式——推进找矿突破,保障科学发展

2011年 珍惜地球资源 转变发展方式——倡导低碳生活

2010年 珍惜地球资源,转变发展方式,倡导低碳生活。

2009年 绿色世纪(Green Generation)

2008年 善待地球——从身边的小事做起

世界地球日(7张)

2007年 善待地球——从节约资源做起

2006年 善待地球——珍惜资源,持续发展

2005年 善待地球——科学发展,构建和谐

2004年 善待地球,科学发展

2003年 善待地球,保护环境

2002年 让地球充满生机

2001年 世间万物,生命之网

2000年 2000环境千年——行动起来吧!

1999年 拯救地球,就是拯救未来

1998年 为了地球上的生命——拯救我们的海洋

1997年 为了地球上的生命

1996年 我们的地球、居住地、家园

1995年 各国人民联合起来,创造更加美好的世界

1994年 一个地球,一个家庭

1993年 贫穷与环境——摆脱恶性循环

1992年 只有一个地球——一齐关心,共同分享

1991年 气候变化——需要全球合作

1990年儿童与环境

1989年 警惕,全球变暖!

1988年 保护环境、持续发展、公众参与

1987年 环境与居住

1986年 环境与和平

1985年 青年、人口、环境

1984年 沙漠化

1983年 管理和处置有害废弃物;防治酸雨破坏和提高能源利用率

1982年 纪念斯德哥尔摩人类环境会议10周年——提高环境意识

1981年 保护地下水和人类食物链;防治有毒化学品污染

1980年 新的10年,新的挑战——没有破坏的发展

1979年 为了儿童和未来——没有破坏的发展

1978年 没有破坏的发展

1977年 关注臭氧层破坏、水土流失、土壤退化和滥伐森林

1976年 水:生命的重要源泉

1975年 人类居住

1974年 只有一个地球

世界地球日历年国内活动

世界地球日2016年地球日

亿绿行动活动海报

地球日网络与中国青年应对气候变化行动网络(CYCAN)联手,于2016年4月22日将亿绿行动带到中国,决心在2020年地球日之前收集10亿项关爱地球的绿色行动。

来自近50所高校在2016年地球日开展了一系列环保主题活动。亿绿行动联合国内高校,旨在提升对于地球日的公众认知,推广环保教育。通过在各大高校开展“icommit," "环保沙龙," "环保电影之夜”等一系列活动,亿绿行动鼓励个人在日常生活中关注环境问题,做出生活习惯上的小改变, 从而共同减少环境压力。

世界地球日2014年地球日

2014年4月22日是第45个世界地球日(以下简称“地球日”)。国土资源部办公厅日前发布通知指出,按照“十二五”期间地球日主题宣传活动要求,结合当前国土资源工作重点和社会关注热点,确定2014年地球日活动主题为“珍惜地球资源,转变发展方式——节约集约利用国土资源共同保护自然生态空间”。

通知指出,地球日是宣传中国国土资源国情国策、提高公众节约集约利用资源意识、普及地球科学技术知识的重要平台。第45个世界地球日主题宣传活动周从4月20日开始,至4月26日结束。活动周期间,国土资源部将开通国土资源部官方微信,发布《中国国土资源公报》,推介全国国土资源优秀科普图书,举办世界地球日主题课堂暨科普展览、守护远古的生命主题展览、世界地球日专家主题论坛、第二届在京高校大学生地球日主题演讲比赛等示范活动。

通知要求,各级国土资源主管部门、中国地质调查局及国土资源部其他直属单位,相关学会、协会、基金会,均应按照活动周主题,结合节约集约利用国土资源、建设绿色矿山、保护地质(生态)环境、发展循环经济等内容,向公众宣传资源国情国策,普及国土资源科学知识,推广新理念、新方法和新技术,引导全社会节约集约利用国土资源,促进经济发展方式转变,共同推进生态文明建设。同时结合联合国生物多样性中国行动等资源环境相关工作,统筹开展纪念活动。

通知提出,各级国土资源主管部门要根据实际条件,策划开展一项重大主题宣传活动,并组织本地区地学类博物馆、科研机构等科普场所开展系列科普活动。各国土资源科普基地在活动周期间要免费或优惠向全社会公众或青少年开放,国土资源部各重点实验室要在活动周期间举办开放日活动,向公众普及地球科学知识,宣传最新科技成果。要充分利用电视、广播、网络、报刊、手机、微博、微信等多种媒体渠道,采取制作专题节目、开展活动专栏、发送手机短信、实时交流互动、微宣传等多种宣传形式,做好宣传工作。

世界地球日2013年地球日

2013年4月22日是第44个世界地球日,活动主题确定为“珍惜地球资源 转变发展方式——促进生态文明 共建美丽中国”。 国土资源部办公厅发出通知,要求各地于4月16日~4月22日组织开展第44个世界地球日主题宣传活动周。

通知要求,各单位要围绕主题,向公众宣传资源国情国策,普及国土资源科学知识、新理念、新方法和新技术,引导全社会节约集约利用资源,促进经济发展方式转变,共同推进生态文明建设。

活动周期间,国土资源部将组织开展世界地球日大讲堂、绿色生态矿山建设现场观摩、专题展览、大学生演讲比赛等活动,开展全国国土资源优秀科普作品推荐工作。各级国土资源主管部门要策划开展重大主题宣传活动、系列科普活动;要加强与教育、科技等部门合作,充分发挥各级地质学会、土地学会等作用,联合学校、“节约资源、保护环境,做保护地球小主人”活动等,利用电视、网络、报刊、微博等渠道和平台,做好宣传工作。

世界地球日2012年地球日

国土资源部纪念第43个世界地球日

2012年4月22日,以“珍惜地球资源,转变发展方式——推进找矿突破,保障科学发展”为主题的第43个世界地球日主会场宣传活动在北京中华世纪坛举行。活动旨在宣传中国国土资源国情国策,普及地球科学知识,增强全民资源忧患,积极支持推进找矿突破战略行动,让转变发展方式落实在行动上,保障和促进中国经济社会可持续发展。图为主会场宣传活动现场。

世界地球日2006年地球日

地球日网络联手北京地球村(Global Village of Beijing) 于2006年,第36个地球日在北京,天津,青岛,西安,昆明以及南京等十所城市同时展开了以 “应对气候变化措施”为主题的环保运动。2006年4月22日,数百名志愿者在参与的十所城市身着相同主题的T恤衫,敦促广大市民重视气候变化问题,推广节能电灯泡的使用。

地球系统地球系统科学的兴起与发展

当代地球科学的任务是通过对地球系统(包括大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、近地空间及人类活动)的过程、各子系统之间的相互作用及其演化等方面的研究,以提高对地球的认识水平,从而利用认知地球的知识为解决人类生存与可持续发展的资源供给、环境优化、减轻灾害等重大问题提供科学与技术的支持。
  自20世纪80年代以来,地球科学开始进入一个新的发展时期。随着人类社会谋求可持续发展的意愿不断加强,地球科学的研究需要回答诸如地球资源还能支持人类社会发展多久,人类生存环境对人类自身发展的极限承载力,全球环境在人类活动扰动下的变化趋势,以及如何规范人类活动以达到人与自然协调发展等问题。回答这些问题,需要把地球的大气圈、水圈(含冰雪圈)、生物圈、岩石圈、地幔和地核以及近地空间视作密切联系的整体,并关注人类活动的影响,理解它们相互作用的过程和机理。因而,研究地球系统发展地球系统科学逐渐成为引领21世纪地球科学发展的方向。
  地球系统科学的出现,缘于对地观测系统、地球模拟系统的快速发展以及地球科学各分支学科的成熟,特别得益于许多新兴的交叉学科领域。例如,包括生物地球化学、生物物理学及行星生态系统科学在内的生物地球科学(Biogeoscience)的出现,使无机界与有机界在原子尺度到全球尺度上建立了跨越圈层的联系;包括古海洋学、古地理学、古生态学等在内的“古科学(Paleoscience)”或“古研究(Paleore~areh)”(Alversion,2002)的科学进展,为联系地球系统的现代监测结果与地球系统的真实历史记录建立了跨越时间尺度的桥梁。
  近20年来,国内外地球科学领域众多科学家广泛参与了国际地圈生物圈计划(1GBP)、世界气候研究计划(WCRP)、国际全球环境变化人文因素计划(ⅡHDP)、生物多样性计划(DI-VERSITAS)以及大洋钻探计划—综合大洋钻探计划(ODP—IODP)等大型研究计划,开展全球环境变化研究。深入的研究工作使大家愈来愈认识到地球上的大气、水、生物、岩石、地幔和地核等各个组成部分是一个具有密切联系且相互作用着的整体,不了解地球的整体行为难以全面深入理解局部变化。由此提出了整体地球系统(IntegratedEarth System)的概念,以及以“地球系统”为研究对象,研究其整体的结构、特征、功能和行为的一门全新的地球系统科学。显然,现有地球科学各个分支学科都是地球系统科学的重要基础,地球系统科学将在融合并集成各个分支学科的基础上,采用复杂系统科学理论和方法以及现代高新技术手段,创建新的地球系统科学体系(周秀骥,2004)。 ‘
  因此,我们有必要对地球系统科学的发展历程、研究内涵和未来前景进行简要的分析,以期在国际地球系统研究走向新高点的今天,洞悉现状,把握方向,发挥学术资源优势,使我国地球科学在解决人类社会可持续发展所面临的重大科学问题中,有所裨益,腾飞有日。

地球系统地球系统科学产生的背景与发展过程

众所周知,地球科学的发展得益于为人类谋求实际利益和将地球作为行星来认识这两个主要因素。为人类谋求实际利益是科学发展的根本动力和普适规律,已为人们所普遍接受。地球科学从微观和宏观两个角度研究自然现象,并从微观与宏观的内在联系认识地球过程。一方面随着基础科学和技术科学成果的不断引进吸收,推动了地球科学研究的不断深化,使人们能够更精细地观察微观世界和微观过程。另一方面人们从宏观的角度认识地球,导致了科学范式的变革,推进了地球科学的发展。在其发展的历史长河中,经历了从感知到认知、从定性到定量的漫长过程。
  20世纪80年代诞生的地球系统科学,同样是人类社会需求和科学发展规律所驱动,基于资源、环境、生态、灾害等一系列全球性环境问题威胁着人类的生存与发展,而引起人们的普遍重视;基于传统学科技术的突飞猛进,使人们不仅渴望获得更多有关地球的知识,而且对地球各组成部分之间的全球联系得到了共识;基于现代技术特别是空间对地观测技术和计算机技术的迅猛发展,使人类有可能从空间对地球进行整体观测,并促进了关于这个星球上人们具有共同命运这一新意识的形成。在这样的时代背景下,一个关于地球的新的概念——“地球系统”,及其研究的新理念——“地球系统科学”应运而生。

地球系统地球系统科学的内涵

地球是一个由大气圈、水圈(含冰雪圈)、岩石圈、生物圈和日地空间组成的复杂系统,是一个所有的组成要素处在相互作用之中的动态系统,而引发地球系统变化的驱动力,来自于地球内部、太阳辐射和人类活动。在上述驱动力作用下,其中某一成分的变化都会引起其它成分的响应,某一成分的变化往往又是其它成分共同作用的结果。比如,来自地球内部变化驱动的火山爆发,喷出的尘埃和气体进入大气层,对太阳辐射起到了遮蔽作用;来自于人类的作用包括毁林、化石燃料燃烧引起的碳释放、农业发展带来的甲烷与土壤粉化等增强了温地球系统科学发展战略研究室效应;由于各种化学工业生产活动而引起的臭氧耗减;以及大气水汽和云这样的内在因子变化所产生的反馈都影响着气候的变化——表现为短期和长期变化以及不同的区域性和全球影响。由此可见,认识气候变化必须将其置于陆地表面、大气层、海洋和冰盖以及地球内部相互作用的背景下,通过观测获取海量的数据进行研究与模拟。 ·
  这种将地球视为一个整体的研究方法,首先需要描述作用于地球系统的力及其响应,第二是关注地球系统内部,以了解其内部变化的原因——构成系统的各部分之间复杂的相互作用。事实上,地球系统各圈层本来就是有机结合的整体,任一圈层过程都在不同程度上与其它圈层不同时空尺度过程存在着相互影响和制约;任一圈层的结构、功能和行为都是地球系统在局部的反映;圈层行为的耦合产生了系统的新行为。由此可见,地球系统整体观是一次质的飞跃,完全不同于各个圈层的行为的叠加,系统整体不等于部份之代数和。因此,必须从复杂系统的科学理论出发,在综合分析的高度上,研究地球系统在驱动力作用下演变的整体行为的规律和机制。

地球系统研究目标

地球系统科学的目标,是在地球系统这一动力框架下,描述和认识控制地球系统的关键的、相互作用的物理、化学和生物学过程;描述和认识生命支持系统——无生命的地球环境;描述和认识人类活动诱发的重大全球变化。上述目标的实现,从根本上回答了地球是怎样运行的,怎样演化的,它的未来如何等基本科学问题。同时,也有助于认识全球环境变化的发生、演化过程和控制机理,为人类合理利用地球资源和保护地球环境提供支持。

地球系统研究对象

如上所述,地球系统及其变化是地球系统科学的研究对象,但从谱分析的角度看,发生在地球系统中的各种变化具有很宽的时间和空间尺度谱,包括从微米到行星轨道的空间尺度、从毫秒到数十亿年的时间尺度上的物理、化学、生物过程及其相互作用。地球系统科学用尺度分析的方法和约定来确定研究对象,形成了与地球科学互相配合、明确分工的格局。当代地球科学的研究进展表明,只有那些具有行星尺度的变化反映了地球系统各组成部分之间的相互作用和反馈,而任何时间尺度的变化都包含了各种时间尺度上发生的地球系统过程的相互作用。因此,在空间尺度上,地球系统科学将所关注的变化定位在那些具有行星尺度(相当于地球半径)的变化上。在时间尺度上,将地球系统变化的主要时间尺度用5个时段来定义:几百万年至几十亿年、几千年至几十万年、几十年至几百年、几天至几个季度、几秒至几小时。其中,前两个时段是传统的固体地球科学研究的对象,后两个时段是大气科学、生物科学和海洋科学涉猎的范围,而中间这个时段(几十年到几百年时间尺度)的全球过程正是当前人类面临的最大挑战,对于人类社会的利害关系和发展规划尤为重要,目前的研究基本上处于空白状态。因此,地球系统科学首先要迎接这一挑战,要融合固体地球科学、大气科学、海洋科学以及生物科学的知识,从本质上去认识十至百年尺度的全球性过程。

地球系统研究方法

地球系统科学的研究方法是对地球系统过程进行观测、理解、模拟和预测。将地球系统的变化用一些基本变量来描述,并通过全球范围的长期、持续、同步的观测(卫星和地面观测),以建立全球变量信息库来实现。地球系统科学尤其重视开展过程研究,以加深对全球环境变化的认识和理解,在此基础上建立地球系统概念模型和动力学模式,进行数值模拟;然后应用重建的过去环境记录检验模式检验,最后对地球系统状态变量的变化趋势、变化范围作统计性预测。

地球系统地球系统科学的发展与展望

地球系统研究进展

20世纪80年代,地球系统科学作为研究全球变化的新方法展现在国际舞台上,20多年来取得了以下重大进展(SteffenW·,TysonP,2002):
  1.地球是一个可以借助生命进行控制的系统,该系统中生物过程与物理、化学过程强烈相互作用,创造了地球环境。生物在维系人类栖息环境中扮演了一个比以前所认识到的更为重要的角色。
  2.除气候变化外,全球变化还包括了其它的重大变化。人类活动正以多种方式强烈地影响地球的运行,人类活动诱发的变化超过了自然变率,其范围和影响可与许多大的自然威胁相提并论。
  3.人类活动驱动着多重相互作用,并以复杂的方式通过地球系统产生级联效应。全球变化不能理解为简单的因果关系,人类活动的级联效应之间相互影响是复杂的,局地和区域尺度的变化是以多维方式相互作用。
  4.地球的动力学具有临界阈值和突变特征,人类活动可在无意间触发一些变化,给地球系统带来灾难性后果。过去50万年,地球系统以不同的准稳态方式运行,在其间产生突变,或以突变方式从一种稳态向另一种稳态过渡。人类活动具有明显的使地球系统从一种运行状态向另一种运行状态转换的潜力,而这种转换也许是不可逆转的。
  5.目前地球正以前所未有的状态运行。就某些关键环境参数而言,地球系统近期已远远超过了至少过去50万年自然变率的范围,地球系统正在发生的这些变化的特征、幅度大小和变化速率是前所未有的。

地球系统内涵的拓展


  经过20多年的发展,地球系统科学得到了较大的拓展,主要体现在以下几个方面:
  1.在驱动力和扰动因子方面,从最初重视人类活动对全球变化的影响方式到“人类世”(TheAnthropoeeneEra)概念的提出,反映了地球系统科学对人类在全球环境中的作用认识的深化。地球系统科学从提出的那天起就非常重视人类活动在全球环境变化中的作用,并把它作为第三驱动力,但是,用“人类世”来确立人类活动在全球变化中的地位和作用,则是全球科学家经过10多年的艰苦努力,在大量新的科学事实的基础上得出的共同结论。
  2.在过程研究方面,从重视物理、化学和生物过程等3个基本过程及其相互作用研究,到更重视生物的作用和发生在各圈层界面上的过程研究地球系统科学发展战略研究
  3.在概念拓展上,由于地球系统科学是在全球环境变化研究过程中发展的,因而近年来不少人又把它叫做全球变化科学。更为重要的是,1992年里约联合国环境和发展大会(UNCED)以后,可持续发展问题已成为人类社会发展的战略目标。因此,1997年IGBP出版的第一本IGBPBookSeries(Smith,T.M·,Shugart,H.H.&Woodward,F.Ⅱ·,1997)中明确提出“可持续发展与全球变化是人类面临的挑战”,2001年正式诞生了“全球可持续性科学”的概念(陈宜瑜、陈泮勤和葛全胜,2002)。尽管全球可持续性科学概念的内涵还有待进一步完善和发展,但它毕竟是在全球环境变化研究和可持续发展战略互动下诞生的,也可以看成是对地球系统科学内涵的丰富和拓展。
  4.在观测系统方面,20世纪80年代地球系统科学从对全球变量进行长期监测的角度出发提出要建立观测平台。20世纪80—90年代观测平台的重点包括地球观测系统(EOS)、地球系统探测器、高级地球同步平台和其它观测平台,其主要特征是一个以空基观测为主的对地观测系统。随着全球环境变化计划的实施,正在规划和建立以地基观测为主的全球气候观测系统(GCOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球海洋观测系统(GOOS)。进而构成了为地球系统科学服务的全球立体观测系统。
  5.建立了地球系统科学的合作伙伴与研究网络,为强化对全球环境变化的综合研究,由ICSU发起的全球环境变化(GEC)计划的4大研究计划——世界气候研究计划、国际地圈生物圈计划、国际全球环境变化人文因素计划和生物多样性计划——联合成立了“地球系统科学联盟”(ESSP)。由国际全球环境变化研究的四大计划和各国、各地区支持的全球环境变化研究计划及科研团体构成了地球系统科学的研究网络。

地球系统前沿科学问题

地球系统科学从最初关注的物理气候系统、生物地球化学循环以及它们之间的相互作用所提出的科学问题出发,经过全球变化的研究实践,将科学问题细化,并归纳为分析、方法、标准和战略四大问题(1GBPScience4,2001)。
  1.分析方面的问题:地球系统的临界阈值、瓶颈和转换开关是什么?主要动力学格局、遥相关、反馈链是什么?地球自然变率的特征状态与时间尺度是什么?在地球系统层次,有哪些重要的人为干扰?它们与突发的极端事件如何相互作用?哪些是全球环境变化最为脆弱的地区?
  2.方法学问题:构建地球系统图像的原则是什么?所要求的复杂程度和分辨率是什么?生产、处理、集成与地球系统有关的数据集的最优全球战略是什么?分析、预测无规律事件的最佳技术是什么?综合自然、社会科学范例、研究方法和知识的最为恰当的方法学是什么?
  3.标准问题:区分不可持续与可持续未来的一般标准和原则是什么?在不同假设和评估下,地球的人类承载力是什么?什么样的自然和人为过程最可能限制或危及这些目标的实现?能被人类活动触发但应该避免地球系统状态的潜在变化是什么?支配全球环境响应战略的公平原则是什么?
  4.战略问题:全球环境变化响应的最佳适应与减缓措施是什么?地表自然保护区与人工管理区的最佳划分是什么?用于技术修复,如地学工程和遗传改变的知识水平、价值/文化基础、选择和告诫?一个可以实施的有效的全球环境与开发体系的结构是什么?

地球系统科学简介

地球系统科学是从传统的地球科学脱胎而来的。人类的生活要从环境中获取食物、能源,故必然关心所居住的环境,对所立足的地球产生求知欲,于是逐渐形成了地球科学的各分支,如气象学、海洋学、地理学、地质学、生态学等。然而,它们是对地球的某一组成部分的分门别类的研究。随着研究的深入,形成了各自的研究方法、手段和目的。但是,由于地球的空间广域性,形成它的时间悠久性和组成其要素的复杂性,分门别类的研究尽管有的学科已达定量、半定量化的研究水平,但仍不能完整地认识地球,传统地学面临着挑战。用系统的、多要素相互联系、相互作用的观点去研究、认识地球,越来越为有识之士所倡导。于是,在20世纪80年代中期,特别以美国地球系统科学委员会(Earth System Science Committee)在1988年出版的《地球系统科学》一书为标志的“地球系统科学”思想和概念被明确提出。事实上,本世纪六七十年代在中国兴起的对自然地理各要素进行综合研究的思想,可以看作是(表层)地球系统科学的萌芽。只是后者涉及的范围、领域更广,时间更长,系统的方法和现代技术手段更加先进完善而已。

地球系统科学起源

地球系统科学是应人类面临的根本生存环境危机---全球变化的严峻挑战而兴起,在近年诸多高新技术在地学上的应用研究而促进其发展,它反映了现代人类对人-自然界关系的哲学理念。但是,概念尽管已提出,行动却尚有不少困难。首先就是面对这个复杂的开放的巨系统,如何能适时地、多周期地获取系统多参数的海量数据?同时,又如何对海量数据进行整合、集成以及选取合适的参数进行数学建模?模型又如何能适时地检验?如何对全世界成千上万的地学实验室、科研机构、大专院校的科学研究和获取的宝贵数据能进行共享、交换?这些问题均有待解决。地球系统科学又面临困境。幸运的是,地球系统科学由于现代工程技术科学的参与与支持,将出现一场新的技术革命。数字地球就是这场技术革命的集中体现,它有望给地球系统科学带来研究方法,手段的革命性变化。

地球系统科学是以全球性、统一性的整体观、系统观和多时空尺度,来研究地球系统的整体行为,使得人类能更好地认识自身赖以生存的环境,更有效地防止和控制可能突发的灾害对人类所造成的损害。地球系统科学在现代技术,尤其是空间技术和大型计算机发展后出现,致力于对地球的整体探索。它以地球科学许多分支学科的大跨度交叉渗透,与生命科学、化学、物理学、数学、信息科学以及社会科学的紧密结合为特征。其研究发展的特点为时空尺度大,综合性强,实用空间大,支持有效监测和预测,研究中大量采用高新技术,采集、存储、处理的数据量都极其巨大。

地球系统科学研究现状

地球系统科学的概念最早是由美国国家航天局(NASA)于1983年提出的。1980年代中期以来,地球科学发展迅猛,科学家明确提出地球物理过程与生物过程相互作用的观点,进而形成了地球系统的思想。1990年代,这一观点逐渐成为地学界共识,美国、英国、日本等国纷纷制定相关计划,更促使了这一学科蓬勃发展起来。美国已有22所大学将地球系统科学教育纳入课程之内,联合国的《21世纪议程》更将地球科学作为可持续发展战略的科学基础之一。

要解决地球系统科学的一些重大突出问题,将需要有跨过学科边界的有效的和持续的合作。基于这一思想,英国自然环境研究委员会(NERC)于2002年12月提出了一项地球系统科学研究计划——量化并理解地球系统(QUEST)计划,并于2004年7月发布了该计划的科学计划和实施计划。QUEST计划为期6年(2003—2009年),其主要目标是提高对地球系统中大尺度过程及其相互作用的定性和定量理解,特别关注大气、海洋、陆地中的生物、物理和化学过程之间的相互作用以及人类活动与它们之间的复杂关系。QUEST计划主要集中于三个研究主题:现今的碳循环及其与气候和大气化学之间的相互作用;大气成分在冰期-间冰期和更长时间尺度上的自然变化;全球环境变化对资源可持续利用的影响后果。

德国联邦政府教育与研究部和德国科学基金会(DFG)共同策划制定了未来15年(2000-2015年)的超大型研究计划——地球工程学,并已于2000年3月就正式定稿和招标实施。地球工程学是把地球的整体作为研究对象,该计划将有助于从地史时期的发展过程研究中探索地球的未来状况。在这个计划中,进一步明确了地球科学的任务,即与其他科学进行学科间合作,在工业方面为解决紧迫的、与社会发展关系重大的问题和生态问题做出贡献。该计划的研究目标是认识这些过程及其相互变化关系,以及评估人类对于自然平衡和自然循环的影响。

气象学家叶笃正等以地球系统科学为指南,从整体的角度出发,从1987年开始开展了中国的全球变化预研究。2001年1月,中国科学院院长路甬祥把对“地球系统整体行为的集成研究”列为21世纪科学家要面对的第九大挑战。2002年10月,温家宝在中国地质学会80周年纪念大会上讲话时也强调,必须实现传统地质工作向以“地球系统科学”为核心内容的现代地质工作的转变。自然科学基金委地学部也于2002年3月提出了21世纪初的地球科学战略重点,拟定了“以地球系统各圈层的相互作用为主线,从我国具有优势的前沿领域寻找主攻目标”的优先资助领域战略。

地球系统科学地球系统科学理论

地球系统科学是把地球看成一个由相互作用的地核、地幔、岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类社会等组成部分构成的统一系统,是一门重点研究地球各组成部分之间相互作用的科学。研究目的是了解地球系统所涉及的过程,各组成部分之间的联系和相互作用,维持充足的自然资源供给,减轻地质灾害,调节全球环境变化并使危害降到最小,获取在全球尺度上对整个地球系统的科学理解。

地球系统科学的研究步骤由四部分构成:现象的观测和数据的积累;对观测数据进行分析和解释,从物理、化学和生物学的规律出发,建立有关地球过程的定量关系;在前两项的基础上建立概念模型和数学(数值)模型(和实验);验证模型,并用它对未来的变化趋势进行统计预测和预报。

随机性是复杂地球系统的重要特征之一。若地球系统中一个系统的状态演化可用一个随时间变化的随机变量来描述,则称该系统为一随机过程。自组织是地球系统科学的一个重要概念,它是地球复杂系统演化时出现的一种现象。在地球系统实现空间、时间或功能的结构过程中,如果没有外界的特定干扰,仅是依靠地球系统内部的相互作用来达到的,便可以说地球系统是自组织的。地球系统科学从系统局部与整体的关系出发来研究地球系统,简单地球巨系统是研究的基础和起点,运用地球系统自组织理论来研究简单巨系统,使对这一类地球系统有个基本的认识。

地球系统科学研究的对象是从简单性和简单系统转向复杂性和复杂系统,要求在方法论上实现根本转变。概括地说,凡是不能用还原论方法处理的问题,或者需要用新的科学方法处理的问题,都是复杂性问题,复杂巨系统就是这类问题。因此,在面对复杂的地球系统问题时,总是设法把复杂性简化掉,即把复杂性当作简单性处理。当对象是典型的简单系统,或者属于不够典型的复杂性问题时,这样处理是可行的或近似可行的。这也是地球系统复杂性研究的主要理论基础。

地球系统科学地球系统科学计算

地球科学发展的一个趋势是:从对局部的个别学科的研究发展为对整个地球系统及其各部分相互关系影响的研究,从定性的研究发展为对地球动力学过程的定量化研究。先进的新技术使地球科学家获得了空前丰富的观测资料,而对这些资料的处理、分析和深入理解,离不开现代计算科学和技术。

在数值模拟技术方面,日本的地球模拟机(Earth Simulator)计划独树一帜。日本政府为此投入4亿美元研究经费,且有多个大学和研究所的人员长期参与了该项目。该计划已建成了利用并行计算技术模拟三维黏弹性非均匀各向异性介质中地震轮回三维动力学问题的技术平台(GEOFEM),内含断层本构关系、断层相互作用、地震波在三维黏弹性各向异性介质中传播与破裂发展的动力学问题等,计算能力极强。该计划的实施可以完成强地面运动的模拟和预测,对防震减灾意义重大。

美国、澳大利亚的数值模拟技术也发展很快。澳大利亚政府长期投巨资(近几年已投入近千万美元)资助昆士兰大学以莫拉(P.Mora)教授为首的研究集体,研究开发了微观模拟的格状固体粒子模型地球(LSMearth),现在用该模型已能模拟摩擦、断裂、断层、波动、热作用、水因素等多种与地震有关的现象,在国际上已产生了重要的影响。美国则在高科技方面投巨资研究地球科学,例如,NASA从2003年开始将执行一个固体地球研究虚拟观测(SERVO)八年计划,其海量数据的模拟也令人叹为观止。

相对而言,我国在数值模拟领域内差距较大,而且长期低水平重复,但近年来,我国在与地学计算有关的数值计算技术和应用数值计算的地球科学前沿问题和计算技术硬件上取得了一些进展。例如,联想深腾6800已经在世界超级计算机前500名中排名14,另外在软件研究上也开发了并行有限元程序自动生成系统。但总的来说,国内现代计算技术在地球科学中的应用与世界先进水平还存在差距。

地球系统科学信息获取

地球系统科学的核心是地球空间信息科学,地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是3S技术及其集成。3S是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的统称。这里所说的集成,是指一种有机的结合,在线的连接、实时的处理和系统的整体性。

航空航天遥感技术

当代遥感技术已能全面覆盖大气窗口的所有部分。光学遥感可包含可见光、近红外和短波红外区域。热红外遥感的波长可达到8~14毫米,微波遥感观测目标物电磁波的辐射和散射,分被动微波遥感和主动微波遥感,波长范围为1毫米~100厘米。

遥感的高分辨率特点体现在空间分辨率、光谱分辨率和温度分辨率三个方面。长线阵CCD成像扫描仪可以达到1~2米的空间分辨率,成像光谱仪的光谱细分可以达到5~6纳米的水平。热红外辐射计的温度分辨率可从0.5开提高到0.3开乃至0.1开。

随着小卫星群计划的推行,可以用多颗小卫星实现每2~3天对地表重复一次采样,获得高分辨率成像光谱仪数据,多波段、多极化方式的雷达卫星,将能解决阴雨多雾情况下的全天候对地观测,通过卫星遥感与机载和车载遥感技术的有机结合,是实现多时相遥感数据获取的有力保证。

遥感信息的应用分析已从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析过渡,从静态分析向动态监测过渡,从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡,从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡。近年来,由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥感发展的重要方面。

地球系统科学地理信息系统技术

地球系统科学简介

随着数字地球这一概念的提出和人们对它的认识的不断加深,从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向,也是地理信息系统理论发展和诸多领域如资源、环境、城市等的迫切需要。在技术发展方面,一个发展是基于客户端/服务器结构,即用户可在终端上调用服务器上的数据和程序;另一个发展是通过互联网络发展GIS,可以实现远程寻找所需要的各种地理空间数据,包括图形和图像,而且可以进行各种地理空间分析,这种发展是通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路接轨。利用数据挖掘技术,可以从空间数据库中自动发现规律,用来支持遥感解译自动化和GIS空间分析的智能化。

地球系统科学空间定位技术

GPS作为一种全新的现代定位方法,已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器的定位。1990年代以来,GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合,在空间定位技术方面引起了革命性的变化。用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间,从静态扩展到动态,从单点定位扩展到局部与广域差分,从事后处理扩展到实时(准实时)定位与导航,绝对和相对精度扩展到了米级、厘米级乃至亚毫米级,从而大大拓宽它的应用范围和在各行各业中的作用。

地球系统科学的信息处理和表达

地球是一个复杂的巨系统,地球上发生的许多事件及其变化和过程十分复杂且呈非线性特征,时间和空间的跨度变化大小不等,差别很大,只有利用高速计算机,才有能力来模拟一些不能观测到的现象。利用数据挖掘技术,将能够更好地认识和分析所观测到的海量数据,从中找出规律和知识。科学计算能突破实验和理论科学的限制,建模和模拟可以更加深入地探索所搜集到的有关地球的数据。地球系统科学研究的最新进展对其研究平台和环境提出了更高的要求,网格计算技术的发展及信息化科研环境概念的适时提出是地球系统科学研究解决方案的必然选择。

地球系统科学的信息表达的方式主要有可视化和虚拟现实技术。可视化是实现数字地球与人交互的窗口和工具,没有可视化技术,计算机中的一堆数字是无任何意义的。信息表达的另一个显著技术特点是虚拟现实技术。建立了数字地球以后,用户戴上显示头盔,就可以看见地球从太空中出现,使用用户界面来放大数字图像;随着分辨率的不断提高,将能看见陆地,然后是城市、乡村,最后是私人住房、商店、树木及其他天然和人造景观;若对某个商品感兴趣时,可以进入商店内,欣赏商场内的衣服,并可根据虚拟体型试穿衣服。虚拟现实技术为人类观察自然、欣赏景观、了解实体提供了身临其境的感觉。实际上,人造虚拟现实技术在摄影测量中早已是成熟的技术,近几年的数字摄影测量的发展,已经能够在计算机上建立可供测量的数字虚拟技术。当然,当前的技术是对同一实体拍摄照片,产生视差,从而构造立体模型。进一步的发展是对整个地球进行无缝拼接,任意漫游和放大,由三维数据通过人造视差的方法,构造虚拟立体模型。

地球系统科学地球系统数字应用

数字地球是地球系统科学的数字表达,将有利于从对自然现象的描述向定量化方向发展。数字地球是以地球系统为原型,以地球(理)坐标为参考系,以地球系统科学、信息科学和计算科学为理论基础,通过建立一系列不同层次的原型、数学模型、物理模型、力学模型、信息模型和计算机模型并集成。同时,以对地观测和网络高新技术为支撑,建立具有多分辨率、海量数据和多种数据的融合,并可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达,具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。以了解整个地球系统所涉及的信息过程,特别关注地球系统各圈层之间信息的联系和相互作用的规律。主要研究内容包括:数字地球提出背景;数字地球研究方法;数字地球原型;地球系统场理论基础;数字地球物质模型;数字地球力学模型;数字地球数学模型;数字地球信息模型;数字地球信息获取技术与模拟;数字地球空间信息基础设施;数字地球技术方法;数字中国与数字工程等。

研究青藏高原的隆升对于环境和人类活动的影响,这是一个涵盖地球科学和生物学诸多分支学科的主题,不同学科可以从各自的学科出发,对这一主题进行论证。在国家实施西部大开发战略的过程中,一切长远的基础设施,如铁路、公路和水利工程、地下资源开发和农林牧业发展及城市建设,都要和生态、环境的保护改善协调进行。我国西部的大部分地区,特别是青藏高原气候寒冷干燥,生态环境脆弱,更要密切注意气候与环境变化的大趋势和人类活动增强对生态和资源的影响。利用地球系统科学研究方法,可以正确地评价这种趋势,预筹适应可持续发展的战略,避免可能出现的不利行为。可以肯定,青藏高原及邻区在21世纪将出现气候环境和灾害的大变化,可能会带来上述涉及内容以外的许多问题,如自然灾害的加重,疾病的流行等;也会带来好处,如作物生长期延长有利于农业的发展等。研究这些问题属于区域性的地球系统工程。因此,青藏高原及邻区是发展地球系统科学,探讨以山地系统为载体、各圈层相互作用最好的天然实验室。

可持续发展的社会需求是多方面、多层次的。地球系统科学作为规划与对策的科学基础应划分为两大层次,即满足可持续发展中面临的紧迫问题的任务研究和远期效应的基础研究。但二者又有许多内在联系,相互促进、不能截然分开。地球系统科学是可持续发展战略的科学基础,不仅要研究自然规律,而且还要为社会发展提出规划依据。实际应用中要加强地球系统工程规划和地球系统管理,争取早日真正解决人口、资源、环境、灾害等与人类可持续发展密切相关的问题,真正实现地球系统科学成为可持续发展战略的科学基础。

地球系统科学数据共享平台简介

地球系统科学数据共享平台承担单位是中国科学院地理科学与资源研究所。中科院资源、环境领域的研究所,国内地学领域的知名高校共40多家单位、世界数据中心(WDC)和国际山地中心(ICIMOD)、美国马里兰大学等国际组织和机构参与本平台建设与运行服务。

地球系统科学数据共享平台的总体目标是整合集成分布在国内外数据中心群、高等院校、科研院所和野外监测台站以及科学家个人手中历史的、现状的和未来的科学研究产生的数据资源,接收国家重大科研项目产生的数据成果及引进国际数据资源,加工、生产满足人地系统及地球系统各圈层相互关系研究的专题数据集。建立健全运行机制,形成一个非盈利的“以各运行服务中心”为构架的分布式地球系统科学前沿研究与全球变化研究数据支撑平台。2010年前,重点整合满足资源、环境与人地关系等重大前沿及社会经济发展和国家重大战略研究所需的数据资源,并为全面建设地球系统科学数据共享平台和长期稳定运行典定基础。

新一代地球系统模式内容

今明后三天直至未来一周,是晴是雨?温度几何?有无大风?这有何难,看看天气预报就解决。

但是未来一个月、一年,甚至一百年会有什么重大天气气候事件发生?气候环境将有哪些显著变化?想要准确预测难度相当之高。

4月26日,南京信息工程大学发布了该校自主研发的地球系统模式。这是一种极为重要的气象学和地球系统科学的研究工具,不仅可以预测带来极端天气的“厄尔尼诺”和“拉尼娜”等现象,还可以预测全球气候、重大天气灾害,乃至地球环境的演变。未来数年内,我国科学家有望借助这套模式,更准确预测中长期全球气候变化。

新一代地球系统模式历史

数千年前,古人就开始观云测天,直到现代人类依然通过大气运动变化情况,进行短期天气预报。

地球系统模式的原理和“天气预报”有些类似,不过要复杂得多。科学家们需要研究大气与海洋、陆面、海冰、生态等多个圈层间持续不断的水汽、能量、物质的交换过程,考虑各种复杂的物理和化学因素。

“可以这么说,对地球上各种物理、化学、生物过程考虑得越周全,气候和全球变化的预测才能越准确,这也是为何称之为‘地球系统’模式的原因。”国际著名气象专家、南京信息工程大学大气科学学院海外院长王斌教授介绍。

但不论天气预报还是气候预测,都对一个国家或地区的政治、经济、文化和人民生活产生直接重大的影响。

应对气候变化是当前人类共同面对的一个重大挑战。拿我国来说,一年消耗多少能源产生多少温室气体,工业化城市化进程等活动对气候变化产生什么影响,粮食生产与气候变化的关系,我们究竟有哪些权利该承担哪些义务……面对这种复杂的综合性的气候研究,地球系统模式是最先进的工具,也是最有效的科学依据。

目前,欧盟、美国、日本等主要发达国家都拥有各自较为先进的地球系统模式,预测全球气候变化较为可靠,在IPCC(政府间气候变化专门委员会)评估中排名前列。但是,中国还没有在世界上叫得响的地球系统模式,亟待弥补这一短板满足国家重大需求。

南信大作为国内大气科学专业最齐全、研究人员最多、学科综合排名第一的高校,主动承担起这一重任。从2012年起,由王斌教授领衔,组织了40余人的团队,着手独立开发一种全新的地球系统模式。它耦合了世界上先进的大气、海洋、海冰和陆面模式,然后通过不断地加入中国科学家的最新研究成果,使它“中国化”。科学家们还将不断对它改进,力争在IPCC第六次评估中取得较好评价。

地球系统(第3版)内容简介

《地球系统(第3版)》与传统的地球科学教科书相比,不仅对地球系统的各个圈层(固体地球、大气、海洋)进行了介绍,还讲述了各圈层之间以及它们与生物体之间的相互作用(生态学课本的内容)。《地球系统(第3版)》的第1章,全球变化,是对以上这些问题的概述——观测数据让我们确信全球环境问题的存在,而地球历史上的事件反映出地球系统如何对压力作出响应。《地球系统(第3版)》其余的篇幅由三个部分构成。第2-9章主要探讨地球是如何“运转”的。这部分讲述了气候、海洋、大气环流以及元素再循环是活跃在地球表面的过程共同作用的结果,而所有这些过程中,生物起着非常重要的作用。第10-14章带领读者重温地球的历史,重点强调了对未来具有警示作用的地球事件。第15-19章关注的是地球系统的未来,提出了现代全球变化的问题,并结合前面两部分内容,探讨了在其他行星上发现生命的可能性。关键词:地球系统全球变化地球系统的演化和过程。

地球系统(第3版)

推荐

与传统的地球科学教科书相比,《地球系统(第3版)》不仅对地球系统的各个圈层(固体地球、大气、海洋)进行了介绍,还讲述了各圈层之间以及这些圈层与生物体之闯的相互作用,主要内容包括:全球变化概述;,地球系统的演化和过程及生物在其中的重要作用,地球历史及对未来具有警示作用的地球事件,地球系统未来和现代全球变化问题,以及在其他行星上发现生命的可能性。

地球系统(第3版)作者简介

作者:(美国)坎普赫(Lee R.Kump) (美国)卡斯庭(James F.Kasting) (美国)克莱恩(Robert G.Crane) 译者:张晶 戴永久

Lee R.Kump,美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系教授。1981年于芝加哥大学获得地球物理学学士学位,1986年于南佛罗里达大学获得海洋科学博士学位。Kump博士是NASA天体生物研究所与宾州地球系统科学中心(ESSC)成员,加拿大远景研究所地球系统演变项目主任助理,美国地质学会会员,伦敦地质学会会员,“地球生物学”杂志委员会成员,“科学”杂志的审稿。Kump博士于2000年获得美国地质学会突出服务奖,2008年与Michael Mann合作编著了《恐怖的预测:了解全球变暖》(DK/,Pearson,2008)一书,此外他还在2009年获得南佛罗里达大学“优秀校友”称号。Kump博士的研究兴趣包括地球历史上极端事件(大灭绝、超温室时期、冰期)发生期间的环境和生物变化、地质历史时期海洋与大气成分演变、水环境中的生物地球化学循环、自然环境中营养和痕量元素变化等领域。

James F.Kasting,美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系教授。他于哈佛大学获得化学与物理学学士学位,密西根大学获得大气科学博士学位。Kasting博士曾在NASA Ames研究中心太空科学部工作了7年,此后于1988年任职于宾夕法尼亚州立大学。Kasting博士是NASA天体生物研究所与宾州ESSC的成员,美国科学进步联合会会员,国际生命起源研究协会会员,美国地球物理学会会员,美国Goldschmit协会会员,美国国家科学院院士。他的研究主要集中在行星大气演变,尤其是火星、金星与地球的大气不同的原因探索等领域。此外,Kasting博士还对其他恒星周围是否存在可居住行星以及我们如何通过行星大气光谱寻找生命迹象等研究领域很感兴趣。

Robert G.Crane,美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系教授。他在科罗拉多大学获得地理学博士学位,曾在美国国家冰雪数据中心和世界冰川学数据中心A担任助理研究员,此后在加拿大Saskatchewan大学从事了一年的教学工作,此后于1985年来到宾夕法尼亚州立大学。Crane博士是宾州地球系统科学中心的成员,担任非洲地球科学、工程学和发展问题研究的宾州大学联盟的主任,他也是“地理学人工神经网络应用”领域一部教科书的合作人。Crane博士的研究领域主要是海冰的微波遥感、冰-气候相互作用、区域尺度气候变化、气候降尺度技术、撒哈拉以南非洲的气候变化等与变率方面。

张晶,北京师范大学副教授。1990年毕业于北京大学应用化学专业,1993年获得中国科学院生态环境研究中心硕士学位,此后在中国环境科学研究院工作。1999年赴美国佐治亚理工学院(Georgia Institute 0f Fechnology)地球与大气科学学院学习并于2004年获得博士学位。毕业回国后于北京师范大学从事教学科研工作,主要从事大气化学和生物地球化学领域的研究。

戴永久,长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年基金获得者。1987年于吉林大学数学系获得学士学位,1987-1995年在中国科学院大气物理研究所学习并获得大气科学博士学位。1992-1997年于中国科学院大气物理研究所担任助理科学家,1997年赴美国亚利桑那大学(u.niversity0fArizona)大气科学系任助理科学家,2000年起在美国佐治亚理工学院(IgeorgiaInstitute0fTechnology)地球与大气科学学院任研究科学家。2002年回国在北京师范大学从事教学科研工作。戴永久教授主要从事陆面模型研发和地一气相互作用的研究。

原始地球定义

地质研究表明,地球大约是在46亿年前形成的,那时候地球的温度很高,地面上的环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,构成了原始的大气层(原始的大气层中没有氧气)。

原始大气的主要成分是氨、氢、甲烷、水蒸气。水是原始大气的主要成分,原始地球的地表温度高于水的沸点,所以当时的水都以水蒸气的形态存在于原始大气之中。地表不断散热,水蒸汽被冷却又凝结成水。以后地球内部温度逐渐降低,地面温度终于降到沸点以下,于是倾盆大雨从天而降,降落到地球表面低凹的地方,就形成了江河、湖泊和海洋。科学家称那时的海洋为原始海洋。原始海洋盐分较低,而有机物质却异常丰富。当时由于大气中无游离氧,因而高空中也没有臭氧层阻挡,不能吸收太阳辐射的紫外线,所以紫外线能直射到地球表面,成为合成有机物的能源。此外,天空放电、火山爆发所放出的能量、宇宙间的宇宙射线,以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波等,也都有助于有机物的合成。但其中天空放电可能是最重要的,因为这种能源所提供的能量较多,又在靠近海洋表面的地方释放,在那里它作用于还原性大气,所合成的有机物质,很容易被雨水冲淋到原始海洋之中,使原始海洋富含有机物质,成了“生命的摇篮”。

原始地球形成

在太阳系形成初期,99%以上的物质向中心聚合成为太阳,周围还有一些分散的物质碎片围绕着太阳旋转,由于很长一段时间的碰撞和引力作用,分散的碎片逐渐聚合成了八大行星,但那时的地球只是一团混沌的物质,经过了几十万年,物质逐渐冷却凝固,形成了地球的初始状态;又经过了几十万年,地球内部化学反应所产生的气体喷出后被保存在其周围,形成了原始的大气层。

氧气和氢气化合形成了水,在经过太阳的能量辐射、地球本身的电磁场的影响之后,形成了适宜的环境。 原始的大气虽然不能形成生命,但能形成构成生命体的有机物。科学家推测,原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机物。后来,地球的温度逐渐下降,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。

原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,大约在地球形成以后的10亿年左右,才逐渐形成了原始的生命。

原始地球起源

科学家们过去常认为包括地球、水星、金星、火星在内的石质行星是一块尘埃云快速引力坍缩而形成的。这种坍缩产生了致密的球体,但在20世纪60年代,阿波罗太空计划的有关研究成果改变了这种观点。对月坑的研究揭示出这些坑是由于在距今约45亿年时大量天体的撞击而形成的。此后,撞击的次数看来很快减少。这一研究结果使斯米特(Otto Shmidt)提出的吸积理论恢复了活力。这位苏联地球物理学家于1944年提出:行星是一步一步地逐渐增大其体积的。根据斯米特的见解,宇宙尘团聚在一起成为颗粒,颗粒变成砾石。砾石变成小球,然后变成大球,再变成微行星(即星子),最后,尘埃终于变成了月球那样的大小。随着星体越来越大,它们的数目就减少。结果,星体(即陨石)之间碰撞的机会就减少,能够用于吸积的东西越来越少,这意味着为了集结成大行星这一作用要进行很长的时间。由华盛顿卡内基研究所的韦瑟里尔(George .W. Wetherill)进行的计算表明,一个直径10千米大小的天体变成地球这样的天体需要经过大约一亿年的时间

原始地球分离

按照地球是由星际物质相互吸引、聚积而形成的假说,地球是由冷变热的。地球内部所具有的高温,是由于星云物质机械碰撞产生的热,以及地球内部放射性元素衰变产生的热。这一时期地球内部蕴藏有丰富的短半衰期的放射性同位素,它们应产生大量热能。在上述两种热能的作用下,原始地球不断增温,在其内部某个深度上首先达到物质发生熔融的程度,并开始物质按比重的分异。重者下沉,轻者上浮。

原始地球地壳形成

比重大而熔点低的铁、镍等元素最先分离出来并向地心集中,导致形成地核。在重力分异过程中,还伴随着物质的位能向热能转化。因而,地内上层的岩石也相继发生熔融,结果,较轻的铁镁硅酸盐物质向上集中,导致原始地幔形成。原始地幔的表层同时在失热,变硬,遂形成坚硬外壳,这就是原始地壳。由上述可见,这一时期物质的热状态及与之相关的重力分异作用,在形成地球内部的层圈构造中,具有决定性意义。

原始地球大气水圈

原始地球形成与演化

大气圈和太阳相比,氢、氮与惰性气体(如氩、氖和氙等)已大部分耗尽。当代的地球,氖对硅的比率仅是太阳的1/1010。因此地球的大气显然并不完全是来自太阳星云中的气体部分。地球早期大气常被假定由甲烷所组成,并含有少量氢、氨和水。这个假定主要是以木星和其他大行星大气的推断组成为依据的。然而,这些行星增大时的温度可能比地球低得多,因此不能作为地球早期大气圈的模式。如果地球约在600K时从微星增大,则可设想到大气圈的出现是在增大之后。普遍认为,大气圈和水圈(大洋)是由火山活动所释放的物质形成的。然而,地球也可能在增大时含有少量的水,这是由于水在约350K的温度下从太阳星云凝缩,地球的水和大气的来源可能是小行星带。碳质球粒陨石含有大量的水和存在于地球大气中的其他挥发物就是一个明显的证据。小行星带原来所含有的物质大大超过现代,而且很多这类物质已因与其他行星的碰憧而丢失。水星、月球、火星和金星上无数陨石坑说明,它们都受到可能主要来自小行星带的陨石的强烈轰击。地球早期阶段也一定曾受到过这样强烈的轰击。碳质球粒陨石中含有10%的水分,而地球上可能有0.5%的物质是由来自小行星带的碳质球粒陨石组成的。大气圈和水圈中有一部分可能是这些陨石冲击时释放的物质所组成。巨大碳质球粒陨石冲击时能够释放大量水蒸气。其中一部分保存在大气中,但大部分凝缩为水而形成小溪、河流和湖泊,并终于形成原始海洋。氮也可因冲击时的加热而被释放。陨石中的复杂碳氢化合物可以分解而产生甲烷、乙烷之类的简单碳氢化合物。它们还可以与水反应而形成一氧化碳、氢、乙醇和氨之类的气体。由于紫外线辐射能和大气中的放电而发生的水的分解,还会引起氢和氧的增多。一些氨和甲烷也可以在冻结状态下从陨石或彗星残屑(彗星在地球历史的早期阶段可能也是很多的),或是从形成于木星或土星附近的微星上来到地球。

原始地球大气来源

地球大气的一部分源自火山活动,另外还有地壳和地幔形成时的局部熔融,会从地球内部释放出大量的水和其他气体。这些气体可能和陨石冲击时所释放的物质相似,也是富含一氧化碳、氢、甲烷和氨。随着时间的推移,原始火山气体又演变为更象现代火山的气体。在夏威夷,这些气体主要由水(79%)、二氧化碳(12%)、二氧化硫(6%)和氮(1%)组成。

原始地球现大气圈

现代地球的大气圈主要由氮和氧组成。早期火山气体中的水和二氧化硫,进入不断发展中的大洋盆地。二氧化硫最终形成硫酸,它又和地壳中的物质与海底沉积物反应,形成硫酸盐。在生命出现之后,光合作用使游离氧从二氧化碳释放出来。

地球起源概述

地球起源探索

地球的起源自古以来一直是人们关心的问题。在古代,人们就曾探讨过包括地球在内的天体万物的形成问题,关于创世的各种神话也广为流传。自1543年,波兰天文学家哥白尼提出了日心说之后,天体演化的讨论才开始步入科学范畴,逐渐形成了诸如星云说,遭遇说等学说。但事实上,任何关于地球起源的假说都有待证明。

地球形成于几十亿年以前,初期的痕迹在地面上已很难找到了,以后的历史面貌也极为残缺不全。若想从地球面貌往前一步一步地推出它的原始情况,困难极大。任何地球起源的假说都包含有待证明的假设。正由于此,不同的假说常常分歧很大。200多年来,地球起源的假说曾提出过几十种。到了人造卫星时代,可直接探测的领域已扩展到行星际空间。这个问题的探索也进入到一个新的活跃阶段。

地球起源地球

地球形成时基本上是各种石质物的混合物,如果积聚过程持续

~年,则短寿命放射性元素的衰变和固体颗粒动能的影响都不大。初始地球的平均温度估计不超过1000℃,所以全部处于固态。形成后,由于长寿命放射性物质的衰变和引力位能的释放,内部慢慢增温,以致原始地球所含的铁元素转化成液态,某些铁的氧化物也将还原。液态铁由于密度大而流向地心,形成地核(这个过程何时开始,现 在已否结束,意见颇有分歧)。由于重的物质向地心集中,释放的位能可使地球的温度升高约2000℃。这就促进了化学分异过程,由地幔中分出地壳。地壳岩石受到大气和水的风化和侵蚀,产生了沉积和沉积岩,后者受到地下排出的气体和溶液,以及温、压的作用发生了变质而形成了变质岩。这些岩石继续受到以上各种作用,可能经受过多次轮回的熔化和固结,先形成一个大陆的核心,以后增长成为大陆。原始地球不可能保持大气和海洋,它们都是次生的。海洋是地球内部增温和分异的结果,但大气形成的过程要更复杂。原生的大气可能是还原性的。当绿色植物出现后,它们利用太阳辐射使水气(H2O)和CO2发生光合作用,产生了有机物和自由氧。当氧的产生多于消耗时,自由氧才慢慢积累起来,在漫长的地质年代中,便形成了主要由氮和氧所组成的大气。

地球起源早期假说

主要分两大派。一派认为太阳系是由一团旋转的高温气体逐渐冷却凝固而成的,称为渐变派,以康德(I.Kant,1755)和P.S.拉普拉斯(1796)为代表。另一派认为太阳系是由 2个或 3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的,称为灾变派。这派的代表最早是布丰(G.L.L.Buffon,1745),以后是张伯伦(T.C.Chamberlin)和摩耳顿(F.R.Moulton,1901),还有金斯(J.H.Jeans,1916)Sir H.杰弗里斯(1918)等人。早期的地球起源假说主要是企图解释一些天文现象,如:

① 轨道规律性 大行星的轨道都几近圆形,轨道平面和太阳赤道面很接近。相似的情况也存在于有规律的卫星系。

② 两类行星 行星的性质明显地分成两类:内行星(水、金、地、火)的质量小、密度大、卫星少;外行星(木、土、天、海)的质量大、密度小、卫星多。

③ 角动量的分布 对太阳系来说,太阳的质量占全系质量的99%以上,但它的角动量却还不到全系的1%。以单位质量所具有的角动量而论,行星的比太阳的大得多。通过怎样一种作用才能使一个原来大致均匀的统一体系变成这样一个系统,是太阳系起源假说所必须回答的问题。

早期的两派假说各有许多变种,但都不能全部满意地解释上述的观测事实。如拉普拉斯的星云假说认为太阳系起源于一团高温、旋转的气体星云,因冷却而收缩,所以越转越快。快到一定程度后,就由它的外缘抛出一个物质环。星云继续收缩,以后又可抛出一个物质环。如此继续,以后这些物质环便都各自聚成行星。有规则的卫星系也是经过类似的过程形成的。这样,太阳系轨道的规律性便得到自然的解释。无论这样形成的物质环能否聚成行星,但由计算表明,即使将所有行星现有的角动量都转移到太阳上,太阳所增加的角动量也不足以使物质从它表面上抛出去。另一方面,如果行星物质来自太阳,它们单位质量的角动量应当和太阳的差不多,但实际它们相差很大。

灾变论者将一部分的角动量归因于另外一个恒星,从而绕过了行星角动量过大的困难。在金斯和杰弗里斯的潮引假说中,他们设想有另外一个恒星从太阳旁边掠过或发生边缘碰撞,因而从太阳吸引出一股物质条带,并同时给它一定的角动量。恒星掠过后,这个条带分裂成若干块,以后各自成为行星。因为太阳与恒星起初是互相接近,碰撞后又彼此分离,所以吸引出的条带是两头小,中间大,并且它的物质是来自太阳的不同深处。这样,这个假说似乎可以解释太阳系的前两个特点,不过卫星系的产生就很难再采用同样的办法了。但这个假说其实并未真正克服角动量的困难。计算表明,恒星所能给与物质条带的角动量远不能将它抛到太阳系的边缘。即使这样能产生行星,它们离太阳最远也不超过几个太阳半径。此外,如果带状物质是从太阳内部引出来的,它的温度可能不下于一千万度。它将像大爆炸一样,很快向太空散去,不可能聚成行星。

关于地球起源的理论或假说,假说认为地球是在太阳系内形成的。依据形成地球的物质来源分为三派:

A、分出说也叫灾变说。在这一学派中,有的认为是另外一颗恒星碰到太阳,碰出了物质,这些碰出的物质形成了行星。有的认为:太阳曾经出现过巨大规模的变动,例如太阳的自转快度变快,由一个恒星分裂为两个恒星,后来因为某种原因,其中一个离开了,离开时所留下的物质形成行星。

有的认为:太阳原来是一对双星,其中一颗子星被另外靠近的一颗大星拉走了或俘获了。在子星被拉走或俘获时所留下来的物质形成了太阳系的行星。

也有的认为:太阳的伴星爆发成超新星,留下的物质形成了行星。另外还有的观点认为是太阳自身抛射出来的物质形成了行星。

B、俘获说。这一学派的共同看法认为是太阳先形成的。太阳形成后俘获了周围的或宇宙空间里的其它星际物质,而由这些物质形成了行星。

C、共同形成说。形形色色的各类星云说都是属于这一学派。这一学派认为:太阳系是由一个星云形成的。尽管各学者对太阳系内的星球形成和自转及公转有各自的见解,但他们都共同认为太阳系是由一个原始星云逐渐演化而形成的,或者说形成行星的物质来源于太阳或与太阳有关系的其它星球。

地球起源相关事件

地球经历的历史时代 百万年

冥古宙 隐生代 4570 地球出现

原生代 4150 地球上出现第一个生物---细菌

酒神代 3950 古细菌出现

早雨海代3850 地球上出现海洋和其他的水

太古宙 始太古代3800

古太古代3600 蓝绿藻出现

中太古代3200

新太古代2800 第一次冰河期

元古宙成铁纪2500

层侵纪 2300

造山纪 2050

古元古代固结纪 1800

盖层纪 1600

延展纪 1400

中元古代 狭带纪 1200

拉伸纪 1000 罗迪尼亚古陆形成

成冰纪850 发生雪球事件

新元古代埃迪卡拉纪 630 +5/-30 多细胞生物出现

显生宙 古生代 寒武纪 542.0 ± 1.0 寒武纪生命大爆发

奥陶纪 488.3 ± 1.7 鱼类出现;海生藻类繁盛

志留纪 443.7 ± 1.5 陆生的裸蕨植物出现

泥盆纪 416.0 ± 2.8 鱼类繁荣 两栖动物出现 昆虫出现 种子植物出现 石松和木贼出现

石炭纪 359.2 ± 2.5 昆虫繁荣 爬行动物出现 煤炭森林 裸子植物出现

中生代 二叠纪 299.0 ± 0.8 二叠纪灭绝事件,地球上95%生物灭绝 盘古大陆形成

三叠纪 251.0 ± 0.4 恐龙出现 卵生哺乳动物出现

侏罗纪 199.6 ± 0.6 有袋类哺乳动物出现 鸟类出现 裸子植物繁荣 被子植物出现

白垩纪 99.6 ± 0.9 恐龙的繁荣和灭绝 白垩纪-第三纪灭绝事件,地球上45%生物灭绝 有胎盘的哺乳动物出现

新生代 65.5 ± 0.3 到至今

地球起源星球起源

1、太阳星云和星云盘

约在50亿年以前,银河系中存在着一块太阳星云。它是怎样形成的,尚无定论,不过对于研究地球的起源,不妨以它为出发点。

太阳星云是一团尘、气的混合物,形成时就有自转。在它的引力收缩中,温度和密度都逐渐增加,尤其在自转轴附近更是如此。于是在星云的中心部分便形成了原始的太阳。其余的残留部分围绕着太阳形成一个包层。由于自转,这个包层沿着太阳赤道方向渐渐扩展,形成一个星云盘。星云盘形成的具体物理过程至今还不很清楚,不过一个中心天体外边围绕着一个盘状物,这种形态在不同尺度的天文观测中都是存在的,例如星系NGC 4594,恒星MWC 349和土星。

星云盘的物质不是太阳抛出来的,而是由原来的太阳星云残留下来的。因为行星上氢的两个同位素 2H和1H的比值约为2×10-5,同在星际空间的一样;但在太阳光球里,这个比值小于3×10-7。这是因为在太阳内部发生着热核反应,2H大部分消耗掉了。星云盘是行星的物质来源,所以行星不是由太阳分出来的。太阳星云原含有不易挥发物质的颗粒,它们互相碰撞。如果相对速度不大,化学力和电磁力可以使它们附着在一起成为较大的颗粒,叫做星子,星子最大可达到几厘米。在引力、离心力和摩擦力(可能还有电磁力)的作用下,星子如尘埃物质将向星云盘的中间平面沉降,在那里形成一个较薄、较密的尘层。因为颗粒的来源不同,尘层的化学成分是不均匀的,但有一个总的趋势:随着与太阳的距离增加,高温凝结物与低温凝结物的比值减小。尘层形成后,除在太阳附近外,温度是不高的。

太阳带有磁场,辐射着等离子体(见太阳风)和红外线,不断地造成大量的物质和角动量的流失。有些天文学家认为在太阳的发展过程中,曾经历一个所谓“金牛座T”阶段。这个阶段的特征是:高度变化快,自转速度快,磁场和太阳风特别强烈等等。不过这个阶段的存在是有争议的。另一方面,由于磁场(或湍流)的作用,太阳的角动量也有一部分转移给尘层,使它向外扩张。在扩张的过程中,不易挥发和较重的物质就落在后面。这就使尘层的成分在不同的太阳距离(即不同的温度区域)处,大有不同,而反映在以后形成的行星的物质成分上。

2、行星

尘层是一个不稳定的系统。在太阳的引力作用下,很快瓦解成许多小块的尘、气团。按照萨夫龙诺夫(В.С.Сафронов,1972)的理论,这些尘、气团由于自引力收缩,又积聚成小行星大小的第二代星子。由星云盘产生尘层所需的时间比较短,但形成小行星大小的星子则约需104年。图表示太阳星云的演化过程。

星子绕太阳运行时常发生碰撞。碰撞时,有的撞碎,有的合并增长。当一个星子增长到半径约几百公里时,它的引力就足以干扰附近星子的运行轨道而使它们变形和倾斜。于是原来扁平的运行系统就变厚起来。同时,星子越大,它的引力增长也越快。在一个空间区域里的最大星子很容易将它附近的较小星子吞并而积聚成一个行星的核心,最后将一定区域内的尘粒和星子基本扫光而形成行星。在尘层中,只有几个星子能增长成为行星,其余的都被吞并。太阳系仍是扁平的。这是许多星子和尘埃物质积聚后的平均结果。

3、陨石

地球上另一重要线索是陨石。陨石是来自地外空间的天体碎片,年龄和地球是同量级的,可能与地球同一来源。陨石有多种类型,最常见的一类叫做球粒陨石。它的化学成分,除了容易挥发的元素外,与太阳光球中的元素成分或地球的估计成分很接近,但也有几种元素,与球粒陨石相比,地球上显得奇缺。正是通过这种差异并与其他的内行星作比较,地球化学家对地球的形成机制和演化作出了重要的贡献。

4、星云盘成分

包括 3类物质:氢和氦约占总质量的98%;冰质物,主要是O、C、N、Cl、S的氢化物和Ne、Ar,约占1.5%;石质物,主要是 Na、Mg、Al、Si、Ca、Fe、Ni的氧化物和金属,约占0.5%。随着星云盘中尘层密度的增大,太阳辐射的透明度降低。尘层形成后,按照萨夫龙诺夫的计算,温度分布如下:

考虑到太阳的光度可能突然增强过(金牛座T阶段),估计那时地球区的温度也不会超过300K。在内行星的区域,只有少量的冰质物可以凝固,成星的物质主要是石质物。在天王星和海王星的区域,冰质物和石质物都已凝固,行星的成分主要是冰质物。土星和木星的成分主要是氢和氦。可能它们的石质物和冰质物的核心已经大到可以有足够的引力以使附近的尘层失稳,从而俘获了大量的氢和氦(这只是一种设想)。在行星形成的过程中,易挥发的物质经历了明显的分馏作用。行星的质量只是星云盘极小的一部分。

地球起源问题讨论

以上地球形成和演化的轮廓可以基本上解释前述的天文以及地球物理观测事实。又由于太阳系不是一个封闭的系统,发生过大量的物质及角动量的流失,以前的角动量分布问题,已无重要的意义。但进一步分析也发现有些情况还需澄清,有些关键性的论据还有分歧的意见。以下简述几个仍在引人注意的问题。

1、地球的化学组成

地球岩石的化学成分和球粒陨石很相近,但也有显著的差别,特别是地球上层的硫和钾极为匮乏。为了解释这个现象,林伍德(A.E.Ringwood,1966)采用第一类碳质球粒陨石作为内行星成分的模式,并假定地核是FeO在高温下还原而形成的。这样,钾、硫及一些易挥发的物质就在这个过程中丢失了。但这个模式将产生极大量的大气,无法处理掉。它也不能解释水星的密度(平均5.42克/厘米3)和火星的高氧化状态。地球上保留着H2O、N2、CO2,但挥发掉大量的碱金属的事实也是不易解释的。还有一些其他的假说,例如利用不同类型陨石混合物,或不同假设条件下,行星物质的凝结物等作为行星积聚时的初始成分,也都带有任意性,没有足够的说服力。

来测试技术有了很大的进展。对太阳光球、普通球粒陨石、质球粒陨石的重复测试结果,以及对全太阳系的元素丰度的估计,都表明它们的钾和硅的原子数比值(K/Si)变化范围不大,约在百万分之三千二百到四千二百之间。如果地球的K/Si比值和太阳相近,则地球的含钾量约为百万分之六百五十至九百(质量),其中约有80~90%可能存在于地幔下部及地核中。值得注意的是:刘易斯(J.S.Lewis,1973)采用平衡-均匀的积聚模式作过仔细计算,得到的结果是:地球可能有一个Fe和FeS的核,并且它的K/Si比值和太阳的很相近。这表明地球的钾和硫其实并不匮乏。地球物理的观测表明地核中除铁、镍外,还须含有10~20%的轻元素。钾原是亲硫的元素,所以钾和硫都存在于地核是可能的。同时,地核含钾也有利于解释地磁场起源于地核的能源问题(见地球内部的化学成分和矿物组成)。

2、地球积聚的模式

积聚的模式有均匀和不均匀两类。均匀模式认为地球是由硅酸盐、金属和金属氧化物固体颗粒的均匀混合物积聚而成的。这个混合物是经过复杂的物理和化学过程在积聚时或积聚之前就已经形成了。不均匀模式则认为积聚过程是按照星云中物质凝固先后顺序进行的,先凝固的先积聚。因此在地球生长过程中所积聚的物质是有变化的。经典的均匀积聚模式假定积聚的物质成分和球粒陨石很相近,积聚持续时间很长,约为 107~108年。这就使得引力位能由新形成的地面辐射掉许多,而短寿命的放射性元素的影响也已微弱。初始地球的平均温度估计不超过1000℃,全部地球最初处于固态。这个模式虽可基本上解释许多地球物理观测事实,但遇到一些地球化学上的困难。按照这样缓慢的过程,地球内部是应处于化学平衡的;但地幔中有些金属的相对丰度似乎又比化学平衡时所应具有的丰度高得多。有些作者企图对以上均匀模式做些修正,但迄今仍存在分歧。

不均匀积聚模式要求初始温度高,太阳星云的质量大,积聚过程的时间短(只需103~104年)。行星基本上应有化学分层的趋势,愈先凝固的物质应处于地球愈深的地方,浅处的物质应比较易于挥发。但实际地球的情况并非如此。不均匀模式所遇到的困难比较多,而且是严重的。

3、行星积聚的时间

行星积聚所需的时间影响行星的成分、构造和内部能源,是一个重要的数据。但各家的估计相差甚远,由103年到108年。瑞典天文学家H.阿尔文等人认为星子运行时可以形成一种激流,从而产生积聚。由这个前提出发,他计算出的积聚时间仍为108年。但对于这种激流的存在和它的机制,许多学者都持保留态度。萨夫龙诺夫研究了由尘埃物质积聚成行星的全过程。他得到:由星子积聚成地球约需108年。他的工作是迄今最详尽、最严谨的,但他的方法若用于天王星、海王星和火星时,所得结果却不能令人满意。其他一些著名学者如H.C.尤里、伯奇(F.Birch)和埃尔萨塞(W.M.Elsasser)等,也都倾向于长的时间尺度,即约108年。不均匀积聚模式的支持者,大都倾向于短时间尺度,即 103~105年。显然,行星积聚过程的物理机制和条件还研究得很不够,有待进一步探索。

4、太阳星云的质量

这是一个重要的数据。有许多人对它做过估计。最简单的方法是将现有行星和太阳的总质量补上它们丢失的质量,这样得到的结果只是一个极粗略的下限。其他的估计方法也很粗略,但结果很不一致。总之,多数学者倾向于太阳星云的质量约等于太阳的质量加上它的百分之几。例如霍伊尔(F.Hoyle)取Mn=(1+0.01)M⊙,M⊙是太阳的质量,Mn是星云的质量。萨夫龙诺夫取Mn=(1+0.05~0.1)M⊙,沙兹曼(E.Schatzman)取 Mn=(1+0.1)M⊙,但卡梅伦(A.G.W.Cameron)和列文(Б.Ю.Левин)则取Mn=(1+2)M⊙。取大质量时,如何将多余的质量在行星形成过程中去掉是一个困难。可以证明,若取小质量,则星云演化为星云盘时,温度是不高的(低于0℃);若取为太阳质量的3倍,则在内行星的区域,温度将高达1000~2000℃。

地球自转背景资料

其实,古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提地球自转效果图

出过地球自转的猜想,中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒,地右辟”的论述,而对这一自然现象的证实和它被人们所接受,则是在1543年哥白尼日心说提出之后。

地球自转时间概念

地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的地球自转产生了昼夜交替模拟示意图

平均角速度为7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。

格林威治时间所说的一秒是一天的8.641万分之一,而1972年制作的地球时钟所定义的一秒是从铯原子中放射出的光振动91亿9千2百63万1千7百70次所需要的时间。

与铯原子振动数能维持一定速度相比,以地球的自转为准的格林威治标准时间是发生变化的,闰秒就是为了解决这种问题产生的一种时间概念。

ω=2π/(24*3600s)=7.27/100000rad/s

地球在自转时同时公转,自转一周需用23小时56分4秒,公转了约0.986度,按地球自转速度折合3分56秒,时间,自转加上公转用的时间共24小时。经度每隔15度,地方时相差一小时。

地球自转速度变化

美国国立标准技术研究所(NIST)的观察结果表明,长时期以来呈减慢趋势的地球自转速度自1999年开始加快。NIST的时间测定师们称,为调准以地球自转速度为标准的地球时间和原子时钟的时间,自1972年起到1999年的27年来为地球的标准时钟追加过共22闰秒的时间,但1999年后却没有追加过闰秒,是因为地球的自转速度加快了。

自转速度的变化20世纪初以后,天文学的一项重要发现是,确认地球自转速度是不均匀的。人们已经发现的地球自转速度有以下3种变化:

①长期减慢。这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1~2毫秒(约合每35,000年增长1秒),使以地球自转周期为基准所计量的时间,2000年来累计慢了2个多小时。引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦。科学家发现在3.7亿年以前的泥盆纪中期地球上大约一年400天左右。

②周期性变化。20世纪50年代从天文测时的分析发现,地球自转速度有季节性的周期变化,春天变慢,秋天变快,此外还有半年周期的变化。周年变化的振幅约为20~25毫秒,主要是由风的季节性变化引起的。

③不规则变化。地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。其原因尚待进一步分析研究。

地球自转减慢还与人类的活动有很大的关系,特别是人造地球卫星的发射,其反作用力让地球自转直接变慢,根据动量守恒的原理,这种因素应该是目前造成地球自转变慢的最主要原因了。所以人类为了地球的安全,发射的卫星不应该再借助地球自转的动量。

地球自转地球最初自转一周为0.37小时

太阳在运行中捕获了地球,地球产生公转F和自转f(如下图),如果原始地球不存在自转,地球公转线速度F和地球赤道自转线速度f是相等的。

地球公转轨道线速度(平均)为:29.8公里/秒=107280公里/小时。

地球赤道周长:40076公里。

地球最初的自转一周时间为:

地球自转一周时间=赤道周长/赤道线速度=40076公里/107280公里/小时=0.37小时。

在距今5.43亿年,太阳捕获地球,地球开始有了阳光,地质时期进入显生宙的古生代,

冰川融化,生物界开始爆发式出现即开始复活,在岩石建造上出现大量的灰岩。

从地球最初自转一周0.37小时,经过5.43亿年,地球自转一周为24小时,减慢了:

24小时-0.37小时=23.63小时=83880秒。

减慢速率为:83880秒/543000000年=0.00015秒/年。

地球自转自转意义

昼夜交替

1.产生原因:地球不发光也不透明,地球的自转。


  2.周期:1个太阳日,即24小时
  3.晨昏线含义:昼夜半球的分界线,包括晨线和昏线。晨昏线的判读:①自转法:顺地球自转方向,由夜进入昼,为晨线;由昼进入夜为昏线。②时间法:赤道上地方时为6点对应的为晨线;赤道上的地方时为18点,对应的为昏线。③方位法:夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球东侧为昏线,西侧为晨线。

地方时和区时

1.地方时
  地方时的概念:以本地子午面作起算平面,根据任意时天体所确定的时间,均称该地的地方时。 产生的原因:东边的地点比西边的地点先看到日出,东边地点的时刻较早,西边地点的时刻较晚。
  计算方法:所求地点的时间=已知地点的时间±(两地相隔的经度数÷15°)×1小时(所求地点在已知地点以东用“+”,反之用“-”)。

2.时区和区

时区的含义:时区是指同一时间制度的区域。

时区的划分:全球共划分为24个时区,以本初子午线为基准,从7.5°W向东至7.5°E,划分为一个时区,叫中时区或零时区。在零时区以东,依次划分为东一区至东十二区;在中时区以西,依次划分为西一区至西十二区,东十二区和西十二区各跨经度7.5°合为一个时区,即十二区。

区时的含义:为了方便计时,把每一个时区中央经线的地方时作为整个时区通用的时间,即区时。
  区时的计算:所求地的区时=已知地的区时±时区差×1小时(计算某地所在的时区:用该地经度÷15°所得商四舍五入取整数,即为时区数,东西时区根据所在经度来确定;时区差的计算:若两地同属于东时区或同属于西时区,时区差为两地时区数之差,若两地分属于东、西时区,则两地时区差为两地时区数之和;“+”、“-”号的取舍:若要计算的地方位于已知地的东侧,用“+”,反之用“-”)。
  地方时和区时的关系:一般从光照图上读到的时间,均是地方时,一个地区正午太阳高度角最大时,一定是地方时12时,由于区时从地方时而来,区时即为一个时区中央经线的地方时,则二者关系又密切联系。两个地点的地方时,可以相差时、分、秒,而两个地点的区时之差只能是小时。
  3.日期界线
  概念:国际上规定,把东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线,简称日界线。
  日界线的特征:日界线是地球上新的一天的起点和旧的一天的终点,地球上日期的更替,都从这条线开始。日界线不是一条直线,而是有些曲折,不完全按照180°经线延伸,这是

为了附近国家和地区居民生活的方便,日界线的划定避免通过陆地。
  过日界线时日期的变更:由于在任何时刻,东十二区总比西十二区早24小时,即一天。因此,自东十二区向东进入西十二区,日期要减去一天;自西十二区向西进入东十二区,日期要增加一天。东西十二区时刻相同,但日期相差一天。

沿地表水平运动物体的偏转

地球自转,还导致地球上任意方向水平运动的物体,都会与其运动的最初方向发生偏离。若以运动物体前进方向为准,北半球水平物体偏向右方,南半球偏向左方。

造成地表水平物体运动方向偏转的原因,是由于物体都具有惯性,力图保持自己的速率和方向。如上所述,地球上的水平方向,都是以经线和纬线为准的,经线的方向就是南北方向,纬线的方向就是东西方向。但是由于地球自转,作为南北和东西方向标准的经线和纬线,都随地球自传而发生偏转。于是,真正保持不变方向的物体的水平运动,如果用地球上的方向来表示,倒是相对地发生了偏转。

天体的周日运动

天体的周日运动是地球自转的反应。人们把天球上的日月星辰自东向西的系统性视运动叫做天体的周日运动。

地球自转本体运动

地球自转轴在地球本体上的位置是经常在变动的,这种变动称为地极移动,简称极移。1765年L·欧拉证明,如果没有外力的作用,刚体地球的自转轴将围绕形状轴作自由摆动, 周期为305恒星日。1888年人们才从纬度变化的观测中证实了极移的存在。1891年美国的S.C.张德勒进一步指出,极移包括两种主要周期成分:一种是周期约14个月的自由摆动,又称张德勒摆动;另一种是周期为12个月的受迫摆动。

实际观测到的张德勒摆动就是欧拉所预言的自由摆动。但因地球不是一个绝对刚体,所以张德勒摆动的周期比欧拉所预言的周期约长40%。张德勒摆动的振幅大约在0.06″~0.25″之间缓慢变化,其周期的变化范围约为410~440天。极移的另一种主要成分是周年受迫摆动,其振幅约为0.09″,相对来说比较稳定,主要由于大气和两极冰雪的季节性变化所引起。

将极移中的周期成分除去以后,可以得到长期极移。长期极移的平均速度约为0.003″/年,方向大致在西经70°左右。

地球自转空间运动

地球的极半径约比赤道半径短1/300,同时傅科摆

地球自转的赤道面、地球绕太阳公转的黄道面和月球绕地球公转的白道面,这三者并不在 一个平面内。由于这些因素,在月球、太阳和行星的引力作用下,使地球自转轴在空间产生了复杂的运动。这种运动通常称为岁差和章动。岁差运动表现为地球自转轴围绕黄道轴旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需2.6万年。章动是叠加在岁差运动上的许多复杂的周期运动。 地轴一直指向北极星,永不改变,在太阳轨道上,运动时间相等时,地球与太阳呈的弧形面积相等。

地球自转证明方法

地球自转炮弹法

地球时刻不停地在自转,地面上水平运动的物体,必然相对地发生持续的右偏(北半球)或左偏(南半球).根据这种现象,人们分析射出的炮弹运动的方向,就能证明地球在自转。

地球自转重力法

地球在时刻不停地自转,由于惯性离心力的作用,地面的重力加速度必然是赤道最小,两极最大;地球不可能是正球体,而必然是赤道略鼓,两极略扁的旋转椭球体。重力测量和弧度测量的结果,证实了这些观点的正确性,也就从一个侧面证实了地球的自转.

地球自转测量法

地球时刻不停自转,由于自转速度随高度而增加,物体自高处下落的过程中,必然具有较高的向东的自转速度,而必然坠落在偏东的地点。为了证实这一点,有人曾在很深的矿井中进行试验。试验结果是:自井口中心下落的物体,总在一定的深度同矿井东壁相撞,从另一个侧面证实了地球的自转运动。

地球自转自转规律

地球自转极移

地轴在地面上的运动,叫做极移。

极移的原因主要有两种,一种是地轴对于惯性轴偏离的结果,周期大约为14个月。另一种是大气季节性运行导致,其周期为一年。还有其他一些次要的原因,极移的振幅一般不超过15米。

极移的结果使地球上的纬度和经度发生变化。

地球自转进动

天极在天球上的位置的变化称为进动。

1.规律性:地轴的进动是一种圆锥形的运动,其规律性如下:

圆锥轴线垂直于地球公转轨道平面,指向黄道两极。

圆锥的半径是黄赤交角。

运动的方向是自东向西,即同地球自转的方向相反。

运动的速度是每年50秒点29,周期是25800年。

2.表现

表现为天极的周期性运动。

造成北极星的变迁。

地球赤道面和天赤道发生系统性的变化。

二分二至点每年在黄道上以50秒点29的速度西移。(岁差)

使回归年小于恒星年

3.原因:

第一,地球的形状

因为地球是一个明显的扁球体,所以隆起的部位所受的附加引力地球自转

总是稍大于另一侧。二者之间的差值,总是存在于接近日月的一侧。

第二,黄赤交角

由于黄赤交角的存在,使得日月经常在赤道面以外对赤道隆起施加引力。这样上述引力差就成为一个力矩,使得地轴趋近黄轴,天极趋近黄极。

第三,地球自转

因为上述的引力差,给地球的自转的角动量增加了一个增量,使得地球的自转方向发生偏转。这就是地轴的进动,也就是岁差。

地球自转原因

假设宇宙中有以太的存在,由于以太的存在范围无限大,并且一直处于运动状态,地球及太阳均处于以太当中,地球及太阳都会受到来自以太的作用力,并且在这个力的作用下沿着以太的运动方向开始运动,而地球在受到以太的作用力时还要受到太阳的对它的吸引,在这两种起到决定性的力的作用下,地球开始自转。

关于地球自转的各种理论都还是假说。考虑地球自转的成因应该和地球公转结合起来,

陀螺仪和地球

在宇宙中没有绝对静止的物体,受到各种外力的大质量的天体为了保持自身运动的平衡性必然依靠自转来维系平衡性。小质量的粒子由于运动的速度极快,也必须依靠自转来维系自身运动的平衡。这一点可以参考陀螺的运动原理,自转的物体在运动中对外力的耐受性较高。

传统的观点认为,太阳和行星皆形成于一团巨大的原始旋转星云物质。当这些原始旋转星云物质在自身引力作用下自行收缩时,由于角动量守恒,星云物质越收缩,越致密,旋转也就越来越快,当星球形成后,星云物质的旋转角动量就变成了寻求的自转角动量。首先,太阳系起源于一团星云物质,本身就是一种假说,所以,上述传统的关于地球自转的起源的解释也就是不确定的东西。我们不应该把这种解释视为金科玉律。其次,这种传统解释有许多不能自圆其说的地方。按照这种观点,原始星云应是按照同一方向以基本相同的角速度旋转的,这样形地球自转

成的星球则应该是质量越大,其自转速度也越快,太阳系所有的天体应该是朝同一方向公转和自转。然而,太阳系的现状却偏偏不是这样。一是太阳的质量约为行星总质量的750倍,占整个太阳系质量的99%以上,但是它的角动量却只有全系统的2%,行星的质量虽小,其角动量却很大;二是太阳系绝大多数天体是按逆时针方向旋转的(包括公转和自转),但金星和少数卫星却是按顺时针方向旋转的。

正因为传统的关于地球自转的解释有许多漏洞,所以有学者提出了一些新的解释。

美国有一位天文学家认为,原始行星不自转。太阳对原始行星的吸引使其朝太阳的一边隆起,凸出来。当原始行星绕太阳公转时,这个隆起部分偏离朝太阳的方向,但是太阳对隆起部分的吸引又把它拉回朝向太阳的方向,这样就强迫行星自转起来。当然,这位天文学家的解释也有许多问题,例如,为什么大多数行星斜着身子按逆时针自转和公转,而金星是按顺时针自转,天王星是躺着身子自转和公转?

现代科学研究表明,行星的自转并非一成不变的。最为突出的是我们的地球,其自转有明显的波动:一年中,8月间地球自转最快,3~4月间自转最慢。在各个世纪和不同的年份自转也不是均匀的,如17世纪地球自转比较快,20世纪30~40年代自转加快,60~70年代自转减慢,到了80~90年代自转又加快。

地球的自转在不断地变化,这说明有一处原动力在为地球的自转加速和减速。那么,这一原动力是什么呢?

有人说,地球自转变化与南极有关。南极的巨大冰川,正在慢慢融化,也就是说,南极大陆的冰块在减少,重量正在减轻。这样,地球失去了平衡,影响了自转速度。但是,这种变化是单向的,它不可能既给地球自转加速,又给自转减速。

还有一种解释是:季风影响地球自转。有科学家计算过,每年由季风从大陆转移到海洋,又从海洋转移到大陆的空气,重量竟达300万亿吨。这么大重量的物质从地球一处转移到另一处,足可以影响地球的重心,改变地球的角动量分布,使地球自转发生加速或减速变化。

地球自转证明

地球自转

16世纪时,“太阳中心说”的创始人哥白尼曾依据相对运动原理提出了地球自转的理论。可从哥白尼曾提出这一理论后的相当长一段时间内,这一理论只能停留在让人们从主观上接受的水平,直到19世纪才被法国的一位名叫傅科的物理学家,用自己设计的一项实验所证实。

傅科是用一种特殊的摆来进行实验的。这个摆由一根长60余米的纤细金属丝悬挂一个27千克重、直径约30厘米的铁球所组成。当时人们把这种从未见过的“超级摆”称之为“傅科摆”。

1851年的一天,傅科在法国巴黎万神庙的圆顶上将亲手制作的傅科摆吊上,让摆在广场上悠然自得地摆动着。这时,成千上万人前来观看这一奇妙的实验。随着时间一分一秒地流逝,傅科发现了奇迹,那就是摆在悄悄地发生着“移动”,并且是沿顺时针方向发生旋转。有的人在摆动开始时,明明看到摆球运动到自己眼前,又荡了回去,可经过一段时间后,摆球竟离自己越来越远。这对于围观的人们来讲,傅科通过对现象的观测都得出这样的结论,眼看着自己没有移动,那一定是摆平面发生了“移动”。其实摆动的平面是不会发生移动的。我们知道作为一种物质运动形式,摆是无法摆脱地球自转的。傅科选用较长的金属丝,是为了让摆动的时间达到足够的长度,这样便于观察摆动的变化,同时选用较重的摆球,是为了增加摆本身的惯性和动量,以克服空气的阻力,一旦它摆动起来,作为一种运动状态,有滞后于地球自转的惯性,即能够减少地球自转的影响。知道了这一点,我们就不难分析,由于地球的自转,每一个观测者都被地球带着运动,尽管观测者站在原地没有动,可脚下的地面是动了,也就等于把观测者悄悄地带离了原地。因此,真正没有移动的是摆动平面。

傅科摆的摆动作为地球自转的有力证据,现已为世界所公认。中国北京天文馆的大厅里就有一个傅科摆,一个金属球在一根系在圆穹顶上的长长细线下来回摆动着。下面是一个刻着度数的像铁锅似的大圆盘,人们可以由此读取摆动平面旋转的度数。前去参观的人们都喜欢在这里停留一段时间,亲眼看一看地球是怎样自转的。

地球进化史内容简介

地球是我们的家园,是我们赖以生存并且保卫我们的唯一摇篮,可是我们对于这个摇篮的了解,并不比我们对自己的了解更多,而这个摇篮的跌宕历史,更是一部雄奇瑰丽的史诗。而今天,我们将一起阅读这部史诗的伟大篇章。

地球的历史,从此开始……

人类进化史人类起源

约5000多万年前,灵长类动物呈辐射状演化,从低等灵长类动物原猴广告人进化史

类中又分化出高等灵长类动物(即猿猴类,如猕猴、金丝猴、狒狒与猿)。

(注:中国中华曙猿比早期高等灵长类动物猿猴类还要古老,基本属于早期猿猴,也就是说所谓中华曙猿实际上还是猴子,根本谈不上人类的起源,如果说中华曙猿是猴子的起源还差不多。)

3300万-2400万年前,从旧世界的猴子(狭鼻次目)中产生了猿。埃及发现的最早的古猿原上猿(3000万年以前)和埃及猿(Aegyptopithecus,2600万—2800万年以前)已经具有类人猿的一些性状;稍晚后的古猿化石还有森林古猿(2300万—1000万年前)分布范围较广,在亚洲、欧猿猴的种系发生

洲、非洲均有所发现。东非的原康修尔猿(1300万-1200万年前)已经是一种猿,是人类和非洲猿的祖先。 以上古猿均为林栖动物,四肢行走,属于攀树的猿群。现存的猿中包括两个类群,非洲猿(大猩猩、黑猩猩和人类)和亚洲猿(长臂猿和猩猩),这两个类群之间存在着明显的界限,显然,二者的分化发生在1200万年-1500万年前。

在约1000万年前至约380或200多万年前,有两种过渡时期的化石代表。一种是腊玛古猿,一种是南方古猿(许多人认为腊玛古猿是猩猩的祖先,过去在复原颌骨残片标本和牙齿分析时出现偏差。因此腊玛古猿作为过渡时期的化石代表只有相对的合理性)。

人类进化史进化状态

南方古猿被称为“正在形成中的人”。

古类人猿最早出现在非洲东部南部,由原始猿类逐渐进化而来,分化为低等类人猿(如长臂猿),高等类人猿(如猩猩),古猿等.。约1200万年前,地壳运动使非洲东部的大地上形成人科动物一种可能的种系发生(仅供参考)

一条大裂谷。大裂谷的形成把非洲分为东方和西方两个独立的动物系统,大裂谷这个阻隔成为人和猿分道扬镳的关键,裂谷之西依然是茂密湿润的树丛,猿类为适应改变不大的环境,它们不需作出太大的改变来协调, 就注定了它们迄今仍处在猿类的阶段,如大猩猩等。 大裂谷以东由于地壳变动,降雨量渐次减少,林地消失出现了草原,大部分与现今猿类共祖的祖先族群相继灭绝,其中一小部分惯于攀爬的猿类,适应了新环境,学习在地上活动在开阔的环境中生活,形成了独特演化模式,避开了灭绝的危机。大约500万-800万年前,有些类似黑猩猩的猿类物种在雨林周围与稀树大草原连接地带成功建立了奠基者群体,并成功地进化成南方古猿。当对蛋白质和DNA差异的研究最终建立了一个分子钟后,研究发现表明人类与其他动物的分界点是在500万-800万年前(这些证据暗示黑猩猩是我们最近的亲戚),人科动物的历史从此开始。

南方古猿为了适应新环境,不得不开始双足行走,但是它们基本保持着树栖的习惯,南方古猿没有改变它们祖先的多数性状,比如个头较小,明显的性别二形性(雄性平均比雌性大50%),不大的脑,长臂和短腿。南方古猿很大程度上是草食动物,它的门牙比人类的门牙要大得多,而且臼齿也很大。

南方古猿基本有两种类型(也有学者认为有3—4种类型):粗壮型和纤细型,依身高、体重而有所区别。已经证明存在过两种瘦长的南方古猿,从埃塞俄比亚到坦桑尼亚的东非南方古猿阿法种和南非的南方古猿非洲种。这两种南方古猿的脑都比较小,大约为430-485立方厘米。南方古猿非洲种距今的年代更近,而且除了肢体的比例以外也更像人类。在南部非洲,生活过粗壮种系中的南方古猿粗壮种,在东部非洲还发现了生活在350万年前至300万年前的南方古猿鲍氏种,这些粗壮的南方古猿显得很有力气,但它们是非常平和的,可以和其他瘦长的南方古猿一同生活在同一区域。(根据解剖学进行人科动物分类的人类学家必须记住,冠以阿法种、直立人和能人名称的分类物种并不是指类型,而是指可变的群体和群体中的类群)。

人类进化史完全状态

早期猿人

肯尼亚1470号人 、坦桑尼亚峡谷“能人”

晚期猿人

印尼爪哇人、德国海德堡人、中国元谋人和北京人

早期智人

德国尼安德特人、中国丁村人

晚期智人

法国克罗马农人、中国山顶洞人

最初的人类在人类学中被称为“完全形成的人”。我国古人类学者把这一进程分作猿人和智人两大阶段,每段再分为早晚两个时期。 250万年前,由于热带非洲的气候开始恶化,冰期从北半球袭来。随着气候越来越干旱,稀树大草原开始逐渐变为灌木大草原,大多数南方古猿逐渐消失。有两个例外,一种情况是说,因为某些地区稀树大草原保留下来,那里的南方古猿得以生存下去,比如南方古猿能人种和两种粗壮类型。更重要的一种情况是某些南方古猿群体利用自己的聪明才智发明了一些成功的防卫机制而生存下来,对于这些防卫机制人们只能去猜测,可能会扔石头,或者使用有木头和其他植物材料制成的原始武器,有可能露宿野外篝火旁。事实上正是这些南方古猿的后裔生存下来并繁荣起来,最终进化成人属,从树上栖息双足行走转变为陆地生活并双足行走。

人类进化史能人

能人(Homohabilis) 约150万到250万年前,南方古猿的其中一支进化成能人,最早在非洲东岸出现,也就是所谓的早期猿人,能人意即能制造工具的人,是最早的人属动物。能人化石发现后不久,人们认识到在这个名下描述的人类标本形式各异,不应该归为一个物种,并将脑量较大的标本分出来,称为硕壮人(Homo rudolfensis)。随着发现的标本数量增加,解释也发生了巨大的改变。能人这一名称专指小的标本。能人属标本的脑量只有450、500和600立方厘米,与南方古猿的脑量存在着重叠,而硕壮人的脑量在700到900立方厘米,显然要大得多。原先认为最早使用工具的是能人,认为应该是硕壮人,而且能人已经被归类为属于南方古猿中较晚出现的一个物种。旧石器时代开始,后经过数十万年的演进, 能人最终被新品种的人类:直立人所取代而消亡。能人与后代直立人曾共存过一段时间。在非洲发现了最早的石器,叫做奥杜威文化,最初认为属于能人,认为应属于硕壮人。

身体重量(千克)

脑量(克)

猕猴

4.25

66

大猩猩

126.5

506

黑猩猩

36.4

410

南方古猿阿法种

50.6

415

硕壮人

_

700-900

直立人

58.6

826

智人

44.0

1250

人类进化史直立人

直立人(Homoerectus) 约20万到200万年前,最早在非洲出现,也就是所谓的晚期猿人,懂得用火,开始使用符号与基本的语言,直立人能使用更精致的工具,叫做阿舍利文化。有证据表明直立人在非洲出现的时间和硕壮人出现的时间差不多。非洲直立人种系中最早的代表是壮人(Homo ergaster,170万年前),它最像是直立人的亚种,正是这个非洲群体大概在190万年前至170万年前之间的某个时间从非洲扩散到亚洲。约100万年前,冰河时期来临,非洲开始草原化,直立人不得不开始迁徙,向世界各地扩张,在欧亚非都有分布(海德堡人、瓜哇猿人、北京猿人都属于直立人),在非洲发现的距今最近的直立人化石(大约100万年前)已经表现出向着智人发展的趋势。注意:此时人类第1次走出非洲。约80万年前,直立人来到现代的西班牙地区,成为最早的欧洲人,约20万年前,欧亚非的直立人逐渐消失,被来自非洲的新品种人类智人取代。

人类进化史智人

早期智人(early Homosapiens) 约3万到25万年前,旧石器中期起源于非洲,后向欧亚非各低中纬度区扩张(除了美洲),这是人类第2次走出非洲。(大荔人、马坝人、丁村人、许家窑人、尼安德特人都属于早期智人)。直立人走出非洲后,约60万年前在欧洲演化出海德堡人,海德堡人又于约30万年前演化出尼安德特人,主要分布在欧洲和中近东。就欧洲和近东而言,几乎可以肯定是从直立人的西部群体中产生出了尼安德特人,但是东亚、南亚和非洲的直立人的情况还不是很清楚。从大约25万年前至3万年前是尼安德特人繁荣的时期,尼安德特人制造出更为高级的工具,叫做莫斯特文化。独立演化成为早期智人的尼安德特人后来遭遇第2次走出非洲的早期智人以及第3次走出非洲的晚期智人,彼此共存过一段时间。随着第3次走出非洲的晚期智人的到来,使早期智人(包括第2次走出非洲的早期智人和独立演化成为早期智人的尼安德特人)在生存竞争中失败,尼安德特人消失的原因(气候因素、文化不占优势、被智人屠杀)到底是什么还存在着争议,通过对线粒体DNA的研究发现,在公元前46.5万年尼安德特人种系和智人种系分开。之后约6万年前,随着冰河期的到来,生存环境愈发困难,终于在约3万年前,所有早期智人被淘汰灭绝。

晚期智人(late Homosapiens) 约1万到5万年,也就是所谓现代人的祖先(山顶洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人既属于晚期智人)。大约10万年前,一大群智人占据了尼安德特人分布的领域,一般认为这群智人来自撒哈拉以南的非洲,产生于大约15万年前至20万年前。智人显然起源于非洲的直立人群体。入侵西欧的智人叫做克罗马农人,他们的文化很发达,在拉斯考克斯岩洞和肖威岩洞里留下了著名的绘画。智人(克罗马农人)出现后,他们的工具明显更加高级,叫做奥瑞纳文化。非洲直立人与亚洲直立人大概分离了150万年,就是这期间,非洲直立人获得了智人的特征。它们在5万年前至6万年前到达澳大利亚,3万年前到达亚洲,1.2万年前(据记载)到达美洲,不过有一些证据证明,早在5万年前就有人定居美洲。这是人类第3次走出非洲。这时,艺术出现,能够人工取火.。母系氏族公社,旧石器晚期,也是当今世界四大人种(黄、白、黑、棕)蕴育形成的时期,这其间,猛犸和剑齿虎灭绝。

人类进化史未来人类

对于人类的未来,人们有不同的观点。

恩斯特·迈尔认为,首先人类不可能再分化成若干个物种。因为人类占据了所有可以想到的生态灶。而且,人群中不存在地理隔离。今天,所有人群中的交往太频繁,无法形成可能导致成种事件的任何形式的长期有效的隔离。他还认为现存的人类物种不可能再进化成一种“更好的”物种,不会变成超人。因为虽然人类的基因型中确实存在着可以用作适当选择材料的遗传变异,但条件不同于直立人进化成智人时的条件。现代的人类构成了一个大的社会,没有迹象表明存在着任何能筛选出更优越基因型的自然选择,随着起改善作用的选择不再发挥作用,也就没有机会进化出一种更优越的人类物种。

不少人同霍金一样认为人类遗传工程,这种通过外部的非生物手段的资讯传递使人类凌驾于世界之上并使人口指数地增长,使我们不需等待生物进化的缓慢步骤就能增加我们内部纪录即DNA的复杂性,在最近的一千年我们很有可能将DNA完整重新设计,创造改良的人种。

也有一些研究这个问题的学者害怕,在这样一个大型社会中,我们这个物种注定会走向衰落。

人类进化史争议附录

争议:

1) 为什么找不到人类在进化过程中各历史时期的骨骼或骨骼化石?

2) 人类在演变的过程中为了抵御大自然的侵害和抗拒风寒,其身上的皮毛应当丰满,为什么却退掉了抵御风寒的绒毛?热带动物的皮毛为什么不退化掉?

3) 人类在煤石中发现了铁的金属物,如钉子,钢筋等?

4) 在人类进化史以前,地球上是否还存在其它智慧生物?

在自然科学的发展过程中,上述问题如果不能够拿出足够有力的证据,那么人类的进化学说就要有很多的争议。人类的现有物种是单一的,不可转变的唯一的人类原始物种。

附录:

附1).

1987年,根据相关线粒体DNA研究,著名的“夏娃假说”被提出,即今天地球上所有人的线粒体都是从大约20万年前非洲的同一位妇女传下来的,她的后代在约13万年前走出非洲,来到了欧亚大陆。

1990年,对线粒体DNA(mtDNA)的研究发现,不论黑红黄白种人,女性的线粒体DNA相同,这证明了现代人类来自一个共同的智人祖先,根据考古学分子生物学推算确定,是非洲的一个女性;之后,根据对女性线粒体DNA男性Y染色体基因和猿猴DNA研究综合推算,人类共同智人祖先出现的比较科学可信的年代大约是5万到10万年前;繁衍路径:非洲--->亚洲--->欧洲-->美洲。

注:仅存于细胞质中线粒体中的DNA,在受精过程中,由于卵细胞中含大量线粒体而精子中含量极少,因而个体细胞中的线粒体可认为仅来自母亲。可用线粒体DNA来研究母系遗传。

附2).

1997年,根据线粒体DNA的研究分析证实尼安德特人不属于现代人类的进化路程,也就是说,尼安德特人是另外一个人类分支,与现存人类的祖先无关。尼安德特人这个人类分支约在3万年前,被来自非洲的新品种人类(晚期智人)淘汰并最终完全消亡的。

附3).

遗传学Y染色体研究证明,东亚的现代人具有共同的非洲起源。约5万年前,最早的一批走出非洲的智人进入东亚的南部,然后随着东亚的冰河期的逐渐结束,在以后的数万年中逐渐向北迁移,进入东亚大陆,遍及中国大陆,北及西伯利亚。也就是说:中国人的祖先从东南亚进入中国南方,而后越过长江进入北方地区。另一批非洲智人从东南亚向东逐渐进入太平洋群岛。随后,

约8500年前,中国仰韶文化河姆渡文化萌芽。母系氏族公社.新石器早期.中国三皇传说时代。

约5000年前,父系氏族公社、新石器后期、中国五帝传说时代、埃及金字塔出现。

约4000年前,出现了中国历史上第一个朝代——夏。

注:Y染色体是人类23对染色体中的性染色体,男性专有,因此传递方式只能是从父亲到儿子,可用于研究父系遗传,如姓氏的遗传等。

附4).

2003年,美英科学家对西伯利亚人和美洲印第安人的基因进行的比较分析表明:

1). 90%的中美洲印第安人和50%的北美洲印第安人,来自同一个父亲。繁衍路径:西伯利亚东北亚-->通过百令海峡的陆桥-->阿拉斯加,这时,来自东北亚的一群西伯利亚人中,其中的一个西伯利亚男人的生殖细胞Y染色体刚好起了变化,名为“M242”,大概发生在距今1.8万年前(此时是最近的冰河期中末期,海平面下移,使连结西伯利亚和阿拉斯加间的白令海峡可以通行),也就是说:美洲印第安人的祖先西伯利亚人首次进入美洲不早于1.8万年前。且只有这个男人的子孙生存并繁殖下来,随后,他们的后代慢慢往南迁徙。

2). 此后不久,几百或几千年后,另外一群东北亚人也同样的来到了阿拉斯加,他们的后代繁衍构成另外的一半美洲印第安人;但不知为何止步于北美洲,未有继续南徙。

附5).

中亚是欧亚大陆群体中遗传多样性最高的地区。在研究过的所有欧亚人类群体中,中亚群体是欧亚大陆上最古老的人类群体,它具有最高的遗传多样性,尤其是乌兹别克群体。

中亚地区是西伯利亚、美洲及部分欧洲地区人类群体的祖先。这个地区是两次主要迁移浪潮的起源地,中亚人类群体向北迁移至西伯利亚后,一支向东迁移至美洲,另一支向西迁移至欧洲。欧洲人类群体基本上是在旧石器晚期(约4.5万年前)及新石器早期(约1万年前)这两个时期组成。

附6).

有关中国倡导的多地区进化说。

多地区进化说,即:自200万年前直立人从非洲扩展到世界其他大陆以后分别独立演化为现代的非洲人、亚洲人、大洋洲人和欧洲人,在此期间各地区之间有些许的基因交流。

对于中国就是说:东非直立人进入中国后,中国的古人类是连续进化的,同时附带了和少量与境外人群的杂交。即:北京猿人(直立人)(基本独立的进化出)→北京早期智人(基本独立的进化出)→现代人(现代中国人)。即:北京猿人是来自非洲的直立人,但之后未被第2次走出非洲的早期智人,以及第3次走出非洲的晚期智人淘汰或取代,而是一直存活下来并独自发展进化,最后演化成为现代中国人。

但是,人类考古学和现代遗传学基因研究结果都显示了中国早期智人的灭绝并被晚期智人新移民彻底取代的事实。在最重要的考古化石证据上,东亚地区(包括中国)出现了据今4-10万年间的化石断层,断层时间大致与第四纪冰期相符。也就是说,中国的早期智人由于最近的一次冰河期的存在(约7.5万年前,在苏门答腊岛发生了大规模的火山喷发,这次火山喷发的结果,导致大约6.7万年前,全球进入冰河期),使得这一时期,包括中国在内的东亚地区绝大多数生物种类由于恶劣的气候而难以存活。

因此,现代中国人的祖先是来自非洲的晚期智人,在冰河时期中末期,经由东南亚由南向北进入中国。认为中国人是土生土长的本地人的人类起源说是没有事实根据的。

也就是说北京的山顶洞人根本不是本地人,而是千里迢迢来自非洲的老外移民。

附7).

特例:对约6万年前的澳洲人类遗骸提取出的线粒体DNA分析发现,它与在世界其他地区发现的、据认为是源自非洲的早期现代人类的古老DNA在遗传上没有联系。这表明在澳大利亚出现的早期现代人,其演化路线并非来自于非洲。

注:现生智人分为三大或四大人种, 中国人、东亚人和美洲的印第安人属于黄种人,又称蒙古人种;欧洲、北非和南亚是白种人,又称欧罗巴人种;非洲是黑种人(棕色人种已并入黑种人)。

人类进化史图书信息

书 名: 人类进化史

作 者:李轩

出版社:中国广播电视出版社

出版时间: 2011-1-1

ISBN: 9787504363329

开本: 16开

定价:26.00 元

人类进化史介绍

一直到今天,人类依然不能清晰发掘人类发展的脚印,但是已经大致勾勒出了人类发展的粗疏旅程。几百万年以前,非洲丛林中的古猿拿起了木棒;几十万年以前,山顶洞人在北京房山燃起了熊熊的篝火;几万年前,人类开始进入了石器时代;几千年前,人类在干旱的沙漠边缘建造了宏伟的金字塔……

人类的历史,有着太多太多曲折的道路,也有着太多太多精彩的故事……

人类进化史目录

第一章 人类来自何方

第二章 一个假说,在非洲幽暗的丛林

人类在非洲起源的学说

人类从非洲迁移出去的假说

第三章 直立行走的意义

有关直立行走

直立行走的意义

第四章 制造工具,人类离开动物界

有关人类对工具的制造

人类制造的第一件工具

第五章 第一束文明之火

发现和使用自然火

.................

生命进化史基本信息

游戏名称:生命进化史

游戏类型:敏捷小游戏

游戏大小:3328K

生命进化史游戏介绍

生命进化史

这个一款非常有创意的敏捷类小游戏!在游戏里,你要根据游戏的提示进行操作,让生命在进化史上前进。通过游戏不仅可以锻炼你的手指灵活性,还可以让你了解到地球生命进化的历程。

生命进化史操作指南

生命进化史如何开始

游戏加载完毕点击点击NORMAL/HARD即可开始游戏。

生命进化史操作方法

根据游戏中的提示,按下相应的键盘方向键↑↓←→控制。

生命进化史游戏目标

大家来了解地球生命进化的历程。

动物进化史图书信息

书 名: 动物进化史

作 者:袁岳 

出版社: 中国广播电视出版社

出版时间: 2011-1-1

ISBN: 9787504363374

开本: 16开

定价: 26.00 元

动物进化史内容简介

确切地说,人类不仅是生活在地球上,还生活在宇宙这个大环境中,正是有了宇宙的诞生,才为地球的诞生奠定了基础和条件。

提到“进化”,人们想到更多的是植物、动物和人类的进化,是的,这是我们接触最多的,也是了解最多的,而且文明的进化离不开它们,但我们生活在地球上,又离不开宇宙的环境,那么,地球和宇宙的进化也是应该被了解和熟悉的。这套文明进化史的系列丛书,在熟知的植物、动物、人类进化史的基础上,加入了宇宙和地球的进化,向读者展示出一个更加全面的文明进化史。

按历史的长短来说,宇宙是老大,地球排行老二,植物、动物和人类分别排行老三、老四和老五。

大多数人都同意老大宇宙诞生于一次巨大的爆炸,爆炸之后开始进化出了许许多多、无法计数的“子子孙孙”,这些子孙们又组成了银河星系、河外星系等“家庭”;宇宙中到底有多少个家庭,至今人类还没有弄清楚。在《宇宙进化史》个,作者总结前人的探索资料,给出了有关宇宙进化的系统介绍。

地球是宇宙的“子孙”,到目前为止,人类观测到的所有星系中,只有它上面存在着生命,这不能不说是一个伟大的进化创举;《地球进化史》从地球的诞生开始说起,到预测地球的未来结束,其中涉及与地球息息相关的月球、地球本身的结构等方面内容。

地球进化小说类型

科幻幻想

伪地球进化史小说类型

未来科技

地球成长史内容提要

有两种含义,一种是指中央电视台《百家讲坛》栏目组编的图书。另一种是指一部纪录片。

《百家讲坛》是中央电视台的一个广受观众喜爱的电视栏目,它主要立足科学、人文、自然等领域,邀请各领域、各业界知名人士做演讲,告诉观众时下备受观众注目的科学、人文、自然等领域的知识。本书为该栏目其中几期围绕地球的成长主题的节目的书面表现形式。阅读本书,能帮你构建时代常识,享受智慧人生,汲取知识精华,领略大师风采。

地球成长史图书目录

人类的起源

神秘的生命起源

植物是如何登陆的

动物的语言与意识

物种多样性的挑战与未来

食、性、合作——人类与动物的行为对比

中国昆虫研究现状

野生动物重归自然

警惕外来动物入侵

植物健康与现代农业

热河生物群

古鸟寻踪

古生代的海洋霸主

空中霸主翼龙

恐龙大地

恐龙家族

地球上的猫科动物(上)

地球上的猫科动物(下)

地球上的猫科动物——老虎

地球上的猫科动物——狮子

地球上的猫科动物——猎豹

猴年话猴——百猴趣谈(上)

猴年话猴——百猴趣谈(下)

猴年话猴——金丝猴

猴年话猴——白头叶猴

世界地球日专辑——善待地球

世界地球日专辑——凝看海洋

世界地球日专辑——触摸山脉

世界地球日专辑——解读森林

世界地球日专辑——走近沙漠

神奇的火山

大地震

暴雨

海岸海洋

跨越两极(上)

跨越两极(下)

地心之旅

生态伦理——一场哲学观念的革命

化学与人类环境

全球变化与生态环境

气候变化的事实影响及对策

生物大灭绝第一次大灭绝

时间:开始于公元前4.4亿年的奥陶纪末期。事件:导致大约85%的物种绝灭。

第一次物种大灭绝又称奥陶纪大灭绝。

奥陶纪(Ordovician Period,Ordovician),地质年代名称,是古生代的第二纪,开始于公元前5亿年,延续了6500万年。

奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区,海水广布,表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育,在板块边缘的活动地槽区,为较深水环境,形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。

奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期,其分布范围包括非洲,特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。

“奥陶”一词由英国地质学家拉普沃思(C.Lapworth)于1879年提出,代表露出英国阿雷尼格(Arenig)山脉向东穿过北威尔士的岩层,位于寒武系与志留系岩层之间。因这个地区是古奥陶部族(Ordovices)的居住地,故名。

当时气候温和,浅海广布,世界许多地方(包括中国大部分地方)都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。

在奥陶纪广阔的海洋中,海生无脊椎动物空前繁荣,生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外,其他一些类群还得到进一步的发展,其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群,自早奥陶世开始即已兴盛繁育,分布广泛。腕足动物演化迅速,大部份的类群均已出现,无铰类、几丁质(chitin)壳的腕足类逐渐衰退,钙质壳的有铰类则盛极一时;鹦鹉螺进入繁盛时期,它们身体巨大,是当时海洋中凶猛的肉食性动物;由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现,三叶虫在胸、尾进化出许多防御性针刺,以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚自中奥陶世开始大量出现,复体的珊瑚虽说还较原始,但已能够形成小型的礁体。

奥陶纪晚期,公元前4.8亿年,首次出现了可靠的陆生脊椎动物——淡水无颚鱼;淡水植物据推测可能在奥陶纪已经出现。

第一次物种大灭绝发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期,由于当时地球气候变冷和海平面下降,生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。

在距今4.4亿年前的奥陶纪末期,发生地球史上第一次物种灭绝事件,约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前,撒哈拉所在的陆地曾经位于南极,当陆地汇集在极点附近时,容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷,整个地球的温度下降,冰川锁住水,海平面降低,原先丰富的沿海生态系统被破坏,导致85%的物种灭绝。

生物大灭绝第二次大灭绝

时间:公元前3.65亿年前的泥盆纪后期。

事件:海洋生物遭受了灭顶之灾。

第二次生物大灭绝又称泥盆纪大灭绝。

泥盆纪(Devonian period),地质年代名称,古生代第四纪,约开始于公元前4.05亿年,结束于公元前3.5亿年,持续约5000万年。

泥盆纪分为早、中、晚3个世,地层相应的分为下、中、上3个统。泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积扩大,陆相地层的发育,生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展,两栖动物开始出现,无脊椎动物的成分也显著改变。

泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期,鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。最重要的是从总鳍类演化而来的,两栖类、爬行类的祖先四足类(四足脊椎动物)出现。

对古气候的研究显示泥盆纪时期是温暖的。化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候。第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期,其原因也是地球气候变冷和海洋退却。

在公元前约3.65亿年的泥盆纪后期,历经两个高峰,中间间隔100万年,发生地球史上第二次物种灭绝事件,海洋生物遭到重创。

生物大灭绝第三次大灭绝

时间:公元前2.5亿年的二叠纪末期。

事件:导致超过96%的地球生物灭绝。

第三次生物大灭绝又称二叠纪大灭绝。

二叠纪(Permian period)是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪分为早二叠世, 中二叠世和晚二叠世。二叠纪开始于公元前约2.95亿年,延至公元前2.5亿年,共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃,古板块间的相对运动加剧,世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系,古板块间逐渐拼接形成联合古大陆(泛大陆)。陆地面积的进一步扩大,海洋范围缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来。

距今2.5亿年前的二叠纪末期,发生了有史以来最严重的大灭绝事件,估计地球上有96%的物种灭绝,其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统也获得了一次最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。 科学界普遍认为,这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1/6,没有使生物演化进程产生如此重大的转折。

科学家认为,在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移,造成了最严重的物种大灭绝。所有的大陆聚集成了一个联合的古陆,富饶的海岸线急剧减少,大陆架也缩小了,生态系统受到了严重的破坏,很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。更严重的是,当浅层的大陆架暴露出来后,原先埋藏在海底的有机质被氧化,这个过程消耗了氧气,释放出二氧化碳。大气中氧的含量减少,对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高,海平面上升,又使许多陆地生物遭到灭顶之灾, 海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。

这次大灭绝是由气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。

生物大灭绝陨石撞击说

有些科学家认为,陨石或小行星撞击地球导致了二叠纪末期的生物大灭绝。如果这种撞击达到一定程度,便会在全球产生一股毁灭性的冲击波,引起气候的改变和生物的死亡。搜集到的一些证据引起了人们对这种观点的重视。但大多数生物科学家认为这场灭绝是由地球上的自然变化引起的。

生物大灭绝气候改变说

有些科学家认为,气候的变化是形成这场大灾难的主要原因。因为二叠纪末期形成的岩石显示,当时某些地区气候变冷,在地球两极形成了冰盖。这些巨大的白色冰盖将阳光发射回太空,会进一步降低全球气温,使陆上和海上的生物很难适应。如果再加上海平面下降和火山爆发,就会成为灭顶之灾。

生物大灭绝传染病说

还有些生物医学家认为,生物大灭绝的原因是,远古时期一场传染病使生物死亡。
  

生物大灭绝火山活动

火山爆发喷出大量气体和火山尘埃进入大气层。火山灰团不仅会使动物窒息而死,还有可能遮蔽太阳,使全球气温降低。所以,火山活动也可能是二叠纪末期灭绝事件的原因之一。西伯利亚就曾经发现当时火山猛烈爆发所喷出的物质。

生物大灭绝沙漠肆虐

二叠纪的陆块碰撞接壤而形成了庞大的盘古大陆。来自海上的雨水和雾气再也无法深入内陆地区。二叠纪的某些区域越来越干燥炎热,致使沙漠范围越来越广,无法适应干旱环境的动物就此灭绝。

生物大灭绝第四次大灭绝

时间:公元前2亿年的三叠纪晚期。

事件:发生了第四次生物大灭绝,爬行类动物遭遇重创。

第四次生物大灭绝又称三叠纪大灭绝。

三叠纪(Triassic period)是中生代的第一纪,爬行动物和裸子植物崛起,位于二叠纪(Permian)和侏罗纪(Jurassic)之间。

始于公元前2.5亿年至2.03亿年,延续了约5000万年。海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面,三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点;到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

公元前1.95亿年的三叠纪末期,估计有76%的物种,其中主要是海洋生物灭绝,此次灾难并无特别明显的标志,只发现海平面下降之后又上升,出现大面积缺氧的海水。

生物大灭绝第五次大灭绝

时间:公元前6500万年,白垩纪末期。

事件:侏罗纪以来长期统治地球的恐龙灭绝。

第五次生物大灭绝又称白垩纪大灭绝或恐龙大灭绝。

白垩纪(Cretaceous Period,Cretaceous)是中生代最后的一纪,始于公元前1.45亿年,结束于公元前6500万年,其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之下、新生界之上。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期,在此期间北半球广泛沉积了白垩层,1822年比利时学者J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩,是生物成因的海洋沉积,主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。

公元前6500万年白垩纪末期,发生地球史上第五次生物大灭绝事件,约75%—80%的物种灭绝。在五次大灭绝中,这次大灭绝事件最为著名,因长达14000年之久的恐龙时代在此终结, 海洋中的菊石类也一同消失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类,并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。这次灾难来自于地外空间和火山喷发,在白垩纪末期发生的一次或多次陨星雨造成了全球生态系统的崩溃。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层,以至于阳光不能穿透,全球温度急剧下降,黑云遮蔽地球长达数年(零点几至几个百万年)之久,植物不能从阳光中获得能量,海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡,食物链的基础环节被破坏,大批的动物因饥饿而死,其中就包括陆地的霸主恐龙。

支持小行星撞击说的科学家们推断,这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍,爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的1万倍,导致了2.1万立方公里的物质进入大气中。由于大气中大量高密度的尘埃,太阳光不能照射到地球上,导致地球表面温度迅速降低。没有阳光,植物逐渐枯萎死亡;没有植物,植食性的恐龙饥饿而死;没有植食性动物,肉食性的恐龙失去食物来源,在绝望和相互残杀中缓慢消亡。几乎所有的大型陆生动物都未能幸免于难。小型的陆生动物,像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生,终于熬过了最艰难的时日,等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。

撞击假说的支持者发现了许多有力的证据,来证明他们的观点。最有力的证据来自在K/T(白垩纪和古近纪)地质界线上发现的铱异常和冲击石英。科学家推测,这种高含量的铱元素就是撞击地球的小行星带来的,冲击石英在撞击过程中形成,但同时撞击所形成的撞击坑却未被找到,多数的陨石坑被认为其大小与推测不相符合。

美国人查特吉约提出了一种类似的假说。他认为在白垩纪末期撞击地球的凶手不是一颗小行星或者陨石,而是彗星雨。大量的彗星雨撞击到地球上,形成一个环绕地球一周的撞击带,其中有2块巨大的彗星体成为了恐龙大灭绝的“主犯”:一块形成了墨西哥湾附近的巨大的陨石坑,另外一块撞击到印度大陆上,形成的陨石坑比墨西哥湾附近的陨石坑还大。

生物大灭绝第六次大灭绝

自从人类出现以后,特别是19世纪工业革命以后,由于人类只注意到具体生物源的实用价值,对其肆意地加以开发, 而忽视了生物多样性间接和潜在的价值,使地球生命维持系统遭到了人类无情的蚕食。科学家估计, 如果没有人类的干扰,在过去的2亿年中,平均大约每100年有90种脊椎动物灭绝,平均每27年有一个高等植物灭绝。在此背景下,人类的干扰,使鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了100—1000倍。1600年以来,有记录的高等动物和植物已灭绝724种,而绝大多数物种在人类不知道以前就已经灭绝。经粗略测算,400年间生物生活的环境面积缩小了90%,物种减少了一半,其中由于热带雨林被砍伐对物种损失的影响更为突出。估计从1990—2020年由于砍伐热带森林引起的物种灭绝将使世界上的物种减少5%—15%,即每天减少50—150种。在过去的400年中, 全世界共灭绝哺乳动物58种,大约每7年灭绝一个种,这个速度较正常化石记录高7—70倍;在二十世纪的100年中,全世界共灭绝哺乳动物23种,大约每4年灭绝一个种,这个速度较正常化石记录高13—135倍。

一组来自国家环保总局的最新数据:中国被子植物有珍稀濒危种1000种,极危种28种,已灭绝或可能灭绝7种;裸子植物濒危和受威胁63种,极危种14种,灭绝1种;脊椎动物受威胁433种,灭绝和可能灭绝10种。

最新研究显示,人类种群数量在过去的35年里已经加倍,而同时蝴蝶、甲壳虫以及蜘蛛等无脊椎动物的数量已经减少了45%。

生物多样性受到有史以来最为严重的威胁。生存问题已从人类的范畴扩展到地球上相互依存的所有物种,许多人都在思考同一个问题——我们能留给下一代什么?是尽可能丰富的世界,还是一个生物种类日渐贫乏的地球?不少人惊恐地自问:不曾孤独来世的人类,难道注定要孤独地离开?也许可以从150年前一位印第安酋长的话中找到答案——“地球不属于人类,而人类属于地球”。

2013年10月31日,安娜莉·内维茨在《分散、适应与回忆》一书中写道,在过去4年里,蜜蜂蜂群出现了一种令人不安的变化。在养蜂人无助的注视之下,这些群居昆虫原本所具有的机器一般的效率退化成为无法解释的混乱。工蜂飞走后再也不会回巢,幼蜂在蜂巢中漫无目的地走动,蜂群的日常劳作无人过问,直到蜂蜜生产完全停止,蜂卵因为得不到照料而死去。自从2007年以来,这种被称为“蜂群崩溃综合征”的现象每年冬天都会使蜂群数量减少大约30%。

如果蜜蜂灭绝,它们的消失将引发物种灭绝的多米诺效应,因为从苹果到花椰菜的各类农作物都依赖蜜蜂为其授粉。与此同时,全世界的两栖动物物种有超过1/3面临灭绝威胁,据哈佛大学进化生物学家兼自然资源保护论者E·O·威尔逊估计,每年有2.7万种物种从地球上消失。

我们是否处在一次大规模灭绝过程的序幕之中,而这一过程最终将导致地球上数以百万计的动植物物种——包括我们人类自己——的消亡?“第六次灭绝”假设的支持者们认为这个问题的答案是肯定的。

生物大灭绝盘点5次生物大灭绝

在地球的发展史上,生命从无到有,再到多样化,经历了长达数亿年的时间。为了更直观地理解地球的演化历史,法国科学家里夫形象地把46亿年的时间压缩成了一天:这一天的前1/4 的时间,地球上是一片死寂;时针指向凌晨6时,最低级的藻类开始在海洋中出现,它们持续的时间最长;一直到了20时,软体动物才开始在海洋与湖沼中活动;23时30分,恐龙出现,但只“露脸”了仅仅10分钟便匆匆离去;在这一天的最后20分钟里,哺乳动物出现,并迅速分化;23时50分,灵长类的祖先登场,在最后的2分钟里,它们的大脑扩大了3倍,成为人类。

里夫描绘的地球史好似一场演出,将各类生物比作舞台上的演员,它们依次登台,演绎了一场精彩而隆重的晚会。但是,有人登场,就会有人退场。

这漫长的过程,不单单是动植物生死轮回的过程,也是无数物种由诞生到灭绝的过程。科研人员根据化石考证,地球至少发生过5次生物大灭绝和若干次小型的生物灭绝事件。也许很多人会不解,有关远古时代生物灭绝的研究有什么现实意义?在地质学的研究中,有一个重要的思维方法叫“以古论今(未来)”,了解过去的最终目的是为了更好地了解当前的现状并预测未来。如果你知道我们的地球也正处在新一轮的生物大灭绝时期,你就会真真切切地体会到一种危机感了。

接下来,让我们一起走进远古时代,探索生物大灭绝的奥秘……

生物大灭绝第1次

在奥陶纪时期,地球上浅海广布,气候十分适宜生物生长,这一时期海洋生物繁多,比如三叶虫、海百合、珊瑚和鹦鹉螺等。

然而,到了BC4.46亿年至BC4.44亿年前(即奥陶纪末期)的200 万年间,地球上发生了第一次大规模的物种灭绝事件,史称“奥陶纪灭绝事件”。在这次灭绝事件中,全球约85%的物种灭亡,约27%的科与57%的属灭种,从灭种属的数量上看,这次物种灭绝事件在5次大灭绝事件中排名第3位。

古生物学家认为,这次生物灭绝是由全球气候变冷造成的。当时的地球正经历安第斯-撒哈拉冰河时期,大片的冰川使洋流和大气环流变冷,全球温度下降,冰川锁住了水,导致海平面下降。这些变化改变了生物的生存环境,沿海生物圈被严重破坏,最终导致大量物种灭绝。

值得注意的是,在这次生物大灭绝过后不久,地球就进入到地质历史上的志留纪时期,而地球生物又开始迅速复苏。那么那些幸存者是如何躲避过灾难,获得重生的呢?

2005年7月,我国一位地质学家在浙江省杭州市余杭区安乐山进行地质资源调查时,不经意间在一座亭子旁边的石壁上发现了直径仅几毫米的贝壳化石。后经不断研究,地质学家在这块石壁上发现了三叶虫、海百合等多种化石,而且它们存活的年代属于BC4.4亿年前的奥陶纪与志留纪时期之间。这些小小的生物展现了奥陶纪末期到志留纪早期生物演化的连接。专家分析,在奥陶纪末期、志留纪早期,杭州还处在南半球低纬度地区,属于海洋深水区,而原始动物只能在浅水中生存。但是,“物竞天择,适者生存”,在面临环境异常变化时,只有那些主动对自身进行改造的生物才能逐渐适应环境的变化。它们缩小了体型以适应深海环境,借助浅水区向深水区过渡的特殊地理环境,逐渐迁移到深水处,躲过了那场大灾难,从而使杭州地区成为奥陶纪末期生物大灭绝时一些幸存生物的“避难所”。所以,有人这样猜测:杭州地区是否曾经为地球生命留下了绝少的种子?或者退一步说,至少杭州这个深水区曾经是志留纪生物复苏的源泉之一。

生物大灭绝第2次

地球处于泥盆纪时,许多地块升起并露出海面成为陆地,古地理面貌发生了很大变化。这个时期蕨类植物繁盛,昆虫和两栖类动物兴起,脊椎动物进入飞跃发展时期,鱼形动物数量和种类增多,现代鱼类开始出现,所以泥盆纪常被称为“鱼类时代”。

但是,在BC3.75亿年前至BC3.60亿年前,即泥盆纪至石炭纪过渡时期也发生了一次生物大灭绝,这次事件持续了1500万年左右。期间有多次生物灭绝高峰期,海洋生物大量灭绝,而陆地生物受到的影响较小。从规模上看,当时全球82%的海洋物种灭绝,浅海的珊瑚几乎全部灭绝,深海珊瑚也部分灭绝。此次灭绝事件的规模在5 次大灭绝事件中排名第4位。

关于此次灭绝事件的原因,有学者认为与奥陶纪末期相似,也是因全球变冷,即地球进入卡鲁冰河时期所致;也有学者认为是期间发生的彗星撞击地球事件所致;还有人认为是陆生植物大量繁育,它们进化出发达的根系深入地表土之下数米,加速了陆地岩石土壤的风化,大量元素释放进入地表水,造成了水系的富营养化,导致了海底缺氧,从而使海洋物种大量灭绝。

2010年,美国俄亥俄大学一位科学家又提出了新的观点。他研究发现,自然界的物种存在着自然灭绝的过程,新的物种会不断取代旧物种。而泥盆纪后期发生灭绝的物种数量并没有显著增多,只不过新生的物种数量十分稀少,从而导致生物物种的相对骤减,从而出现生物灭绝的现象。

这意味着什么呢?他的观点是,大规模的物种入侵阻止了新物种的形成,从而引发了生物灭绝。简单地说,在泥盆纪时期,随着地质变迁,海平面发生变化,陆地彼此相连,陆地生态系统开始形成,两栖动物也开始向陆地迈进,某些物种得以进入到它们此前从未居住过的环境之中。这些新晋物种就是入侵物种,它们大量繁衍,抢占领地和资源,阻止了新物种的产生。因此,阻止生物入侵,对于如今的生物多样性保护而言,仍然有重要的借鉴意义。

生物大灭绝第3次

在BC2.5亿年前的二叠纪至三叠纪过渡时期,地球上发生了迄今已知最大规模的物种灭绝事件,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了。

这次灭绝事件又是如何发生的呢?美国麻省理工学院和中科院南京地质古生物所的科学家研究发现,这次大规模的生物大灭绝事件,只经历了短短6 万年的时间,这对于整个地球史而言,仅仅是“眨眼之间”。

在那个时代,火山频繁爆发,沉积下来的火山灰在掩盖了一切的同时,又为我们准确地记录下了当时的情景。科学家们研究发现,我国浙江省长兴县煤山的一段地层剖面,清晰地反映了当时动物灭绝的过程:在地层剖面中,越往地层的上方,四射珊瑚、三叶虫等生物就越稀少,随着时间的推移绝迹了。科学家们采用碳同位素分析等方法确定这些事件发生的具体时间,发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前,终结于2.51880亿年前,这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内,是一次突发性的灭绝事件。

同时,经过计算,在当时的生物大灭绝初期,地球的温度是25℃,但至生物大灭绝结束时,地球温度升至33℃,短短几万年的时间内地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一段全球范围的高温期,温度升高,气候干旱,森林野火不断直至燃烧殆尽,二氧化碳浓度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。究其罪魁祸首,就是当时大规模的火山活动,导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。

生物大灭绝第4次

在BC2.08亿年前的三叠纪至侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。

关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3~7.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。

此外,还有一种观点认为,这一事件与当时大规模火山爆发所引发的气候变化有关。在三叠纪时期,火山爆发喷涌了大量岩浆和气体,改变了当时的气候条件,排放的二氧化碳还可能会酸化海洋,造成海洋及陆地生物的灭绝。

生物大灭绝第5次

2013年2月15日,一颗编号为2012DA14的近地小行星以距离地球仅仅2.77万千米的位置掠过地球,尽管它没有撞击地球,却着实让科学家捏了一把汗。因为这颗小行星直径约44米,重量达12万吨。如果它撞击了地球,将释放相当于230万吨爆炸当量的能量,近乎于1908年震惊世界的俄罗斯西伯利亚通古斯大爆炸产生的能量。

然而,我们的地球并不是每次都能那么幸运。如今地球上大大小小的陨石坑数以百计,每一个都代表着当年的一次创伤。其中最著名的一次撞击事件,造成了地球上第五次生物大灭绝,当年地球的霸主恐龙也不幸全军覆没,那就是希克苏鲁伯陨石撞击事件。

恐龙是一类能以后肢支撑身体并直立行走的脊椎动物,大多栖息于陆地上,大约在BC2.25 亿年前的三叠纪晚期,统治全球陆地生态系统超过1.6亿年之久,直到BC6500万年前的白垩纪晚期灭绝。但是,恐龙的后代——鸟类存活了下来,繁衍至今。

关于恐龙的灭绝,科学家们提出了五花八门的假说,先前其中比较著名的有以下四种:其一“, 气候变迁说”。该假说认为BC6500万年的地球气候陡然变化造成大批动植物死亡;其二,“地磁变化说”。该假说认为当年的地球磁场突然发生变化使得大批动物遭受灭顶之灾;其三,“酸雨说”。该假说认为白垩纪末期地球上可能下过强烈的酸雨,造成恐龙中毒而灭绝;其四,“被子植物中毒说”。该假说认为地球上的被子植物逐渐取代了裸子植物之后,其中含有的毒素被动物食用之后累积,从而导致恐龙灭绝。当然,每一种假说都有科学的一面,但也存在争议。现今,被国际社会普遍认可的是“陨石撞击说”。

20世纪70年代末,一位名叫格伦·彭菲尔德的地质学家在墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯地区从事石油勘探工作时,惊奇地发现在尤卡坦半岛外海的海床之下,有个直径达70千米的弧状地形。之后,他查阅了相关资料,发现尤卡坦半岛上也有一个这样的弧状地形,二者居然可以合成一个完整的圆形,合成后的直径达180千米宽。但是,由于他是从事石油勘探工作的,这个发现没引起他的重视,这些与石油无关的发现也就没有被公开。

后来,不断有科学家们在此有新的发现,比如冲击石英、重力异常、玻璃陨石等足以证明这个圆形构造是陨石撞击形成的,而且推测这个撞击体的直径至少有10千米,撞击产生的能量相当于1014TNT当量,在全世界所有已知爆炸事件中属规模最大的一次。再后来,有人研究发现这个陨石撞击坑的形成年代大约是6500万年前。随着研究的不断深入,科学家们确信希克苏鲁伯陨石撞击事件是造成白垩纪至第三纪恐龙大灭绝的原因。

希克苏鲁伯撞击事件会引发大规模海啸、地震与火山爆发,撞击产生的碎片和灰尘会造成全球性的风暴,长时期遮蔽阳光,妨碍植物的光合作用,造成生态系统的瓦解,一系列的灾难最终导致全球约17%的科、50%的属、75%的物种灭绝,灭绝事件的规模在5次大灭绝事件中排名第2。

锇:元素周期表第6周期Ⅷ族元素,铂族金属成员之一。元素符号Os,原子序数76,相对原子质量190.2,属重铂族金属,是全世界迄今发现的地球上密度最大的物质。

冲击石英:或称为撞击石英、受震石英,是一种微结构和一般石英不同的石英,只在极高压和有限温度下形成。

重力异常:由于地球质量分布不规则造成的重力场中各点的重力矢量g和正常重力矢量γ的数量之差。它是研究地球形状、地球内部结构和重力勘探,以及修正空间飞行器的轨道的重要数据。

玻璃陨石:一种含硅量很高的天然玻璃物质(SiO2的平均含量约75%)。它的外观与地球上的黑曜岩相似,亦称为“似黑曜岩”,但成分和结构与黑曜岩相差很大。

生物起源生物起源论

生物起源论者认为,人类教育发源于动物界中各类动物的生存本能活动。主张生物起源的代表人物有利托尔诺、沛西.能等。

法国社会学家利托尔诺(Charls Letourneau,1831一1902)在其所著《动物界的教育》一书中认为,教育是一种生物现象,教育起源于一般的生物活动。他说:“动物尤其是略为高等的动物,完全同人一样,生来就有一种由遗传而得到的潜在的教育。”②他根据对各种动物生活的观察,认为在动物世界里存在着如母隼教幼隼,母鸭带雏鸭,燕雀、欧棕鸟等各种禽类的示范与学习,兽类中的母熊教幼熊、雌象教幼象以及老兔教小兔等。他甚至说:“在脊椎动物中,人们已经可以确认存在着有意识的教育”③,如小鸡、狗、猴等。利托尔诺由这些观察坚定地得出结论;“从观察得到的,互相有联系的许多事实已无可争辩地向我证实:兽类教育和人类教育在根本上有同样的基础,由人强加的人为的教育,可以动摇甚至改变动物的,被称为本能的倾向,并反复教它们具有一些新的倾向,为取得这一结果,通常只要让年幼动物反复地练习并恰当地利用奖励也就够了。由此不难看出,人类教育的进行与动物的教育差别不大,在低等人种中进行的教育,与许多动物对其孩子进行的教育甚至相差无几。”

利托尔诺从生物学的观点出发,把动物界生存竞争和天性本能看成是教育的基础。按照他的看法,动物是基于生存与繁衍的天性本能而产生了把“经验、”“技巧”传给小动物的行为的,这种行为便是教育的最初形式与发端。

英国教育家托马斯·沛西· 能(Sir Thomas Perey Nunn,1870-1944)1923年在不列颠协会教育科学组大会上的主席演说词《人民的教育》中指出:“教育从它的起源来说是一个生物学的过程,不仅一切人类社会有教育,不管这个社会如何原始,甚至在高等动物中也有低级形式的教育。我之所以把教育称之为生物学的过程,意思就是说,教育是与种族需要、种族生活相应的、天生的,而不是获得的表现形式,教育既无须周密的考虑使它产生,也无需科学予以指导,它是扎根于本能的不可避免的行为。”

教育的生物起源论者把教育的起源归之于动物的本能行为, 归之于天生的、像动物本能那样原本具有的生物行为,教育过程即按生物学规律进行的本能过程,这就完全否认了人与动物的区别,否认了教育的社会性。教育的生物起源说是教育史上第一个正式提出的有关教育起源的学说,也是较早地把教育起源问题作为一个学术问题提出来的。他们的解释是以达尔文生物进化论为指寻的。它标志着在教育起源问题上开始从神话解释转向科学解释,但其根本错误在于没有把握人类教育的目的性和社会性,从而没能区分出人类教育行为与动物类教育行为的差别。

史前生物史前分类

史前共有太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个时期。

史前生物太古代

合并图册(14张)地球形成约在50到46亿年前。当时大地上火山遍地,岩浆横流,环境之恶劣不在今日金星之下。但由于地球距离太阳较金星远一些,且自转周期合理,这为生命的形成奠定了基础。随着地球表面的不断冷却和水气的增加,大地开始出现了水并逐渐汇集得越来越多。

约在39亿年前,地球上出现了原始的海洋。几乎完全是淡水的原始海水中溶入了大量的有机质,如氨基酸、核苷酸等,它们可能原本是地球上所有,也有一部分来自彗星。在太阳及地球其它物理作用下,一些有机质出现了肽键并进而形成蛋白质。在随后的几亿年中,这些蛋白质越来越复杂,终于在34亿年前生命开始出现了。

时代事件35亿年前最后共同祖先出现,细菌及古细菌分裂。细菌发展了光合作用的原始模式,但最初不会产生氧。这些生物透过电化学梯度产生三磷酸腺苷。33亿年前能进行光合作用的蓝菌出现,它们以水为还原剂,并排出氧。氧首先将海洋中的铁氧化,产生铁矿石。氧在大气层的浓度上升,对很多细菌都有毒。

史前生物元古代

从距今34-18亿年前这漫长的16亿年中(要知道从地球上有了第一个动物到现在可能不超过10亿年),我们不知道发生了什么事,但有一点可以肯定,原始无真核细胞在不断地进化。从距今18亿年前开始,地球进入震旦纪,大约又经过了12亿年到6亿年前,有细胞核、细胞器分化的真核生物出现了,从此地球进入了一个生命大发展的阶段。这时期的海洋生物主要是蓝藻、红藻和绿藻,原生动物大概也是在这个时期出现的,到距今6亿年前时,已经有浮游动物、杯海绵和腔肠动物了。

25亿年前:一些细菌演化到有能力去使用氧来有效的从有机物中抽取能量。差不多所有生物都用相同的

三羧酸循环及氧化磷酸化来使用氧。"runaway icehouse"效应造成休伦系冰期。

21亿年前:更多复杂的细胞出现,包括有细胞器的真核生物。最接近的可能就是古细菌。大部份有细胞器的

都可能是从共生细菌衍生而来:线粒体会用像现今立克次体般从有机物抽取能量,而叶绿体则从

光及有机物合成能量。这是共同演化的例子。

12亿年前:出现有性生殖,引发更快的演化。大部份的生命于海洋及湖中出现,一些蓝菌已经生活在湿润的

泥土中。

10亿年前:多细胞生物出现,首先是生活在海洋中的藻及海苔。

11-7.5亿年前:第一个超级大洲罗迪尼亚形成及重新分裂。

9.5-7.8亿年前:斯图尔特冰期:这个时期是多重及接近全球性的冰期,反复的从雪球地球变为温室地球。

9亿年前:每年共有481日,每天18小时。地球的自转及公转因潮汐力逐渐变慢。

7.5-5.8亿年前:根据雪球地球假说,前寒武纪成冰纪的冰河时期非常严重,连海洋亦完全结冰,只有在

热带的海水仍保持是液态。

6亿年前:多孔动物、刺胞动物、扁形动物及其他多细胞动物在海洋出现。(但亦有研究显示最早的动物生活

在湖泊的环境中。)刺胞动物及栉水母是最早有神经元的生物,神经元只是一个简单的网,没有

脑部或中央神经系统。

6-5.4亿年前:第二个超级大陆潘诺西亚形成及分裂。

5.8-5.4亿年前:氧气的累积使臭氧层可以形成。而臭氧层可阻挡太阳的有害辐射,使生命可以在陆地上发

展。

5.65-5.25亿年前:寒武纪大爆发产生了所有现今动物的主要的门,其成因仍然存疑。以三叶虫为主的

节肢动物是最主要的门。脊索动物的皮卡虫可能是人类的祖先。奇虾是达2米长的猎食

者,它的后代可能是海蜘蛛。

人们通常把震旦纪叫藻类时代。这一时期应该是寒武纪生命大爆发的准备阶段。

史前生物古生代

地质年代的第三个代。约开始于6亿年前,结束于2.3亿年前。古生古生代鱼类

代共有6个纪,一般分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪、奥陶纪和志留纪,晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪,相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全 盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代早期以海生藻类为主,至志留纪末期,原始植物开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。石炭纪和二叠纪时,蕨类植物特别繁盛,形成茂密的森林,是重要的成煤期。

寒武纪

地质年代古生代的第一个纪。“寒武”原是英国南威尔士的一座山脉名因地质学家研究了该处的地质而得名。约开始于6亿年前,结束于5亿年前。寒武纪的生物群中,以绿藻、红藻等海生藻类植物最为繁盛,无陆生动物。海生无脊椎动物,如三叶虫、低等腕足类和单板类、腹足类等多种软体动物繁盛。

奥陶纪

地质年代古生代的第二个纪。“奥陶”原是英威尔士的一古代民族名,被地质学家用作地质年代名。约开始于5亿年前。结束于4.4亿年前。当时气候温暖。全世界几乎都被浅海海水淹没。生物种类极多,已发现并能保存为化石的有海生藻类和多种海生动物。其中有三叶虫、笔石、蜓类、叠层石、腕足类动物中的海豆芽,软体动物中的鹦鹉螺类、腹足类、瓣鳃类等。棘皮动物海林擒(现已绝灭,云南、贵州、陕西等地有化石)。此外,还有海生节肢动物中的大型板足鲎和低等鱼类等。

志留纪

地质年代古生代的第三个纪。“志留”原是英国威尔士的一个古代民族名,被地质学家用作地质年代名。开始于4.4亿年前,结束于4.05亿年前。志留纪浅海海水中仍以海生无脊椎动物为主,保存的化石主要有笔石、珊瑚、腕足类、瓣鳃类、头足类、海百合、三叶虫、鲎、海胆等。脊椎动物鱼类繁盛。志留纪晚期,由于地壳运动剧烈,海水退缩,陆地扩大,低等陆生植物开始繁生。

泥盆纪

地质年代古生代的第四个纪。泥盆(Devonshire)为英国得文郡名,因地质学家研究了该地的地层而得名。约开始于4.05亿年前,结束于3.5亿年前。泥盆纪的无脊椎动物,除珊瑚、腕足类和原始菊石外,昆虫开始出现,其他各门动物也有发展。脊椎动物中的鱼类(甲胄鱼、总鳍鱼)大量出现。泥盆纪晚期,出现了原始两栖动物坚头类,原始陆生植物蔗类和裸子植物出现。

石炭纪

地质年代古生代的第五个纪。因研究英格兰地质时,发现一套富含煤炭的地层而得名。是一个重要的造煤时代,约开始于3.5亿年前,结束于2.85亿年前,石炭纪时不仅海生的一类体小、结构简单、具有钙质壳体的原生动物纺锤虫类繁盛,而且珊瑚、腕足类、昆虫类也很多。两栖类发展,原始爬行类出现。木本陆生植史前生物

物石松、芦木、种子蕨、真蕨、棵子植物科达树繁荣。

二叠纪

地质年代古生代的第六个纪。“二叠”为德文Dyas的意译。地质学家研究德国地层时,发现石炭纪地层之上有两组明显地层,但大部分不含化石,而在苏联乌拉尔山脉西坡的彼尔姆地区同期的沉积中则含化石较多,可作标准地层。约开始于2.85亿年前,结束于2.3亿年前。本纪无脊椎动物以皱纹珊瑚、 类、腕足类、菊石为主,脊椎动物以两栖类繁盛。植物方面蕨类植物和裸子植物继续繁盛。

史前生物中生代

地质年代的第四个代,约开始于2.3亿年前,结束于6500万年前。按先后次序可分三叠纪、侏罗纪和白垩纪3个纪。中生代的生物演化最为特殊,主要是爬行动物大为发展,不仅陆上出现大型爬行动物,有一些还重回海洋,而另一些则能在空中活动,所以中生代曾被称为爬行类时代,而鸟类、有袋类和有胎盘的哺乳动物也开始发生。在无脊椎动物中,软体动物中的菊石类最为繁盛,因此,中生代又被称为菊石时代。此外,箭石、腹足类和瓣鳃类等其他软体动物也颇发展,逐渐显示现代种类的初步面貌。植物以裸子植物的苏铁、银杏为最繁盛,所以中生代又称为裸子植物时代,但后期已有被子植物出现,至白垩纪后期更为显著。中生代后期的地壳运动,对生物的演化产生了巨大影响,许多种类(特别是恐龙)趋于绝灭。

三叠纪

地质年代中生代的第一个纪。德国地质学家研究了阿尔卑斯山的地层,发现这一时期的沉积物,明显地分为上、中、下三部分,分别代表本纪早、中、晚三个世的时代,故称为三叠纪。约开始于2.3亿年前,结束于1.95亿年前。无脊椎动物以菊石类、瓣鳃类为主,脊椎动物中的爬行动物开始发展。在我国云南禄丰三叠纪末期的地层中,曾发现有兽齿类卞氏兽化石。裸子植物松柏、苏铁和蕨类植物繁盛。

侏罗纪

地质年代中生代的第二个纪。“侏罗”一词来自法国、瑞士边境的侏罗山(Jura Mt.)。开始于1.95亿年前,结束于1.37亿年前。本纪陆上的真蕨、苏铁和棵子植物针叶树繁盛,大型爬行动物恐龙繁盛,故称恐龙时代。后期原始鸟类发生,海中无脊椎动物和爬行动物鱼龙和蛇颈龙等也极为繁盛。

白垩纪

地质年代中生代的第三个纪,也是中生代最后一纪。白垩一词来自欧洲西海岸白垩沉积层。开始于1.37亿年前,结束于6500万年前。恐龙历盛而衰;被子植物出现,硬骨鱼类和软体动物繁盛。本纪末,恐龙等均绝灭,标志着中生代结束。白垩纪晚期,被子植物大为增多,鸟类和高等哺乳类陆续出现。

恐龙自三叠纪出现到白垩纪灭绝,它们统治地球达整整一亿三千万年之久。

假鳄龙(也许还有别的)分化为两目,一是蜥臀类:分植食性的蜥脚亚目和肉食性的兽脚亚目;二是鸟臀类:又分为鸟脚亚目、甲龙亚目、剑龙亚目和角龙亚目四类。

史前生物新生代

地质年代的第五个代,也是地质年代最近的一个代。约开始于6700万年前,延续至今。可划分为第三纪和第四纪两个纪。这个时期的生物已接近现代,脊椎动物的特征是哺乳动物的兴起和繁盛,后期出现了人类。植物以被子植物为主;植被带的分化日趋明显。气候逐渐变凉,特别是后期,冷暖波动大,局部地区并出现冰川。这个时期的地层在我国绝大部分都以陆相沉积为主,并含有丰富的矿产资源。我国著名的胜利油田,大港油田和抚顺煤田等都是这个时期的产物。发生在这个时期的地壳运动称为“喜马拉雅运动”。

第三纪

地质年代新生代的第一个纪。开始于6700万年前,延续至距今200—300万年前。哺乳类、鸟类和被子植物繁盛,类人猿出现。海生无脊椎动物以有孔虫、六射珊瑚、腹足类、瓣鳃类为多。淡水中的软体动物、鱼类、轮藻、硅藻等大为发展。

第四纪

地质年代新生代的第二个纪。也是地质历史的最后一个纪,约从距今200—300万年前至现在。第四纪的最大特点是人类的出现,我国的“元谋人”、“蓝田人”、和“北京人”化石,即发现于这个纪的地层中。这一时期的气候发生剧烈变化,并发生了多次冰川作用,引起一些动植物的灭绝或仅遗留下极少数个体,如大熊猫和水杉、水松等。

史前生物灭绝

伽马射线“屠灭”史前生物

大约4.4亿年前,地球进化历史上发生了一次严重的生物大灭绝,大约三分之二的物种毁于一旦。最新研究表明,这次进化灾难的罪魁祸首可能是当时的伽马射线大爆发。它破坏了地球的臭氧层,使得太阳紫外线肆无忌惮地辐射,给当时的地球生物带来了致命伤害。

研究小组负责人、美国天文学家阿德里安·梅洛特7日介绍说,这次生物灭绝被称作“奥陶纪大灭绝”,在进化史上5次最为严重的大灭绝中排名第二。“对于这次生物灭绝,之前比较流行的理论解释是由冰期到来所致。但我们(研究后)认为,有非常有利的间接证据可以说明,伽马射线爆发才是真正原因。”

25种最迷人史前生物(25张)

奥陶纪化石记录显示,当时三分之二的物种“突然从地球上消失了”。

但化石也表明,那场持续时间长达50多万年的冰期也是从这个时期开始的。梅洛特说,伽马射线爆发可以很好地解释这两种现象。

伽马射线“袭击”地球时,会破坏地球大气层平流层的分子结构,形成新的氮的氧化物及其他化学物质,使得地球被一层“棕褐色的烟雾”包围,臭氧层也遭到严重破坏。这时,紫外线强度比正常情况要强至少50倍,足以使地表生物丧命。这一时期,大多数生活在地表或接近地表的生物,尤其是海洋浅水生物几乎都灭绝了,而深水生物则幸免于难,这也是“伽马射线说”的有力佐证。

伽马射线的第二个影响就是,大量氮的氧化物的形成使得地球大气层温度下降,地表降温,进而导致冰期的来临。在这次生物大灭绝之前,地球上“超乎寻常的温暖”。

史前生物大灭绝可能缘于全球变暖

在大约2.5亿年前,地球上有约90%的海洋生物和75%的陆地生物物 种消失。美国科学家研究认为,火山活动导致的全球变暖可能引发了史前生物大灭绝 。史前生物-猛犸象

据《科学》杂志网站报道,以美国华盛顿大学科学家沃德为首的研究小组通过化学、生 物学等手段,对南非裸露沉积层一处300米厚的截面进行了研究分析。结果发现,地球在 大约2.5亿年前曾经历了大约1千万年的物种逐渐消失阶段,然后突然进入一个物种灭绝速度加快的阶段。这一阶段持续了大约500万年。

科学家认为,那时在现为西伯利亚的史前地区出现了大量的火山活动,导致全球变暖,同时地球上的地质活动造成海平面下降。全球变暖和氧气减少的长期作用引起了物种加快灭绝。

科学家进一步解释说,海平面下降时,水下沉积层大面积暴露在外,释放出大量的甲烷 。甲烷进入大气层即成为威力巨大的温室气体。沃德指出,地球大气含氧量为21%。 在生物大灭绝时期,温室气体增加可能使大气含氧量降到16%甚至更少。由于海拔越高, 氧气越少,其结果可能导致地球上的生存空间减少一半。

史前生物重新发现

近代以来,我们每一个人都被一个又一个凄惨的有关物种灭绝的故事包围,不断有人劝诫我们:这一切必须停止了。但对于普通人来说,要我们去阻止物种灭绝,似乎不是一件很容易做到的事。所以我想给大家鼓鼓劲儿,先来看份不那么阴暗的物种清单,以下就是五大人们原以为灭绝,可又重新发现了的物种。

新荷兰鼠

新荷兰鼠是啮齿类动物,对其记载最早可追溯至1843年。之后不久,新荷兰鼠便从人们的视野中消失,并被列入已灭绝生物。这一可爱的小生物在消失近一个世纪之后,1967年在澳大利亚悉尼市郊被重新发现。在这之后,澳洲的新南威尔士和维多利亚也陆续发现大量新荷兰鼠的踪迹,甚至在澳大利亚的塔斯马尼亚岛东北部也有关于新荷兰鼠的报告。新荷兰鼠昼伏夜出,以草根和昆虫为食,多见于大火过后的荒原,因为在这种荒原上澳洲金合欢和豌豆都会大量生长,它们的果实正是新荷兰鼠的最爱。所以大火过后,往往会发现新荷兰鼠种群爆炸性增长,但随着其它动植物进入荒原,其数量也会很快回落。由于其居住的地区环境日益恶化,新荷兰鼠的数量一直不多,至今仍属于濒危保护动物,只有在澳大利亚干燥的沿海荒原区和塔斯马尼亚岛东北岸的森林里有少量分布。1983年2月澳大利亚北部森林大火中,不少新荷兰鼠的亚种再次被确认为灭绝物种。

恐蜥

恐蜥在很长一段时间内都被认定为灭绝生物,直到2003年,人们在南太平洋小岛新喀里多尼亚重新发现了它。恐蜥名字恐怖,但个头却不大,身长约50厘米,和澳大利亚蓝舌蜥蜴差不多大。恐蜥有一口弯曲锋利的长牙,这口牙齿对于蜥蜴来说可是非常罕见,因为蜥蜴都是杂食动物,很少需要肉食动物般的利齿。恐蜥第一次进入人类视野是在1876年,法国人布兰萨同样是在新喀里多尼亚岛发现这一物种。恐蜥是岛上存在过的第三大的爬行类动物,仅次于鳄鱼和史前巨蜥。恐蜥同样昼伏夜出,以较大的脊椎动物为食,如其它蜥蜴,幼鸟和鸟蛋。

巨型帕鲁斯蚯蚓

在上世纪八十年代,来自北美洲的巨型帕鲁斯蚯蚓被一度认定为已灭绝生物,这一物种才重新进入我们的视野。对于这一蠕虫我们知之甚少,但可以观察到的都是极为特殊的习性。首先,作为蚯蚓,它可以长到3英尺长(约90厘米);其次,当你把这种蚯蚓捏在手里时,它就会散发出百合般的香气。它的自我防御手段是向敌人吐口水;它属于那些白化生物的一种;在干旱的夏天,巨型帕鲁斯蚯蚓可以在地表掘出近五米深的洞穴。巨型帕鲁斯蚯蚓最早被发现是在1897年,由弗兰克·史密斯在华盛顿州普尔曼地区发现的。当时这种蚯蚓在当地乡下很常见,最原始的居住地被认为是北美洲帕鲁斯地区杂草丛生的大草原,这一类草原富含火山灰和多层有机质,十分肥沃。之后由于居住地被破坏和外地蚯蚓不断入侵而逐渐减少,乃至一度被认为是灭绝生物,三次有人目击到巨型帕鲁斯蚯蚓,证明其并未消亡,但依然是急需保护的物种。很多环保团体已经开始游说美国政府将巨型帕鲁斯蚯蚓列入濒危动物名录。

短翅水鸡

短翅水鸡

短翅水鸡,又称塔卡黑秧鸡或南秧鸟,产于新西兰的不能飞行的珍稀鸟类。在1898年最后四只短翅水鸡被捕获,制成标本,之后被认为已灭绝,在经历了长时间的探寻之后,1948年鸟类学家欧贝尔博士在新西兰南岛的蒂阿瑙湖河谷中又发现了短翅水鸡的踪影。短翅水鸡与秧鸡科的水鸡有亲缘关系,色艳丽,体羽艳蓝和铜绿色。喙大,红色,有红色的额盾延伸到前额。以草籽为食。短翅水鸡的进食习惯非常特别,它们用喙摘取草叶,接着用一只爪子抓住叶子上端,然后取食叶子底部最柔嫩的部分,把其余部分全部抛除。短翅水鸡营巢于地面上,每窝产卵2枚。卵乳黄色具褐斑。幼雏黑色,体被绒羽。短翅水鸡的数量仅剩二百只,但在新西兰奥克兰豪拉基湾的提里提里玛塔基岛上的保护区里,可以轻易看到它们的踪迹。

高山侏儒负鼠

高山侏儒负鼠最早是作为已经灭绝的更新世动物在化石中被发现的,

第一次记载可追溯至1896年。到了1966年,在澳大利亚浩特海姆山的一个滑雪小屋中,人们重新发现了活的高山侏儒负鼠。高山侏儒负鼠身材很小,约11厘米,和老鼠差不多大,但其盘卷的尾巴可以超过身体长度,长到14厘米。高山侏儒负鼠体重约45克,是夜行性有袋类动物,以昆虫、果实、花蜜、种籽为食,一般生活在高山的碎石鹅卵石之间,主要栖息地为澳大利亚维多利亚省和南威尔士省的库休斯多国家公园。雌性负鼠生活在山巅而雄性负鼠生活在海拔较低的地区,在繁殖季节,雄性负鼠翻山越岭乃至穿越公路来到山顶。为了保护这些高山侏儒负鼠,澳大利亚政府还专门在公路下修建了供其通过的“爱情隧道”。一份澳大利亚研究人员发表于英国皇家学会生物学通讯的论文指出,根据他们从1993年11月到2006年12月这段时间对澳洲维多利亚高山地区一千五百种有袋类动物所作的调查研究,他们发现21世纪仅有1800只左右的成年高山侏儒负鼠存活于自然界,而它们的最大生存压力已由原本的森林火灾转变为滑雪客。研究团队负责人保罗·密特若夫斯基表示,当地生存环境在2005年便开始崩溃密特若夫斯基博士与他的同事发现高山侏儒负鼠在经历了2003年破坏它们栖地的火灾之后存活了下来,并开始远离滑雪客居住他们认为高山侏儒负鼠数千年来已发展出适应森林火灾的能力,但无法适应因人类滑雪活动而在山区建设的滑雪道、道路、房屋等设施。密特若夫斯基博士指出,高山侏儒负鼠的基因多样性在1997年到2004年之间丧失了三分之二,已对长期生存造成影响,因为基因多样性的丧失正代表着适应环境变化能力的下降。高山侏儒负鼠受到澳大利亚环境保护暨生物多样性保护法的保护,因此该地区度假区的经理人已开始在区内进行诸如捕捉性繁殖计划及栖地走廊建设等。

史前生物发展历史

史前生物生命之初

地球上最初并没有生命。那么生命是如何产生的呢?来自地球内部甚或来自撞击地球的小行星和彗星的化学物质是构成早期生

命的一部分。地球上生命的扩散和发展经历了漫长的时间。在几十亿年的时间里,单细胞的海洋生物一直是地球上仅有的生物。到目前为止所发现的最早的生命遗迹是超过40亿年的化石菌类,人们只能在显微镜下才能看得见它们。而后,大约在6亿年前,海洋里的细胞开始分裂并连接在一起形成了更大、更复杂的生命形式。

前寒武纪末期,更复杂的生命形式漂流在乎静的古代海洋里,其中包括7.5~20厘米长的盘状的伊迪卡拉水母和5~12.5厘米长的椭团形的狄更逊水母。因为没有捕食动物, 它们的世界是和平的。

史前生物早期生物

寒武纪时期,成千上万种新生物在海底诞生。最早出现的是形状像香槟酒杯一样的动物和生活在管状和角状结构里的动物。随后,长有硬壳的草食动物和最早的捕食动物出现。这——时期的许多动物看上去很奇怪,因为它们没有现生的近亲。但另外的一些生物则是今天的蠕虫、有壳动物和脊椎动物的祖先。海洋中含氧量的增加可能是这一时期新的生命形式大量出现的一个原因。这个名字的词源是“离奇的白日梦”。但是对于科学家来说,搞清楚它到底长得什么样却真的是一场噩梦。本世纪初当它的化石在加拿大布尔吉斯页岩矿坑被发现的时候,它看起来好像带刺毛的蠕虫。后来,一位科学家认为这种动物的身体是管状的,以7对长腿站立,背上长有触手,并将它命名为怪诞虫。科学家在中国发现了保存完好的怪诞虫的近亲。这些动物并没有长腿。给它命名的那位科学家所认为的长腿实际上是它背上的刺,他认为的触手却是肉足。但这种动物到底哪端朝前哪端向后,却仍然是一个难解之谜。寻找化石的科学家偶尔会发现这样的地点:矿物质细粒迅速覆盖古代动物的整个身体,将它们的软体部分连同外壳或骨骼一起保存下来。在这种罕见的情况下,可以看到千百万年前的动物非常漂亮的细节,看起来就像它们活着的时候一样。

位于加拿大的布尔吉斯页岩矿坑就是这样的神奇地点之一。在那里的岩层中发现了100多种 5.3亿年前的不同动物,有些像水母一样是软体的,有些像螃蟹一样是硬体的。当崩塌的海底陆架所产生的泥浆将它们轻轻覆盖时,这些动物就被保存下来了。

史前生物恐龙崛起

始祖鸟

侏罗纪时,恐龙主宰大地。在超过5500万年的时间内,它们发展成为植食性和肉食性恐龙,小的像鸡那么大,大的像座高楼。同时,地球上单一的大陆分解为两个大陆,植物和气候变得更加多样。但地球上仍然很温暖,而且没有草或开花植物。鸟臀类耻骨指向后方。鸟臀类恐龙包括了从小型的棱齿龙类到大家熟悉的大型植食性恐龙,例如剑龙。它还包括了下一个恐龙时期——白垩纪的角龙类和鸭嘴龙类。在德国,有一个矿山,那里1.45亿年前的石灰岩完美地保存了死于含有毒水体的古代泻湖中或其附近的动物。在发现于这个采石场的许多精美化石中,有8件身长30厘米的鸟类化石。这是迄今发现的最古老的鸟类。它的名字叫做始祖鸟(意为“古代长羽毛的翅膀”)。陆地上行走的最大动物出现于这个时代,它们是蜥脚类。这些四足行走、以植物为食的动物头很小,而身体却非常巨大。它们用勺状或锥状的牙齿咬断植物,并借助吞下的石块在巨大的胃中消化这些植物。

蜥脚类是从原蜥脚类进化而来的。后者最早出现于三叠纪,体长接近9米。蜥脚类又分成许多类群,它们在大小和体形上变化很大。粱龙类是所有蜥脚类当中最长的,具有一条鞭子一样的尾巴。震龙是一种体长超过36米的梁龙,有四辆大巴士那么长!

但所有侏罗纪蜥脚类中最大的是腕龙类,它具有高的像长颈鹿一样的胸膛和宽大的身体。一些腕龙有6层楼那么高,体重相当于50头大象。尽管它们如此巨大,它们仍然可能被巨大的肉食性恐龙捕食,如体长接近12米的异龙。这种绝灭已久的动物不同于几乎所有的现代鸟类。它有牙齿,翅膀上有爪,还有一条长长的骨质尾巴。这些都是恐龙和其他爬行动物的特点。但它像鸟一样也有羽毛。除了羽毛之外,它看起来很像一个小型的肉食性恐龙,以至于有一只始祖鸟在发现其骨骼周围岩石上不清楚的羽毛印痕之前,一直被认为是一只恐龙。

过去恐龙时代的鸟类化石稀少,但始祖鸟显示出许多肉食性恐龙的特征,因而大多数科学家认为它是由恐龙进化而来的。龙进化带毛的恐龙

成为两个截然不同的类群,它们的区别就在于髋部结构。蜥臀类髋部的耻骨指向下方。蜥臀类包括植食性的巨型蜥脚类和所有肉食性恐龙——兽脚类。在中国,新的发现显示小型肉食性恐龙具有看起来像绒毛或羽毛的结构。近二十年来,在我国内蒙古、辽宁和河北等地发现大量带羽毛和绒毛的恐龙化石,从部分尾棕骨、前肢羽到全身绒羽、全身丝羽等各种不同类型的化石都有发现。这些恐龙化石有些部分和始祖鸟化石生活在同一个时代,有些是较晚的白垩纪。在同一个化石地点,同时也发现大量的鸟类化石,如孔子鸟、热河鸟等。这些新发现的化石证据,大大改变了过去对恐龙和鸟类之间的关系,也证实了现代鸟类的祖先是蜥臀类而不是鸟臀类恐龙,虽然它们的读音容易使人混淆。新发现的恐龙羽毛结构很多与后来的鸟类羽毛化石已经非常相似,这改变了把羽毛作为鸟类的分类学证据传统认识。而恐龙羽毛结构是怎么演化出来的呢?目前有两种认识,一种是滑翔说,认为这些小型恐龙原来是生活在树上,在从树到陆地的滑翔过程中逐渐演化出羽毛结构;于此对立的是奔跑说,认为小型恐龙在捕食昆虫的过程中逐渐演化出羽毛的结构。这两种学说的争议,都有其证据,但恐龙羽毛如何演化出来。

史前生物最早动物

1946年,一位科学家在散步的时候在6亿多年前的岩石中发现了一些奇怪的浅碟

史前生物(15张)形化石。从那以后,更多的这样奇怪的古老化石相继在世界各地发现。它们被一起命名为“文德动物”。最初,科学家认为文德动物是诸如水母、海鸡冠和蠕虫等现代海洋动物的祖先的遗迹。后来一位科学家指出,它们是按一定的图案拼合在一起,没有头和尾,不同于任何现代动物。科学家仍在争论文德动物究竟是什么。

地球化如何定义地球化

地球化简介

现在太空探索还处在萌芽阶段,很多地球化的计划还处在设想阶段。从我们对自己世界的了解来看,人为影响改变自然环境是可行的,虽然在另一个行星上建造不受自然控制的类地球生物圈的可行性还有待证明。很多人认为火星是最可行的地球化候选者。现在已有很多关于加热火星表面、改变其大气成分的研究,NASA甚至还主持了一个有关的辩论。然而,从现在到主动地球化火星等其他天体之间,还存在着很大差距。地球化所需要的长时间、以及其可能性还有待探讨。其他等待解决的问题包括伦理学, 物流管理, 经济, 政治方面的考虑,以及改变地球外世界环境的具体方法。

地球化行星工程

天文学家和科普作家卡尔·萨根1961年在科学杂志上发表了一篇名为《行星金星》的文章,建议对金星实行行星工程。 萨根设想在金星的大气中散布藻类来吸收二氧化碳,从而降低温室效应,直到表面温度降至“适宜”。30亿年前,地球的大气层也是以二氧化碳为主,后来由于蓝绿藻和水分蒸发,才出现氢气和氧气的成分。后来的观测发现由于金星大气的质量太大,用藻类改变是不可能的。即使找到能在金星严酷干燥的外大气层生存的藻类,其从二氧化碳固定的有机物降落到高温的内大气层,又会被氧化成二氧化碳。

地球化改造火星

1973年,萨根又在《Icarus》杂志上发表文章名为《火星上的行星工程》,讨论把火星改造成宜于人类居住的可能性[4] 三年后,NASA 的一个研究项目正式探讨了行星工程的问题,但用的称呼是“行星生态合成”(planet ecosynthesis)[5]。结论是在改造火星,使其成为一个能维持生命的可居住行星方面,目前不存在已知的障碍。 同年,研究项目中的一位科学家Joel Levine组织了第一个关于地球化(当时称作“行星模拟”)的科学会议。

地球化地球化座谈会

1979年三月, 工程师、作家James Oberg在休斯敦的月球与行星科学会议上组织了第一次“地球化座谈会”。他在1981年把会议上提出的想法写成了一本通俗书籍《新地球》[6]。1982年,行星学家Christopher McKay在《英国行星学会杂志》上发表了一篇题为《地球化火星》的文章,这是“地球化”这一名词首次被用于正式科学出版物中[7]。该文章讨论了带有自行调节的火星生物圈。1984年,James Lovelock和Michael Allaby出版了一本题为《绿化火星》的书[8],首次提出了在火星大气中加入氟氯碳氢化合物以加热火星的方法。

从1985年以来,Martyn J. Fogg 发表了几篇关于地球化的文章,了《英国行星学会杂志》1991年的的一期地球化专版,并于1995年写了一本书《地球化:行星的环境工程 》[9]。他还有一个专门讨论地球化的网站地球化信息(英文).

地球化区分地球化

Fogg用下列术语来区分地球化的不同方面:

行星工程: 用科技来影响一个行星的整体特性。

地球工程: 特用于地球的行星工程,不过仅包括影响全球的过程,例如改变全球变暖、大气组成等。

地球化: 行星工程应用于改变地外行星的环境使其能够支持生命。其最终目的是制造一个自主运行,能模拟地球生物圈全部功能,完全适于人类居住的环境。

天体物理工程: 比行星工程范围更广阔的可居住性工程。

他还提出了下列区分人类居住性的分类:

可居住行星: 环境类似地球,能够支持人类舒适自由生存的行星环境。

生物可生存行星 : 行星表面的物理环境允许生物繁殖。如果这类行星本身没有生命,则可以通过引入生物改变环境而不需要地球化。

易地球化行星: 不需要大量星际飞船或机器人资源,通过小规模行星工程就可以变成生物可生存的行星。

Fogg认为火星早年是一个易地球化行星,但其现在的环境要地球化困难很大。然而,火星是地球附近最适宜于地球化的一个。火星协会创始人Robert Zubrin 曾制定了一个人类永久定居火星和最终地球化的计划。

地球化的主要目的是建立一个适合人类居住的生态环境。但有些研究人员声称,从经济角度考虑太空站是合适的太空殖民手段。当然,如果纳米技术和其他的化学技术继续快速发展,地球化的过程可能从需要几十个世纪加快到几个世纪。但反过来,也可以利用这些技术改变人体生理,使人们不需要依赖现在地球上的氧气/氮气大气成份和地球重力就能舒适生存。这些改变会减少地球化的需要或者使其变得容易。

地球化维持地球生命的要求

其实维持生命只有一个最低的要求--能量来源。然而要使一个行星适合居住却有很多地理、地化学和天体物理方面的要求,特别是要允许复杂的多细胞而不只是单细胞生物生存的话。

地球化地球化的理论方法

地球化建立大气层

通过把行星上的可挥发物质加热气化,以及引用彗星撞击分解。

地球化转换大气成分

地球化去除大气

地球化小局域地球化

地球化云顶殖民

地球化增加热量

将铝化PET薄膜制成的反照镜放置在环火星轨道上,增加火星的总体日照与地表温度,并蒸发水与干冰以增强温室效应。而直接把光反射到极冠上会使这个方法更有效。

生产、释放卤化碳亦可增厚大气并加强吸收光照。卤化碳(例如氟氯碳化合物(CFCs)和全氟化碳(PFCs))是很强的温室气体,且能在大气中保持长时间的稳定。这些气体可由基因改造的好氧菌或是由遍布火星表面的工厂制造。

改变地表反照率能使光照做更有效的利用。散布于地表的黑尘、煤灰、暗色的微生物或地衣,能让更多光照在被反射至太空前就被地表吸收转为热能。能运用生物是特别吸引人的,因为它能自我繁殖。

牵引安全范围下的小行星撞击火星以增加热量、提升星球质量、减少地球化居住后高密度小行星撞击风险。

地球化去除热量

地球化建设辐射罩

地球化行星自转速度

地球化比较可行的地方

地球化火星

总面积约与地球陆地一样大,但太阳幅射只有地球一半,参见改造火星。

地球化金星

当前金星只有云层顶端的居住环境是比较接近地球,将金星地球化需要几个重要的变化:去除大部分大气中的二氧化碳和降低金星的500℃高温。这些变化都是非常相关的,因为金星的超高温是因为温室效应所造成的而温室效应则是被大量的二氧化碳造成的,而且还必须解决其大气压力才有可能移民金星。

地球化木卫二

木卫二(欧罗巴)是一个地球化的潜在候选人。木卫二的一个优点是拥有液态水,因为液态水对引进复杂的生命是非常有帮助的。但是将木卫二地球化困难重重。木卫二在木星的辐射带的正中,在其表面上的人类会在10分钟之内死亡,这就需要建大的反辐射装置(现在来说是不切实际的)。再说,这个卫星被厚厚的冰层覆盖,要加热的话就需要充足的氧气。

地球化其他可能的地方

其他可能的候选人包括土卫六(泰坦)、水星、木卫三、木卫一、木卫四和月亮,甚至一些大的小行星,像谷神星。但是大多数都没有足够的质量来保持大气层。这样的大气层不一定会保持几万年。再说,除了月亮,大多数都离太阳非常远,增加足够的热量甚至比火星还要难。

地球化优缺点

作为太空移民的两大主要方案,经常和太空城市比较,各自有其优缺点。

地球化优点

有较宽敞的空间感,对于美俄等地大人稀背景的科幻作家,一般喜欢此类计划。

本身有大气保护理论上较大部分的太空城市安全,相对于若太空城市要能完全防止被流星击穿,必需要极大的人造行星或宇宙要塞,技术其实比把行星地球化还难。

有本身的完整生态系统,无需要人工完全循环,也无需考虑漏气引起的空气很难完全循环的问题。

理论上是开放的空间,所以出入都可以不经过气闸,也意味不会有过分严格的人为限制,居民有较大的自由度。

地球化缺点

伦理问题:假如行星上本来有生物的话,任意改造可能灭绝土生的生物。而很可能被人认为适合的行星,其实早有外星人看中甚至已经正在改造中,如果人类贸然改造可能影响未来人和外星智慧的关系。

经济问题:把行星地球化的工程需要庞大的花销,而且成本效益不及建造太空城市或开发地球的海洋和极地。一旦改造成功也意味着减少了行星成为未来宇宙都市甚至人造行星材料的来源地。

政治问题:该行星的统治权。如果由先到的国家管治,意味减少了后来者的机会,如果简单认为归全人类拥有或联合国管治,也意味对先到的国家不公平。

地球化通俗文化

地球化是一个共同的概念在科幻, 范围从小说、电视、电影、电子游戏及动漫画。改变一个行星的概念为居住实际上在概念之前地球化,在著名的科幻作品中,以这个主题的有沙丘 (小说)、火星三部曲、水星领航员等。

地球化参见

太空城市

德文岛

行星适居性

太空移民

改造火星

生物分布生物的散布能力

生物的散布能力是由它的繁殖速度和它的散布方式决定的。凡产生种子或孢子多、繁殖快的,它的散布能力就大,低等植物往往产生惊人数量的繁殖体,它们的散布能力就比产生较少繁殖体的种子植物大得多。动物也是一样,每窝仔仅数个的哺乳动物(灵长目、鲸目等),其散布能力远远不如大量产卵的昆虫。风布和动物布与不利用外界能源的散布(重力散布、营养繁殖)方式相比,能到达的距离更远。对于少数生物,水布也是远距离散布的一种方式。在交通发达的现代,人类帮助某些生物的散布。其速度之快,所达距离之远,超过其他动力。

生物分布(7张)

生物分布生物的大范围分布

由于起源、历史、生态要求和环境条件的差异,不同物种分布区的大小和外形极其多种多样,但几乎所有物种都在地球表面占据不规则形状的面积。分布区形状的不规则性在大多数情况下由环境特点所决定。

生物分布世界性分布区

指覆盖地球大部分面积的分布区。目和科的世界性分布较多。动物中的轮虫类,种子植物中的菊科、禾本科、豆科和莎草科都具有世界性分布。属和种只有很少是相对世界性的。大约有20种左右种子植物可以归入世界性分布,它们包括许多水生和沼泽植物,如浮萍、芦苇、香蒲、水烛等。伴随人类散布的杂草,有些也是世界性的,如早熟禾、荠菜、蒲公英、大车前等。动物中的家蝇和褐家鼠等的分布也遍及全世界。

生物分布环大陆和环海洋分布区

指占据某一纬度范围的陆地或海洋的分布区。包括环北极分布,如拉伯兰苔草;北半球中纬环陆分布,如驴蹄草,茶子;泛热带分布,如棕榈科植物(图2 [棕榈科植物的泛热带分布(据R.古德)])、含羞草、马钱子、羊蹄甲等;南半球高纬环陆分布,这是断续分布,以某些古老类群的生物为特征,如原始导管植物,有爪纲以及Styloniceae科的等足目甲壳类。

生物分布特有分布区

与世界性分布相反,特有分布只限分布于某一有限地域。特有分布区的面积可能多种多样,目、科、属的特有分布区面积一般较大,例如澳大利亚、塔斯马尼亚和新几内亚总起来形成单孔目的特有地域。对于种或变种来说,其特有分布区可能面积很小。例如就现在所知,金佛山兰(Tantsinia nanchuanica)只产于中国四川省南川县的金佛山。

从进化观点看,特有现象可能是两种完全不同的进化过程的结果:①古特有种,或称残遗特有种,都是古老的物种,早先的分布区极为广阔,后来由于气候改变或由于适应力较强的其他种的竞争,其分布区逐渐缩小。所以古特有种大多处于消失的过程中。例如银杏,在中生代三叠纪和侏罗纪时遍布全世界,在第四纪冰川期,中欧和北美的银杏都已绝灭,只在中国浙江天目山一带还保存有野生种。所以银杏目前的分布区(野生)很小,是古特有分布区。水杉(Metasequoia lptostroboides)在第三纪时也广布于北半球,现在野生状态的个体仅在中国湖北西部利川县和四川东部万县的少数几个地区能够见到,也是古特有种。被隔离的山链往往是特有种集中的地方。例如在非洲撒哈拉山区的阿哈加尔山脉,特有种占植物的40%。②新特有种,或称年幼特有种,是一类不久以前在局部地区产生的特有种。由于形成时间不久,往往只达到亚种级。例如生活于不列颠和中欧湖泊中的一种淡水鲑鱼鸦巴沙(Coreonus),在每一湖泊中都有不同形态的个体。在不久以前才与欧洲大陆分离的不列颠群岛上,陆生动物中新特有种数目特别多。

生物分布替代分布区

从相邻两个区域的同样生境起源,或从同一区域的两个不同生境起源的两个近缘分类单位相互取代的现象叫替代现象,它们的分布区是替代分布区。前一种情况是地理替代;后一种情况是生态替代。前者如地中海流域的油橄榄(Olea europaea),它的野生形式在撒哈拉山区为非常接近的O.laperrinei所替代;后者如中国南方的狗脊 (Woodwardia japonica)和镰狗脊W.uniemmata),狗脊生长于酸性土上,而镰狗脊则要求石灰性土。在砂质岩(或第四纪红层)和石灰岩相间分布的山坡,就可以看到狗脊和镰狗脊相间出现。巴拿马地峡东岸和西岸动物区系的相互替代是海洋替代的极好例子。地峡大约在上新世开始形成,使两岸相互隔开。目前许多鱼和软体动物可以相近形式成对出现,其中每一对中的一个出现在大西洋近岸水域,另一个就出现在太平洋近岸水域。

生物分布间断分布区

或称不连续分布区。有些分类单位的分布区断裂成几个部分,并且彼此相距很远。相似的或有密切关系的甚至相同的种出现在地球的不同部分,形成相互隔离的分布范围,这样的分布区叫间断分布区或不连续分布区。间断分布区有多种多样的类型。例如,著名的第三纪残遗植物鹅掌楸属中,一种(即鹅掌楸)分布于中国南方,另一种(北美鹅掌楸)分布于北美东部,为洲际间断鹅掌楸属植物过去(黑色)和现在(斜线)的分布])。不仅鹅掌楸属,整个木兰族也是洲际间断。

许多种具有北极-高山间断分布,即它们的主要分布区在北极附近的冻原,但也出现在中纬度的高山上例如对生叶虎耳草,既见于北极地区的低地,也出现在欧洲南部高山的高海拔生境。许多北极性的植物如高山唐松草(Thalictrum alpinum) 珠芽蓼 (Polonum vivipa-rum)、虎耳草(Saxifraa hirculus)、萝蒂草(Lodiaserotina)等在中国西南高山也能见到。

特别令人惊奇的是两极间断分布(或称双极分布)。同一个属的不同种,甚至同种,既出现在北极附近,也出现在南极附近,而中间地区却没有,例如岩高兰属主要具有环北极分布区,但又出现在南美的南端。海洋动物中也有双极分布的例子,例如北极海参(Psolus)和南极海参。

关于造成间断分布的原因曾有许多争论。一种解释是远距离散布,特别是往返于南北半球之间的候鸟的迁徙,可能是传布繁殖体的重要媒介。候鸟迁徙对解释某些植物的两极间断分布有帮助,但不能解释有些洲际间断,如上面谈到的鹅掌楸在东亚和北美东部之间的间断。为什么同样纬度、气候条件相似的北美西部没有鹅掌楸,这难以用候鸟迁徙解释。有些人提出相似种在地表不同的和远离的部分完全独立地起源的假说,但很少证据能够证明这点。普遍接受的假说是:相似的或遗传上有关系的生物类型在过去必然来源于一共同祖先,从共同的起源中心向外侵移到它们所占据的地区,而目前分布区的不连续性是以后发生的环境改变──“障碍”造成的,这种障碍把它们目前占领的地区分开。例如,北极-高山间断分布是由于在冰川期间北半球的冰盖向南延伸到中纬度,覆盖了欧亚大陆和北美的广大地区(图4[第四纪某一时期被冰川覆盖的地面积])。随着冰川的南侵,原来分布在北极附近的许多植物也随之分布到中纬度许多地方。后来间冰期来到,冰川北退,气候变暖,它们就在气候寒冷的高山顶部保存下来,形成目前的分布。

有些间断分布很难从生物的繁殖能力、散布方式和生境特点等方面圆满解释,必须考虑历史因素。例如假山毛榉属(Nothofaus)目前的分布范围是南半球的智利南端、新西兰、澳大利亚、新喀里多尼亚和新几内亚,但非洲没有。有人研究了这个属的散布特征得出结论:它的种子不适于跳跃式散布,因而不能越过广阔的咸水海洋,它现在的不连续分布是冈瓦纳古陆破裂产生的结果。A.L.韦格纳的大陆漂移学说,随着新近板块理论的出现已得到普遍承认。按照大陆漂移说,大陆曾经是连接在一起的,后来逐渐裂开。在中生代的某个时候,全部世界的陆地组成两块大的大陆:劳亚古陆和冈瓦纳古陆。劳亚古陆由现在的北美和欧亚大陆组成;冈瓦纳古陆由现在的南极大陆、澳大利亚、南美、非洲和印度组成。这两块古陆中间隔着古地中海。后来劳亚古陆和冈瓦纳古陆破裂成较小的部分。冈瓦纳古陆的碎块向外漂移开,就形成现在南半球的几块陆地。假山毛榉是冈瓦纳属,它的分布限于冈瓦纳古陆,虽然现在在南极大陆没有假山毛榉的分布,但南极大陆上有两个地点发现了假山毛榉的花粉化石,所以该属今天的间断分布应是冈瓦纳古陆破裂的结果形成的。

生物分布生物的局部分布

从小范围看,生物个体分布在不同种之间差别很大。一般有3种基本类型(图1[生物局部分布的3种基本类型]):

生物分布均匀分布

个体间大致等距离分布,一些占域鸟和森林中的树木表现为这种类型。中国北疆古尔班通古特沙漠中的白梭梭和美国索诺兰沙漠中的巨仙人柱是这种分布的最典型代表。均匀型的产生往往是由于个体相互排斥,因而彼此保持一定距离。

生物分布聚集分布

个体成群或聚集分布。聚集型形成的原因有几种:或者由于个体相互接近有利(如动物群);或者由于环境的不均匀性,有利于生物在某一部分存在而不利于在另一部分存在;或者由于繁殖的特性造成(植物的匍匐茎或根茎的无性繁殖)。大多数动物趋向于聚集型分布。土壤或森林枯枝落叶层中大多数节肢动物都成群或聚集分布。

生物分布随机分布

个体的分布是偶然性的。在特别一致的环境里,生物自由选择定居地点,这有利于随机型分布的出现。例如在潮带间的泥滩,某些蛤类通常呈随机型分布。

生物分布限制生物分布的因素

生物的本性是产生尽可能多的后代,占领尽可能大的地盘(分布区),然而由于外界条件的限制,它并不能实现这一本性。限制生物分布的外界因素来自两方面:环境影响;同其他生物的相互作用。

生物分布环境影响

生物只能生存于一定的环境条件范围内。一般说来,气候和土壤是决定植物分布的主要环境条件;大多数动物以植物为食或以其为蔽所,因此动物的分布往往与植物的分布相合。从赤道到极地和从沿海到内陆的气候变化不仅伴随着植物分布地改变,而且也伴随着动物分布的改变。

有时分布区的外形不决定于气候,而决定于基质。例如盐生植物的分布与盐渍土的分布相一致。

环境影响有时表现为明显的“地理障碍”。例如,海洋对于绝大多数陆生生物是不可逾越的障碍,陆地对于水生生物也是一样,所以许多生物的分布区以岸线为界。苏伊士运河未凿通前,地中海和红海具有极不相同的动物区系,运河挖通后,某些红海种的分布区延伸到地中海东部。

地形对于陆地栖居者来说也是重要的分布障碍,连续不断的山链(例如喜马拉雅山、秦岭、天山、祁连山)对于生活在低海拔地区的种有如一堵不可通过的墙,因此山两边可以发现很多不同的种类。大型湖泊和河流有时也成为陆地栖居者通过的障碍。

生物分布同其他生物的相互作用

一个生物种的分布可能决定于同其他种的相互作用。例如有毒植物牛心朴子目前在鄂尔多斯一带广泛分布,这不仅由于它本身不为牲畜所吃,还由于该地区长期强度放牧,减少了其他植物对它的竞争压力;各类针茅数量的日渐减少则是牲畜直接大量啃食所造成的。

一定植物群落常常成为某些动物分布的限制,特别是占领广阔空间的群落,这种限制作用尤其显著。例如,对于大多数热带森林动物来说,稀树草原是它们分布的障碍,但同时热带森林也是稀树草原栖居者分布的障碍。在这种情况下,障碍作用既是环境条件的改变,也是竞争的结果。

生物分布地球的生物地理分区

如果把地球不同部分的植物和动物种类进行对比,就会发现彼此有明显的差别,两地相距越远差别越大。虽然可能有些分类单位彼此共有,但通常是许多分类单位只出现在某一地区,而不出现在另一地区。这就有可能把地球划分为不同的植物地理区域(见彩图[植物的地理分布])和动物地理区域(见彩图[动物的地理分布]),或者是同时考虑植物和动物的生物地理区。无论植物、动物或生物地理区域都是客观的存在,都是科学研究的实体。

无论植物或动物,地理区域的划分必须首先根据常见的优势类群的分布。所以动物地理区域主要根据哺乳动物的分布来划分,而植物地理区域则根据被子(有花)植物的分布来划分。

E.C.皮耶卢1979年对动物和植物给予同样的强调。把施密特的省结合成 8个“生物地理区”,即古北极区、新北极区、新热带区、非洲区、东方区、澳亚区、南极区,此外还包括一个大洋区(图5[世界生物地理区])。

生物分布植物地理区域的划分

从D.恩格勒,L.迪尔斯以来,通行分为3级:界、区和省。界的主要特征是具有特有科和亚科,并且属和种的特有率非常高;区的特征是有很高的属和种特有现象;省之内属的特有现象不显著,而以种的特有现象为特征。D.恩格勒将全世界分成 4个陆地植物区系界、1个海洋界;将陆地植物区系界分为29个区、102个省。近代较有代表的植物地理区域的划分,为英国植物学家R.古德和苏联植物学家..塔赫塔江所提出。古德将地球陆地植物区系分为6个界、37个区、120个省(图6[世界植物区系图]);..塔赫塔江则分为6个界、34 个区、147个省。可见在植物地理学中采用的界的划分数目不大,划分的结果也比较一致,普遍同意将陆地植物区系划分为 6个界──泛北极界、古热带界、新热带界、开普界、澳大利亚界和泛南极界(图7[根据植物区系划分的世界植物地理界])。

生物分布动物地理区域的划分

从A.R.华莱士以来公认的方案也是将地球陆地分为6个动物地理界,每一个或多或少包括一个主要大陆,并且互相间被海洋或山脉分开。它们是:古北界、新北界、新热界、非洲界、东洋界和澳洲界。

较新的一个动物地理划分方案是K.P.施密特1954年提出的,他区分出4个不同等级的单位:界、区、亚区和省。他一共划分出3个界(北界、新界、南界)、5个区(古热区、全北区、新热区、澳大利亚区、大洋区)、13个亚区和32个省。

地球全史

推荐

历时15年,足迹遍及全球40多个国家,行程3万公里,
  用100幅珍贵照片,以点带面讲述地球46 亿年的历史。
  共同欣赏奇特壮观的绝地美景,感受大自然的神奇力量。

地球全史内容简介

地球自诞生以来走过了46亿年的时间。在这难以想象的悠长岁月中,地球经历了形成之初小行星的频繁撞击、气候寒冷化与雪球地球期、5次生物大灭绝……
  这颗美丽的星球如何发展至今天的样貌已然成谜,但在地质板块、地层和岩石中,却保留了地球演化的历史痕迹,镌刻着时间的流逝,记录了生命的起源。这些地质构造美得令人惊叹,目之所及,震撼心灵。
  本书精选了上百幅来自世界各地、具有代表性的地质照片,按照地球地质演化的历程,解读了各个地质年代的特征和重大事件,描绘出气候更迭、海陆变迁、生物进化等一系列历史进程。睁大双眼,一起欣赏这些难以涉足的绝地美景,感受大自然的神奇力量。

地球全史作者简介

白尾元理
  日本摄影家,生于1953年,东京大学研究生院理学系研究科硕士。主要致力于地质、地形、火山等地质学照片的拍摄。已出版多部科学著作,包括《日本列岛的20亿年——景观50选》、《通过照片看火山的自然史》、《月球地形的观察向导》等。
  清川昌一
  日本九州大学研究生院理学研究院副教授。生于1963年,筑波大学理工学研究科硕士,东京大学理学系研究科地质学博士,专业为地质学。著有《地球行星科学13:地球进化论》。

地球轨道地月轨道资料

平均轨道半径 384,科技创意地球轨道图光线图

400千米

轨道偏心率 0.0549

近地点距离 363,300千米

远地点距离 405,500千米

平均公转周期 27天7小时43分11.559秒

平均公转速度 1.023千米/秒

轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化

(与黄道面的交角为5.145°)

升交点赤经125.08°

近地点辐角 318.15°

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距离 ~384 400 千米

交点退行周期 18.61 年

近地点运动周期 8.85 年

食年 346.6 天

沙罗周期(repeat eclipses) 18 年 10/11 天

轨道与黄道的平均倾角 5°9'

月球赤道与黄道的平均倾角 1°32'

地球轨道轨道演变

地球的太阳的引潮力的作用,地球公转所具有的动能将会逐渐转化为潮汐能。从一个长远的期限来看,地球会逐渐远离太阳,不过这个速度会非常小。还有一个更小的因素,那就是宇宙的膨胀,但是在这个阶段,宇宙膨胀起的作用更加小,和上面那个已经很小的数字相比还是忽略不计。这两个因素的作用都是长期作用,可能从今天这个短时间的范围来看,这两个因素所起的作用还没有一个微小的流星体(就是一颗流星啦)撞击地球所起的作用大。 不过,最多几十亿年地球轨道在这之中变化不会太大,但是会有的,而且会影响气候变化。

地球轨道形成原因

因为椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统球形屏幕地球轨道

是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中,原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动,才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。

首先:正圆轨道也是椭圆轨道的一种,只不过是特殊的椭圆轨道。

如果要地球完全按照正圆轨道运转条件是十分苛刻的,首先就必须让太阳的其他行星消失,接着离太阳比较近的恒星也必须消失,否则他们就会对地球产生影响导致地球运转轨道的改变。

地球绕太阳公转,在给定的能量的条件下,可能的轨道有无数条,圆轨道只是其中的一条而已。如果想要地球按正圆轨道运行,地球的能量,动量要满足一定条件。就是任一时刻,地球的动能Ek和势能Ep的关系满足 Ek = -Ep/2。或者说当 Ek = -Ep/2时,地球运动方向垂直于日地连线。这个条件非常苛刻,即便是地球在正圆轨道上运行,一点微小的扰动都可以改变这种状态,使得地球在新的椭圆轨道上运行。

地球轨道地球离太阳渐行渐远

地球自正在离太阳远去?而且原因还不明确!另外,银河比我们想象的要大!最起码是现在认知的十倍大小!

西班牙《趣味》月刊去年曾刊登《对不上的碎片》一文,作者为米格尔·安赫尔·萨巴代尔。文章称,科学界有人对寻找暗物质或暗能量这些幽灵实体的行为提出批评,但如果不假设这些幽灵实体的存在,广义相对论就解释不通。或许应该修改甚至使用新的引力理论来替换爱因斯坦的广义相对论。

广义相对论和量子力学是宇宙论的核心学说,被视为现代物理学的两大支柱。事实上,最近几十年专家的大部分努力都集中在将两种理论合二为一上。因为爱因斯坦的精妙理论在原子领域说不通,如果要在原子领域实行广义相对论,就必须把它量子化,但目前科学家还做不到这一点,阿根廷物理学家胡安·马丁·马尔达塞纳总结说,“这两大理论并不非常吻合”。

文章称,虽然有这种不合,但是广义相对论在描述大尺度的引力活动时是相当准确的。虽然爱因斯坦的所有预言已经得到了实验证明,但还有一些细节似乎与理论并不相符。

月亮的某些活动显示了这种不相符。2006年,美国喷气推进实验室(JPL)研究员詹姆斯·G。威廉斯在对地月距离进行38年的测量后,发现地月之间最远点和最近点之间的差距每年增长6毫米。即使考虑可能导致这种现象的各种因素,例如地球和月亮内部的潮汐摩擦,也无法破解这个谜团。

地球轨道地球和太阳之间的距离在加大,原因不明

文章称,当天文学家确定天文单位(UA)的值时,发生了类似的事情。天文单位是长度单位,约等于地球跟太阳的平均距离,误差范围在1米到10米之间,因此我们可以用一个确切的12位数来确定它的数值(1UA=149,597,870,700米)。然而JPL研究员厄兰·迈尔斯·斯坦迪什在2004年指出,UA似乎随着时间在增长。同一年,圣彼得堡应用天文学研究所的两位科学家查看了20万多份观察资料,发现看似稳定不变的UA每100年增加15米。2005年俄罗斯科学院科研人员叶连娜·皮季耶娃公布了一份更为详细的分析,内容包括从1913年到2003年的31.7万份记录,结果显示UA距离每一个世纪拉伸7米左右。

所有这些研究工作令太阳系中的一个不解之谜变得更加神秘。90年代末期,一群科学家查看了“先驱者”10号探测器在11年内以及“先驱者”11号探测器在4年内收集到的数据。发现探测器的飞行速度有微弱但是持久的减退:在1998年,10号探测器的距离比预定地点近5.8万公里,11号探测器近了6千公里。与探测器跟我们相距105亿公里的距离比起来,这些差距微不足道,但是飞行器是不应该出现这种偏差的。是什么阻止了“先驱者”探测器的前进呢?

文章称,奇怪之处不止于此。2008年,JPL的科研人员宣布,他们发现6艘飞往其他星球的飞船在借助地球引力场飞近地球时,其轨道能源出现了偏差,令它们的速度比设定速度加大了一点点。可能导致这种意外加速的因素,例如地球大气层、潮汐、探测器负重、磁场、太阳风等,它们的力量都比这种加速需要的力量小1千倍。这些奇怪的现象是否说明我们关于引力的理论其中有些点说不通呢?

广义相对论在科学界的地位是如此坚实,大部分科学家都不觉得它需要修改。然而也有些人认为它有需要修改之处。最重要的是要增加关于暗物质的描述。1933年天文学家弗里茨·兹维基猜测可能会有暗物质的存在,他发现后发星座和处女座星团的移动速度非常之高,如果外表可看见的就是它们的全部质量,那么它们早就应该消散在太空。兹维基认为,唯一的解释是存在望远镜看不到的物质。兹维基称之为消失的质量,这种质量再没有出现在天文学中,直到1977年。

地球轨道银河质量比看起来要大10倍

1977年,天文学家薇拉·鲁宾发现在银河系等螺旋星系边缘地带的星体的运动速度并不像理论所预测的那样,因为根据广义相对论,恒星离星系中心越远,其运动速度应该越慢,但是螺旋星系外侧的恒星运动的速度却与其他恒星一样。而这样的速度,需要有更大得多的质量聚集在星体或者星云上。例如如果是银河系的话,它的质量应该是现在的10倍。

文章称,一种可能是,假设存在那些大量的无法检测到的物质,它既不吸收也不发射能量。另一种可能是承认我们的引力理论不够完善,因此应该修改爱因斯坦和牛顿的理论。这两种选择都很极端:一个是我们假设引力在宇宙范围不像我们想象的那样运行,另一个是我们假设宇宙中存在我们对其一无所知的幽灵实体。如果是后一种假设,天体物理学需要我们展开诚意的、真正的行动。

加拿大多伦多大学物理学家约翰·W。莫法特解释说,“暗物质在宇宙初始阶段没有发挥任何作用”,“然后宇宙开始膨胀,宇宙大爆炸40万年后,事情起了变化。如果我们假设重子物质(即普通物质)是宇宙中唯一的物质,那近期的所有数据就都解释不通,当前的标准模式应该引入其他物质,这样爱因斯坦的引力论才能符合数据”。根据这位引力专家,“寻找暗物质或将成为最大的徒劳无功的实验,无论是诺贝尔奖得主艾伯特·亚伯拉罕·米切尔森还是物理化学家爱德华·莫利,在19世纪末期都没有发现能媒”。

虽然很少,但在1997年,人们发现,宇宙在加速膨胀,这在广义相对论中是不可能的,一定是有因素在推动。于是诞生了一个比暗物质更加奇怪的概念。我们谈论的是一种谁也不太了解的具有推动作用的物质,它被称之为暗能量。日内瓦大学的马丁·孔茨和多梅尼科·萨波内教授认为,问题在于我们无法通过实验区分,这到底是一种现象还是一种修改后的引力理论。

地球轨道引力极弱地区的定律

德国波恩大学教授贝努瓦·法马伊也认为,必须对引力论做一些修改。“暗物质似乎懂得如何与普通物质搭配。无论我们观察什么星系,可见物质的重力和暗物质辐射的比例都是一样的,就像两者商量好了一样。这让人诧异,因为我们原本以为两者之间的关系取决于每个星系的特殊历史”。

1983年,以色列物理学家莫尔德艾·米尔格龙公布了一个模型,根据该模型,引力在物质厚度极其稀薄的地方作用方式不同。因此,就像牛顿的理论在强烈的引力场不适用一样,爱因斯坦的引力论在这些地区也应该被替换,或许需要为引力极弱地区提出一个新的定律。这个模型虽然得到了一些拥护者,但是所谓的修正牛顿动力学说还是面对重大障碍,无论从理论上还是实验上皆是如此,因为它并不非常符合对银河星团X射线的最新观察结果。

一个可能性更大的替代理论是上文的物理学家约翰·W·莫法特提出的经过修改的引力论。该理论的核心内容是比较电磁场和引力场的方程式。结果并不为大家所乐见,一方面它提出了一种未知力量,另一方面它认为著名的常数--重力实际上并不是一个常数,光速也不是,但重力与光速的商确实是不变的。最后,时间会告诉我们,哪一种理论才是真理。

地球轨道测量方法

最早古希腊的阿利斯塔克斯通过测量月食时掠过月面的地影与月球的相对大小,利用几何学方法,算出以地球直径为单位的地球至月球的距离。后来古希腊的依巴谷利用同样的方法得出地球到月球距离是地球直径的30倍,而古埃及的埃拉托塞尼根据不同纬度间夏至时正午影子的夹角变化和不同纬度的距离,测算出了地球子午线的长度,这样,综合起来,依巴谷就得出了地月距离。再利用三角函数,就得出了日地距离。

地球轨道历史传说

人类历天体正悄无声息地向地球轨道飞驰而来

史上许多未解之谜,像史前文明的形成、断裂,大洪水的发生,十日并出,太阳消失,这一切都是月亮造成的!大约在15000多年以前,一艘来自宇宙深处的外星人飞船——月亮宇宙飞船,突然拐了一个弯,驶进了太阳系,并降临地球近地轨道,悬浮在中国西北部地区的上空,低得仿佛一踮脚就可以摸得着,传说中的“神”驾临了地球。这不是科幻,而是事实。在中国西南瑶族地区,有一则古老的传说:在远古的时代,天上只有太阳和星星,却看不见月亮,当夜晚降临,大地上就被恐惧笼罩。有一天晚上,天空中突然出现了一个热烘烘、七棱八角的大山一样的东西,它不圆不方,像一块巨大的石头,放射着毒热的光芒。瑶族人的这则传说讲的就是月亮的来由,月亮是在某一天突然出现在地球上空的,当时已经有了人类。瑶族的这则传说有几分可信程度呢?

在古代,人们观察月亮都是用目光,所以,根本看不清月亮的构造,只知道月亮上有些地方明亮,有些地方昏暗。1609年,当伽利略发明了天文望远镜后,人类才清楚知道了月表地形的构成:月亮上并不是平坦的,它表面有环形山,山脉,月海。

在哥伦比亚的印第安人的部落里,也有一则类似的传说,在远古的时候,天上没有月亮,人类一到晚上都很害怕。有一位酋长决定牺牲自己,给大家带来光明。于是,他站在高高的山顶上,向空中飞去,越飞越高,最后变成了月亮。生活在非洲南部的布曼族的神话也证明,在远古的时候,天空中根本没有月亮。

世界上有一个著名的谜案,那就是美洲玛雅文化的突然消失问题。他们虽然莫名其妙地消失在空气里,但却留下了极为发达的文化,尤其是他们的星算历法,堪称世界一绝。在他们留下的、始于大洪水之前的《编年史》中,人们奇怪地发现,里面竟然没有关于月亮的记载,这对于一个天文学高度发达的民族来说,简直是不可思议的。结论只能有一个:在大洪水之前,天空中根本没有叫月亮的东西。

在希腊南部的伯罗奔尼撒,曾存在一个叫阿尔卡获亚的古老国家,据当地人传说,阿尔卡获亚人在大洪水之前,从来不知道什么叫忧虑和悲伤,当时只有太阳,没有月亮,月亮是大洪水以后出现的。

距今大约4000年前左右,亚里山大里亚大图书馆的第一位馆长在他留下的文献中这样写到:“古时,地球的天空中看不到月亮。”他在写这份文献时,曾参照了很多远古时遗留下来的手稿和抄本,可遗憾的是,这些文献后来统统被毁,我们已经不可能知道他写下这话时所依据的上古文献究竟是什么。古希腊的数学家、天文学家阿纳克萨哥拉斯,也根据当时的一些资料说过,月亮在天空中出现是很晚以后的事情了,在人类的早期天空中没有月亮。

地球轨道未来发展

科学家设想用超级太阳帆改变地球轨道

在大约50亿年左右,太阳将开始慢慢转变成一颗膨胀的红巨星。它的外层气体将蓝色为地球轨道

会不断膨胀,从现在开始算起的70亿年后,它的体积和亮度达到最大值,届时,太阳将会吞没整个地球。我们地球人如何避免被太阳烤焦的命运?

但是在这之前的11亿年内,太阳的亮度将增加11%,陆地温度平均上升到大约50摄氏度(120华氏度)。海洋受热升温,海洋水会像放在阳光充足的厨房灶台上的一锅水,在没有沸腾的情况下慢慢被蒸发掉。植物和动物将很难适应这种温室环境,不过一些被称作古生菌的单细胞有机体将会幸存下来。

但是稍后不久,一旦水蒸汽进入大气层,太阳发出的紫外线将导致水分子分裂,构成生命细胞所需的氢将会慢慢泄漏到太空中。如果我们的后代或者我们之后的其他智能生命形式想幸存下来,他们必须移居到其他地方。但是他们要移民到哪里呢?而且怎样才能移居到那里呢?

一种可能的方法将是利用火箭移居到其他行星上。然而要运走67亿人,大约相当于要发射10亿架航天飞机。即使我们能在一天内发射1000架航天飞机,也需要2700年才能将所有地球上的人送走。人们到达新驻地后,生活方面又会遇到麻烦。移居到其他行星需要将这些行星地球化,才能为地球移民提供生活所需的食品、水和氧气。既然如此,我们为什么不能和地球一起移民呢?

卫星跟踪系统上录入了地球轨道上700个卫星的数据,基本物理学告诉我们,我们实际上是可以移动行星的。将一枚火箭发射到太空时,它产生的反冲力会把地球推向相反方向,尽管推动的距离微乎其微,这就像开枪后枪要后挫一样。

科幻作家和训练有素的物理学家斯坦利·施密特在他的小说《罪恶之父》中就采用了这个事实。这部小说描写了外星人在地球南极安装了巨大的火箭引擎,用来推动地球。然而现实生活中的地球非常庞大,一枚火箭几乎对它的运动没有任何影响。向正确方向发射10亿枚10吨的火箭,仅有可能将地球每秒的速度改变20纳米。

一些天文学家已经开始着手解决移动行星的问题,不过这并不是为了处理人类时段内发生的紧急事件。圣克鲁兹加州大学的格雷格·劳林表示,实际上他们正在设计试验,通过这项试验理解行星系动力学。

劳林和他的同事丹·柯里肯斯基,以及密歇根大学的天文学家佛瑞德·亚当为了了解行星系统如何重新自行排列,他们开始着手解决如何推动地球,以便不让不断升温的太阳把它“蒸熟”的问题。

为了达到预期的目的,他们三人选择地球的最终目的地作为一个轨道,这条轨道与太阳的距离是地球现在的轨道与太阳之间的距离的1.5倍,相当于火星轨道。在63亿年内,当太阳进入红巨星阶段,它的亮度将是2.2倍,那时距离太阳那么远的行星获得的阳光大约跟地球现在获得的阳光一样。他们表示,通过改变遥远太阳系的冰体的轨道,让它们从地球附近经过,将它们的一些轨道能量转移给地球,可以实现推动地球的目的。

位于海王星外的冰体环内的天体被称作柯伊伯带(Kuiper Belt),更远处一个由彗星构成的球状云团叫做奥尔特云(Oort cloud?)。因为它们远离太阳,这些天体具有相对较低的轨道能量,因此可以利用专门用于偏转靠近地球的小行星的方法推动它们。这些方法从轻微的引力拖拽,到利用大型推进器猛推,可谓五花八门,应有尽有。

地球同步轨道基本资料

地球同步轨道(Geostationary Earth Orbit)

卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期(23小时56分4秒),且方向亦与之一致,卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。

倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道,因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空,相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米。它的覆盖范围很广,利用均布在地球赤道上的 3颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一部分地区外的全球通信。

要实现地球静止轨道,得满足下列条件:

卫星运行方向与地球自转方向相同;

轨道倾角为0°

轨道偏心率为0,即轨道是圆形的;

轨道周期等于等于地球自转周期,静止卫星的高度为35786公里。

要将同步卫星发射到同步轨道上,却是相当困难和复杂的。因为受火箭运载能力的限制和发射场一般不处于赤道上的影响,多数的运载火箭不能将卫星直接送到同步轨道上,必须分为三个阶段才能入轨。

第一步,运载火箭将卫星送到距地面200---300千米的停泊轨道;

第二步,以停泊轨道的环绕速度将卫星加速送到转移轨道与同步轨道相切处,即转移轨道的远地点;

第三步,在远地点上点燃发动机,使卫星进入地球同步轨道,并用卫星上的小发动机调整卫星的姿态,使卫星完全进入同步轨道。

地球同步轨道运行情况

地球同步卫星即地球同步轨道卫星,又称对地静止卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星。所谓同步轨道卫星,是指:卫星距离地球的高度35786km,卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周(恒星日,非太阳日)的时间相等,即23小时56分4秒,卫星在轨道上的绕行速度约为3.07公里/秒,等于地球自转的角速度。在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星,即可实现除两极外的全球通讯。

地球同步轨道卫星分类

地球同步卫星分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星。当同步轨道卫星轨道面的倾角为零度,即卫星在地球赤道上空运行时,由于运行方向与地球自转方向相同,运行周期又与地球同步,因此,人们从地球上仰望卫星,仿佛悬挂在太空静止不动,所以,把零倾角的同步轨道称作静止轨道,在静止轨道上运行的卫星称作静止卫星。

地球同步轨道静止卫星

静止卫星上的天线所辐射的电波,对地球的覆盖区域基本是稳定的,在这个覆盖区内,任何地球站之间可以实现24小时不间断通信。因此,同步轨道静止卫星主要用于陆地固定通信,如电话通信、电视节目的转播等,但也用于海上移动通信,不过,它不象陆上蜂窝移动通信那样有那么多的基站,只有卫星是一座大的基站,移动业务交换中心依然设在岸上(称为岸站),海上移动终端之间(即船舶与船舶之间)的通信,需经卫星两跳后才能实现,例如,如果甲船需同乙船联系,那么,甲船将信号发至卫星,经卫星一跳到达岸站上的移动业务交换中心,然后,岸站又将信号发至卫星,再经卫星一跳到达乙船。倾斜轨道和极地轨道同步卫星从地球上看是移动的,但却每天可以经过特定的地区,因此,通常用于科研、气象或军事情报的搜集,以及两极地区和高纬度地区的通信。

地球同步轨道同步卫星

地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面,以实现对同一地区的连续工作。在遥感应用中,除了气象卫星外,一个突出的应用就是通过地球同步轨道上的4颗跟踪和数据中继卫星系统高速率地传送中低轨道地球观测卫星或航天飞机所获取的地球资源与环境遥感数据。世界上第一颗地球同步卫星是1964年8月19日美国发射的“辛康”(syncom)3号。中国于1984年4月8日、1986年2月1日和1988年3月7日分别发射3颗用于通信广播的地球同步卫星。

地球同步轨道极轨道

极轨道(polarorbit):倾角为90°的人造地球卫星轨道。又称极地轨道。在极轨道上运行的卫星,每一圈内都可以经过任何纬度和南北两极的上空。由于卫星在任何位置上都可以覆盖一定的区域,因此,为覆盖南北极,轨道倾角并不需要严格的90°,只需在90°附近就行。在工程上常把倾角在90°左右,但仍能覆盖全球的轨道也称为极轨道。近地卫星导航系统(如美国海军导航卫星系统)为提供全球的导航服务采用极轨道。许多地球资源卫星、气象卫星以及一些军事侦察卫星采用太阳同步轨道,它们的倾角与90°只相差几度,所以也可以称其为极轨道。还有一些研究极区物理的科学卫星也采用极轨道。

卫星轨道简介

如果我们把地被卫星包围的地球

球看成一个均质的球体,它的引力场即为中心力场,其质心为引力中心。那么,要使人造地球卫星(简称卫星)在这个中心力场中作圆周运动,粗俗地说,就是要使卫星飞行的离加加速度所形成的力(离心惯性),正好抵消(平衡)地心引力。卫星轨道平面通过地球中心。如果速度稍大一些,则形成椭圆形轨道,如果达到逃逸速度,则为抛物线轨道,那时它将绕太阳飞行成为人造行星;如果达到第三宇宙速度,则为双曲线轨道,与太阳一样而绕银河系中心飞行了。

卫星轨道轨道分类

就人造地球卫星来说,其轨道按高度分低轨道和高轨道,按地球自转方向分顺行轨道和逆行轨道。这中间有一些特殊意义的轨道,如赤道轨道、地球同步轨道、对地静止轨道、极地轨道和太阳同步轨道等。

卫星轨道的形状和大小是由长轴和短轴决定的,而交点角Ω、近地点幅角ω和轨道倾角i则决定轨道在空间的方位。这五个参数称为卫星轨道要素(根数)。有时还加过近地点时刻tp,合称为六要素。有了这六要素,就可知道任何时刻卫星在空间的位置。

卫星轨道六要素:长轴、短轴、交点角Ω、近地点幅角ω、轨道倾角i、过近地点时刻tp。

高低轨道没有明确的划分界限,一般把离地面几百公里的卫星轨道称为低地球轨道。

轨道倾角为零,轨道平面与地球赤道平面重合。这种轨道叫赤道轨道。

轨道高度为35786公里时,卫星的运行周期和地球的自转周期相同,这种轨道叫地球同步轨道;如果地球同步轨道的倾角为零,则卫星正好在地球赤道上空,以与地球自转相同的角速度绕地球飞行,从地面上看,好像是静止的,这种卫星轨道叫对地静止轨道,它是地球同步轨道的特例。对地静止轨道只有一条。

轨道倾角为90度时,轨道平面通过地球两极,这种轨道叫极地轨道。

如果卫星的轨道平面绕地球自转轴的旋转方向、角速度与地球绕太阳公转的方向和角速度相同,则它的轨道叫太阳同步轨道。太阳同步轨道为逆行轨道,倾角大于90度。

地球公转轨道平面近日点与远日点

黄赤交角

公转轨道:近似正圆的椭圆轨道,太阳位于其中的一个焦点上

方向:自西向东(北天极俯视逆时针)

周期:公转360度——恒星年——365日6时9分10秒

地球自转与公转的关系:同时同向运动

黄赤交角:黄道面与赤道面的夹角(23度26分)

地球公转的特点:黄赤交角的存在、地轴北端指向北极星附近在一定时期内是不变的。

太阳直射点:唯一在地球上太阳光与成90度平角的光线在地面上的交点

近日点:1月初——公转的线速度和角速度都较快

远日点:7月初——公转的线速度和角速度都较慢

人造地球卫星轨道定义

人造地球卫星轨道:从卫星起飞到卫星在轨道上运行工作,一直到卫星的寿命结束,卫星质心的运行轨迹,我们称之为人造地球卫星轨道。很明显,人造地球卫星轨道分为如下三个部分:

1、发射轨道:卫星从起飞到入轨,卫星质心的运动轨迹。我们称之为发射轨道。

2、入轨点:卫星进入运行轨道称为入轨,进入运行轨道的初始点,我们称之为入轨点。

3、运行轨道:卫星入轨后开始运行工作,一直到工作寿命结束,卫星质心的运动轨迹我们称之为运行轨道。

中文名:人造地球卫星轨道

外文名:Earth Orbits of Satellite

别称:无

应用学科:信息通信、卫星通信

特点:卫星起飞、卫星的寿命结束、运行轨迹、卫星质心

人造地球卫星轨道卫星入轨的方式

卫星在入轨点进入运行轨道有不同方式,我们归纳了如下三个基本类型:

1、直接入轨:将卫星直接送到预定的运行轨道。它是通过运载火箭各级发动机的接力工作,最后一级发动机工作结束后,卫星进入预定轨道。这种入轨方式适合发射低轨道的卫星。

2、滑行入轨:这种入轨方式是指,运载火箭各级发动机工作结束,脱离卫星后,卫星会依靠惯性自由飞行一段的入轨方式。滑行入轨分为发射段、自由飞行段和加速段三部分组成,适用于中高轨道和高轨道卫星的发射。

3、过渡入轨:这种入轨方式是指,运载火箭各级发动机工作结束,脱离卫星后,卫星会有一段时间处于“停泊”的状态,然后通过加速,过渡到预定的轨道。这种入轨方式称为过渡入轨。过渡入轨分为发射段、停泊轨道段(通常“停泊”在距地球表面200公里左右的圆轨道上)、加速段、过渡轨道段(远地点距离地球表面36000公里的椭圆轨道)和远地点加速段组成。这种入轨方式适用于发射同步轨道卫星。

上文中出现了远地点的术语,大家可能会疑惑?卫星的轨道如图1所示。看图大家就非常容易理解了。

图1 卫星的轨道

人造地球卫星轨道分类

如图1,卫星并不是按正圆的轨迹运行。卫星轨道近似椭圆型的运行轨道。我们称它为开普勒椭圆轨道。

人造地球卫星轨道按卫星运行的高度

根据卫星运行的高度,卫星轨道分为:

1、低轨道:卫星飞行高度小于1000公里;

2、中高轨道:卫星飞行高度在1000公里到20000公里之间;

3、高轨道:卫星飞行高度大于20000公里。

人造地球卫星轨道按卫星运行轨迹的偏心率

根据卫星运行轨迹的偏心率,卫星轨道分为:

1、圆轨道:偏心率等于0;

2、近圆轨道:偏心率小于0.1;

3、椭圆轨道:偏心率大于0.1,而小于1.

人造地球卫星轨道按卫星运行轨迹的倾角

根据卫星运行轨迹的倾角,卫星轨道分为:

1、赤道轨道:倾角等于0或180;

2、极地轨道:倾角等于90;

3、倾斜轨道:倾角不等于90、0或180

还有,如果卫星轨道的周期与地球自转周期相同,卫星运行的方向也和地球自转的方向一致。这样的卫星轨道我们称它为地球同步轨道。如果该轨道的倾角为零,又是圆轨道时,我们就可以称之为地球静止轨道了。

如果卫星运行的方向和地球公转的方向一致,旋转的角速度也等于地球公转的角速度,这样的卫星轨道我们称之为太阳同步轨道。

人造地球卫星轨道按离地面的高度,可分为低轨道、中轨道和高轨道;按形状分可分为圆轨道和椭圆轨道;按飞行方向分可分为顺行轨道(与地球自转方向相同)、逆行轨道(与地球自转方向相反)、赤道轨道(在赤道上空绕地球飞行)和极轨道(经过地球南北极上空)。人造地球卫星还有以下几种特殊轨道。

人造地球卫星轨道地球同步轨道

地球同步轨道。卫星在顺行轨道上绕地球运行时,其运行周期(绕地球一圈的时间)与地球的自转周期相同。这种卫星轨道叫地球同步轨道。

人造地球卫星轨道地球静止卫星轨道

如果地球同步轨道卫星正好在地球赤道上空离地面35786千米的轨道上绕地球运行,由于它绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相同,从地面上看去它好像是静止的,这种卫星轨道叫地球静止卫星轨道。地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例,它只有一条。

人造地球卫星轨道太阳同步轨道

太阳同步轨道。由于地球扁率(地球不是圆球形,而是在赤道部分隆起),卫星轨道平面绕地球自转轴旋转。如果卫星轨道平面绕地球自转轴的旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的方向和平均角速度相同,则这种卫星轨道叫太阳同步轨道。

人造地球卫星轨道停泊轨道

概述

停泊轨道(parking orbit) 航天器为了转移到另一条轨道去而暂时停留的椭圆(圆)轨道,又称驻留轨道。

分类

停泊轨道按中心体不同分为地球停泊轨道、月球停泊轨道和行星停泊轨道。地球停泊轨道是发射月球探测器、登月载人飞船、空间探测器和离地球较远的人造地球卫星(如静止卫星)的一个阶段,用于选择进入过渡轨道的入轨点,以弥补地面发射场地理位置固定的缺点,满足过渡轨道的要求。月球和行星停泊轨道用于选择进入轨道的起点,以保证航天器降落在天体表面的指定地区。对于返回地球的航天器,同样可以选择返回轨道的起点,以保证航天器能够准确进入再入走廊。此外,安排停泊轨道还为飞往新轨道之前提供最后全面检查航天器各系统可靠性的机会。

人造地球卫星轨道回归轨道

回归轨道(recursive orbit)

星下点轨迹周期性出现重叠现象的人造地球卫星轨道。重叠出现的周期称为回归周期。工程中回归周期的大小根据卫星的使命确定。同一个回归周期对应有很多条轨道。如回归周期为一天时,运行的轨道周期可近似为24小时、8小时……,从中可以选出合适的运行周期以满足卫星使命的要求。在回归轨道上运行的卫星,每经过一个回归周期,卫星重新依次经过各地上空。这样可以对卫星覆盖的区域进行动态监视,借以发现这一段时间内目标的变化。在轨道设计中,回归轨道仅限制轨道运行周期,若再选择其他参数,可设计出太阳同步回归轨道。这样的轨道兼有太阳同步轨道和回归轨道的特性。选择合适的发射时间,可使卫星在经过某些地区时这些地区有较好的光照条件。以获取地面图像为目的的卫星,像侦察卫星、气象卫星、地球资源卫星大都选择这种轨道。回归轨道要求轨道周期在较长时间内保持不变,因此,卫星必须具备轨道修正能力,以便能够克服入轨时的倾角偏差、周期偏差和补偿大气阻力引起的周期衰减。

人造地球卫星轨道极轨道

polar orbit

倾角为90°的人造地球卫星轨道。又称极地轨道。在极轨道上运行的卫星,每一圈内都可以经过任何纬度和南北两极的上空。由于卫星在任何位置上都可以覆盖一定的区域 ,因此,为覆盖南北极,轨道倾角并不需要严格的90°,只需在90°附近就行。在工程上常把倾角在90°左右,但仍能覆盖全球的轨道也称为极轨道。近地卫星导航系统(如美国海军导航卫星系统)为提供全球的导航服务采用极轨道。许多地球资源卫星、气象卫星以及一些军事侦察卫星采用太阳同步轨道,它们的倾角与90°只相差几度,所以也可以称其为极轨道。还有一些研究极区物理的科学卫星也采用极轨道。

人造地球卫星轨道摄动

实际上地球并不是完全的正圆形,而且除了作用于卫星上的地心引力外,还有太阳和月球的引力、太阳辐射压力等外力。这些外力会使卫星的实际运行轨道偏离开普勒轨道。这种偏离我们称之为轨道摄动。引起卫星轨道摄动的外力,我们称之为摄动力。

由于摄动力的存在,即使是静止卫星也不可能是绝对静止的,这就需要靠地面的测控站遥控卫星上的燃气喷射系统,调整卫星的定点确保卫星按轨道运行。

人造地球卫星轨道宇宙速度

物体在地球表面上飞行时,达到11.2千米/秒的运动速度,就能摆脱地球引力的束缚,这个速度叫脱离速度或逃逸速度。在摆脱地球束缚的过程中,在地球引力的作用下它并不是直线飞离地球,而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系,物体的运动速度必须达到16.7千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球,而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。人类的航天活动,并不是一味地要逃离地球。特别是当前的应用航天器,需要绕地球飞行,即让航天器作圆周运动。众所周知,必须始终有一个力作用在航天器上。其大小等于该航天器运行线速度的平方乘以其质量再除以公转半径,即F=mv2/R.在这里,正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力,正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。宇宙速度是物体从地球出发,在天体的重力场中运动,四个较有代表性的初始速度。航天器按其任务的不同,需要达到这四个宇宙速度的其中一个。 第一宇宙速度(又称环绕速度):是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度)。大小为7.9km/s ——计算方法是V‵=gR (g是重力加速度,R是星球半径) 。 第二宇宙速度(又称脱离速度):是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度。大小为11.2km/s 。 第三宇宙速度(又称逃逸速度):是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度。其大小为16.7千米/秒。 环绕速度和逃逸速度也可应用于其他天体。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g换成火星的质量、半径、表面重力加速度即可。

人造地球卫星轨道运行定律

人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动三定律。

(1)卫星轨道为一椭圆,地球在椭圆的一个焦点上。其长轴的两个端点是卫星离地球最近和最远的点,分别叫做远地点和近地点。

(2)人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行时,其运行速度是变化的,在远地点时最低,在近地点时最高。速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径(卫星至地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等。

(3)人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行,其运行周期取决于轨道的半长轴(与半长轴的二分之三次方成正比)。不管轨道形状如何,只要半长轴相同,它们就有相同的运行周期。人造地球卫星轨道的形状和大小由它的半长轴和半短轴的数值来决定。其半长轴和半短轴的数值越大,轨道越高;半长轴与半短轴相差越多,轨道的椭圆形越扁长;并长轴与半短轴相等则为圆形轨道。

人造地球卫星轨道名词解释

卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角叫轨道倾角,它是确定卫星轨道空间位置的一个重要参数。轨道倾角小于90º为顺行轨道;轨道倾角大于90º为逆行轨道;轨道倾角为0º则为赤道轨道;轨道倾角等于90º,则轨道平面通过地球南北极。

由于卫星和地球、太阳之间复杂的相对运动,所以要想随时确定卫星轨道的空间位置,除应知上述半长轴、半短轴和轨道倾角参数以外,还需要了解升交点赤经和近地点幅角两个参数。

为要说清升交点赤径和近地点幅角的物理含义,先应了解春分点和升交点两个概念。

在地球和太阳的相对运动中,如果假定地球不动,则太阳绕地球运行,当太阳从地球的南半球向北半球运行时,穿过地球赤道平面的那一点叫春分点。

人造地球卫星绕地球运行,当它从地球南半球向北半球运行时,穿过地球赤道平面的那一点叫升交点。

所谓升交点赤经(Ω)就是从春分点到地心的连线与从升交点到地心的连线的夹角。

所谓近地点幅角(ω)就是从升交点到地心的连线与从近地点到地心的连线的夹角。

半长轴(a)、偏心率(e)、倾角(i)、升交点赤经(Ω)和近地点幅角(ω)被称为人造地球卫星轨道的5要素(或根数)。要知道卫星的瞬时位置,还必须测量它过近地点的时间(z)。有时,把上述6个参数合称为人造地球卫星轨道的6要素。

人造地球卫星在轨道上的每一个位置都会在地球表面上有一个投影,它叫星下点。所有星下点连成的曲线叫星下点轨迹。由于地球自转,星下点轨迹不只一条。相邻两条轨迹在同一纬度上的间隔正好等于地球在卫星轨道周期内转过的角度。根据星下点轨迹,可以预报卫星什么时候从什么地方上空经过。

特殊轨道的卫星星下点轨迹也是特殊的,如地球静止轨道卫星的星下点轨迹是一个点,而地球同步轨道卫星的星下点轨迹,则是一个“8”字,其交*点在地球赤道上。

星下点: 地球中心与天体的连线在地球表面上的交点。在遥感中星下点指的是人造地球卫星在地面的投影点(或卫星和地心连线与地面的交点),用地理经、纬度表示。当卫星在星下点进行摄像时,影像的几何畸变最小。

人造地球卫星轨道选择

人造地球卫星的轨道应根据其任务和应用要求来选择。例如,对地面摄影的地球资源卫星、照相侦察卫星常采用圆形低轨道;若为了尽量扩大空间环境探测的范围,卫星可采用扁长的椭圆形轨道;为了节省发射卫星的能量,卫星常采用赤道轨道和顺行轨道;对固定地区进行长期连续的气象观测和通信的卫星,常采用地球静止卫星轨道;需对全球进行反复观测的卫星可采用极地轨道,要使卫星始终在同一时刻飞过地球某地上空,也就是说要使卫星始终在相同的光照条件下经过同一地区,则需要采用太阳同步轨道。

高轨道地球卫星特征

(1) 自由空间中,信号强度反比于传输距离的平方。高轨道(GEO)卫星距地球过远,需要有较大口径的通信天线。

(2) 信号经过远距离传输会带来较大的时延。在电话通话中,这种时延会使人感到明显的不适应。在数据通信中,时延限制了反应速度,对于2001年台式超级计算机来说,半秒种的时延意味着数亿字节的信息滞留在缓冲器中。

(3) 轨道资源紧张。高轨道(GEO)卫星只有一条,相邻卫星的间隔又不可以过小,因为地球站天线分辨卫星的能力受限于天线口径的大小。在Ka频段(17~30GHz)为了能够分出2°间隔的卫星,地面站天线口径的合理尺寸应不小于66cm。按这样计算,高轨道(GEO)卫星只能提供180颗同轨道位置。这其中还包括了许多实用价值较差,处于大洋上空的位置。

高轨道地球卫星划分

根据卫星运行的高度,卫星轨道分为:

1、低轨道:卫星飞行高度小于1000公里;

2、中高轨道:卫星飞行高度在1000公里到20000公里之间;

3、高轨道:卫星飞行高度大于20000公里。

地壳变迁分类

按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层,沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系,以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动,又称升降运动、造陆运动,它使岩层表现为隆起和相邻区的下降,可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原,还可引起海侵和海退,使海陆变迁。地壳运动控制着地球表面的海陆分布,影响各种地质作用的发生和发展,形成各种构造形态,改变岩层的原始状态,所以有人也把地壳运动称构造运动。按运动规律来讲,地壳运动以水平运动为主,有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。

地壳运动按运动的速度可分为两类:①长期缓慢的构造运动。例如大陆和海洋的形成,古大陆的分裂和漂移,形成山脉和盆地的造山运动,以及地球自转速率和地球扁率的长期变化等,它们经历的时间尺度以百万年计。另如冰期消失、地面冰块融化引起的地面升降,也属以万年计的缓慢运动。②较快速的运动。这种运动以年或小时为计算单位,如地极的张德勒摆动,能引起地壳的微小变形;日、月引潮力不但造成海水涨落,也使固体地球部分形成固体潮,一昼夜地面最大可有几十厘米的起伏;较大的地震可引起地球自由振荡,它既有径向的振动,也有切向的扭转振动。

地壳变迁发现历史

地壳变迁地球表层的大规模移动

传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动,证据是在高山上发现海相的沉积岩,并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说,表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。

20世纪60年代以后总结了一系列的地学研究成果,证明地球表层在地球的历史中曾经有过大规模的水平位移,各大陆的相对位置曾有过显着的变化。最主要的证据是:①全球地震带勾画出6大板块的轮廓,证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②古地磁学的研究表明,由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合,而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性所绘制的极移曲线,在近代趋向重合于今地磁极位置。③大洋中脊两侧的磁异常条带,表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张,各板块所负载的大陆岩石圈随之发生水平漂移。

地壳变迁地球表层的垂直运动

由于6大板块和其他小板块的互相镶嵌式拼合,板块的水平向移动必然在板块边界和板块内部产生次生的竖直向运动:①板块消减带上海洋板块向地幔中以一定倾角下沉;②相邻的大陆板块边缘受消减运动的影响有牵连地下沉,地震时产生回跳;③大陆内部由于横向的推挤压力产生地壳的抬升或岩石圈的加厚,地质上产生岩层的褶皱,形成山脉和河谷。

另外,由于地幔物质的上涌在某些地区的岩石圈中可能产生拉伸的张应力,形成张性的裂谷或断陷盆地。从地壳均衡的方面说,地球表层的竖直向运动从根本上还受着地球重力的制约。

地壳变迁地壳运动的形成

地壳运动使沉积岩层发生弯曲,产生裂缝、断裂,并留下永久形迹,这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹(结果)。地壳运动是形成地质构造的原因,地质构造则是地壳运动的结果。 地壳运动的证明  自地球诞生以来,地壳就在不停运动,既有水平运动,也有垂直运动。地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态,主宰着海陆的变迁。人们可用大地测量的方法证明地壳运动。例如,人们测出格林尼治和华盛顿两地距离每年缩短0.7米,像这样发展下去,1亿年之后,大西洋就会消失,欧亚大陆就会和美洲大陆相遇。化石也是地壳运动的证据。在喜马拉雅山的岩层里,找到了许多古海洋生物化石,如三叶虫、笔石、珊瑚等,说明这里曾经是汪洋大海。文化遗迹也是很好的证据。意大利波舍里城一座古庙的大理石柱离地面4~7米处,有海生贝壳动物蛀蚀的痕迹,可见该庙自建成以后曾一度下沉被海水淹没,以后又随陆地上升露出了水面。另外,火山、地震、地貌及古地磁研究等都能提供大量的地壳运动的证据。地壳运动引起的地壳变形变位,常常被保留在地壳岩层中,成为地壳运动的证据。在山区,我们经常可以看到裸露地表的岩层,它们有的是倾斜弯曲的,有的是断裂错开的,这些都是地壳运动的“足迹”,称为地质构造。形成的地貌,称为构造地貌。

(一)褶皱

当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时,便会发生弯曲变形,这叫做褶皱。地壳发生褶皱隆起,常常形成山脉。世界许多高大的山脉,如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等,都是褶皱山脉。它们是由地壳板块相互碰撞、挤压,在板块交界处发生大规模褶皱隆起而形成的。

褶皱有背斜和向斜两种基本形态。背斜岩层一般向上拱起,向斜岩层一般向下弯曲。在地貌上,背斜常成为山岭,向斜常成为谷地或盆地。但是,不少褶皱构造的背斜顶部因受张力,容易被侵蚀成谷地,而向斜槽部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀,反而成为山岭。

(二)断层

壳运动产生的强大压力或张力,超过了岩石所能承受的程度,岩体就会破裂。岩体发生破裂,并且沿断裂面两侧岩块有明显的错动、位移,这叫做断层。

在地貌上,大的断层常常形成裂谷或陡崖,如著名的东非大裂谷、我国华山北坡大断崖等。断层一侧上升的岩块,常成为块状山地或高地,如我国的华山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地,如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造地带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常常发育成沟谷、河流。

了解地质构造规律,对于找矿、找水、工程建设等有很大帮助。例如,含石油、天然气的岩层,背斜是良好的储油构造;向斜构造盆地,利于储存地下水,常形成自流盆地。在工程建设方面,如隧道工程通过断层时必须采取相应的工程加固措施,以免发生崩塌;水库等大型工程选址,应避开断层带,以免诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。

地壳变迁学说

收缩说

核心思想:地球最初是熔融体,逐渐冷却。冷却是从外表开始的。地壳最先冷却形成,而后地球内部逐渐冷却收缩后,体积变小,这时地壳就显得过大而发生褶皱。(如同干苹果一样,外皮皱)。存在问题:按这种理论,地壳上的褶皱分布应是随机的,但实事上褶皱的分布有一定的规律。尤其是放射性元素的发现,说明地球并非由热变冷却。否定了收缩论的观点。

膨胀说

核心思想:地球曾有很高温的时期,同时在地壳下部有一个膨胀层,由于膨胀层受热膨胀,使地壳裂开,解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。存在问题:无法解释大规模挤压褶皱,逆掩断层的形成。而且膨胀性应具有宇宙性,其它星球尚无发现。

脉动说

核心思想:由于地球内部冷热交替,导致地壳周期性的振荡运动(脉动)受热隆起,冷却地区坳陷。存在问题:忽视了水平运动。同时没有冷、热交替的证据。

地球自转速度变化说

李四光提出:地球自转速度的变化导是致地壳运动的重要原因。核心思想:地质构造可分为走向东西向的纬向构造带。走向南北向的经向构造带。当地球自转加快时,由于离心力作用,地壳物质向赤道集中,相当于受到南北向的挤压,形成纬(东西向)构造带。相反地球自转减慢时,地壳物质从赤道向两极扩散,形成经向(南北向)构造带。

地幔对流说

板块构造理论所畅导的,最早由英国的霍尔姆斯提出。核心思想:地幔物质热对流,带动驮在其上的岩石圈水平运动。存在问题:地幔物质能否热对流?对流的范围和规模有多大?

简而言之,这些观点只分析到了部分情况并没能分析到全部。以上这些观点长期共存正说明了一个问题,那就是人类没有找到真正的造山运动和海底扩张的原因。如果找到了,就不可能有多个相互矛盾的理论共存。 不同地壳运动的产物  地壳无时不在运动,但一般而言地壳运动速度缓慢,不易为人感觉。特别情况下,地壳运动可表现快速而激烈,那就是地震活动,并常常引发山崩、地陷、海啸。地壳运动按运动方向可分为升降(垂直)运动和水平运动。

升降运动是相邻地块或同一块块不同部分作差异性上升或下降,使得某些地区成为高地或山岭,另一些地区成为盆地或凹陷。我国喜马拉雅山上埋藏着大量新生代早期的海洋生物化石,表明在几千万年前这里还是一片汪洋大海。深海钻探发现,印度洋底有白垩纪的煤层,说明1亿多年前这里还是大陆边缘上的沼泽。世界上许多地区都表现为升降运动。例如,大不列颠群岛、原苏联的北冰洋地带、南美西部沿海地区,以及北美东部哈得逊湾的拉布拉多半岛等地区均为上升区。地中海、英吉列海峡、墨西哥湾等为下降地区。我国的青藏高原、云贵高原以上升为主。华北平原、松辽平原等地则以下降为主。

水平运动是指地壳块体在水平方向上移动,相邻地块或相互分离拉开,或相向靠拢挤压,或呈剪切错动。在剪切错动中相邻地块既不拉开,也不靠拢。现代水平运动最典型的例子就是美国加里福尼亚的圣安德列斯断层带。几年前,美国使用轨道卫星和激光束新技术来测定断层两盘的位移,数据表明,该断层自中新世以后,水平运动距离已达260千米。

由于地壳运动,使岩石原有的空间位置和形态发生改变(沉积岩、火山岩等岩层在其形成之初,基本上是水平产出的,而且在一定范围内是连续的)。岩层由水产变为倾斜或弯曲,连续的岩层被断开或错动,完整的岩体被破碎等,这种原生的形态和位置的改变,称为构造变形,变形的产物称为地质构造。最常见的地质构造为褶皱和断层。

岩层的弯曲称为褶皱,褶皱的基本类型是背斜与向斜。背斜在形态上是向上拱的弯曲,中心部分为老地层,两翼岩层依次渐新。向斜是中部向下弯曲,中心部分为新地层,两翼岩层依次渐老。褶皱中,背斜与向斜常常是并存相依的。当然,背斜的上拱,向斜的下凹,并不一定与地形的高低一致,背斜可以形成山,也可以是低地;向斜可以是低地,但也可以构成山岭。

岩石在受力作用后,当应力超过岩石的强度极限时,岩石就要发生破裂,沿破裂面两侧岩块发生显着相对位移的断裂构造称为断层。断层的规模大小不等,大者沿走向延伸可达上千千米,向下可切穿地壳,常由计多断层组成,称为断裂带。小者位移仅几厘米。被错开的两部分岩石沿之滑动的破裂面叫做断层面,断层面可成水平的、倾斜的或直立的,以倾斜的最多。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。断层面是倾斜面时,断层面以上的断块叫上盘,断层面以下的断块叫下盘。断盘沿断裂面相对错开的距离叫断距。上盘相对下降,下盘相对上升的断层为正断层;上盘相对而言上升,下盘相对而言下降的断层为逆断层;两盘沿断层面走向相对水平移动的断层为平移断层。

地球变迁小说类型

人文社科

地球变迁史小说类型

科幻幻想

地壳运动运动分类

地壳运动按照方向

按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层,沿平行地壳运动示意图

于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系,以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动,又称升降运动、造陆运动,它使岩层表现为隆起和相邻区的下降,可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原,还可引起海侵和海退,使海陆变迁。地壳运动控制着地球表面的海陆分布,影响各种地质作用的发生和发展,形成各种构造形态,改变岩层的原始状态,所以有人也把地壳运动称构造运动。按运动规律来讲,地壳运动以水平运动为主,有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。

水平和垂直运动比较

地壳运动

运动方向

岩层表现

运动结果

水平运动

地壳物质

水平位移

岩层弯曲隆起

,或断裂张开

巨大的皱褶山脉

、裂谷、海洋

垂直运动

垂直于地

球表面

地壳抬升

或下降

高低起伏,

海陆变迁。

二者关系

1、对立统一关系

2、水平运动为主,垂直运动为辅

3、不同地点或不同时期,以某一种运动为主

地壳运动按照速度

地壳运动按运动的速度可分为两类:

①长期缓慢的构造运动。例如大陆和海洋的形成,古大陆的分裂和漂地壳运动

移,形成山脉和盆地的造山运动,以及地球自转速率和地球扁率的长期变化等,它们经历的时间尺度以百万年计。另如冰期消失、地面冰块融化引起的地面升降,也属以万年计的缓慢运动。

②较快速的运动。这种运动以年或小时为计算单位,如地极的张德勒摆动,能引起地壳的微小变形;日、月引潮力不但造成海水涨落,也使固体地球部分形成固体潮,一昼夜地面最大可有几十厘米的起伏;较大的地震可引起地球自由振荡,它既有径向的振动,也有切向的扭转振动。

地壳运动的分类,还可以依据不同的标准划分为不同的类型,如下表所示:

序号

分类依据

1

参照物

1、以黄道面为参照物的地壳运动;2、以地轴为参照物的地壳运动;

3、以地理坐标为参照物的地壳运动;4、以地表物体为参照物的地壳运动。

2

运动方向

1、 经(南北)向地壳运动;2、纬(东西)向地壳运动;3、北东-南西向地壳运动;4、北西-南东向地壳运动。

3

运动方式

1、水平地壳运动;2、垂直地壳运动;

4

运动结果

1、折曲地壳运动;2、断裂地壳运动。

5

地质时代

1、前寒武纪地壳运动;2、古生代地壳运动;3、中生代地壳运动;4、近代地壳运动;5、现代地壳运动。

6

地名+时代

1、阜平地壳运动;2、吕梁地壳运动;3、晋宁地壳运动;4、加里东地壳运动;5、华力西地壳运动;6、印支地壳运动;7、燕山地壳运动;8、喜马拉雅山地壳运动。

7

作用力来源

1、 内力地壳运动;2、外力地壳运动。

8

运动规模

1、 全球性地壳运动;2、区域性地壳运动;3、局部地壳运动。

9

成 因

1、 地震地壳运动;2、火山地壳运动;3、风化剥蚀地壳运动;4、塌陷地壳运动;5、沉积地壳运动;6、陨石撞击地壳运动;7、人为地壳运动。

10

深 度

1、地表地壳运动;2、浅层地壳运动;3、深层地壳运动。

11

力学性质

1、压性地壳运动;2、张性地壳运动;3、扭性地壳运动;4、混合力学性质地壳运动。

地壳运动地壳运动成因

不同类型的地壳运动其成因是不同的。

以黄道面为参照物发生的地壳运动及成因

地球绕太阳公转的轨道面叫做黄道面。地壳及其组成岩石以黄道面为参照物发生的位置变化,是最大规模的地壳运动。地壳运动

本类地壳运动分为三小类:一是,地球自转发生的地壳相对黄道面的位置变化;二是,地球公转发生的地壳相对黄道面的位置变化;三是,地轴倾角变化,发生的地壳相对黄道面的位置变化。

本类地壳运动引起昼夜、季节和气候的变化,引起太阳、月球对地球引力的变化,进而引发其他类型的地壳运动。

本类地壳运动的成因:由太阳系的起源和演化所致。

以地轴为参照物发生的地壳运动及成因

地壳及其组成岩石以地轴为参照物发生的位置变化,其规模次于第一类地壳运动,引起地极、磁极位移。相对于地轴发生的变化,即地极发生了移动。此类型地壳运动,引起地壳及地面地理坐标的变化,也引起季节和气候的变化,引起地日、地月引力平衡的变化。

本类地壳运动成因:层状地球在太阳和月球引力作用下,地球外球发生了转动而形成的。

以地理坐标为参照物发生的地壳运动及成因

地壳及其组成物质岩石以地理坐标为参照物发生的位置变化,本类地壳运动形成大规模的地壳抬升隆起和凹陷沉降,形成山脉、高原,形成平原、盆地,形成峻岭、沟谷。

本类地壳运动的动力来源主要有以下:

一、水、风的剥蚀和搬运及沉积作用

本类地质作用不仅形成规模大小不等的地壳运动,而且所形成的沉积物与沉积岩是形成山脉、高原的物质基础。

水的剥蚀与搬运及沉积作用所形成的地壳运动,降低了地壳的相对高度,剥高填洼,使地壳趋向平衡。

风的剥蚀与搬运及沉积作用,风对岩石的剥蚀及搬运与沉积作用特点:

风蚀发生在少雨干旱地区,不仅对高山高原进行剥蚀,而且对沟谷洼地也进行剥蚀。

风的搬运作用,其搬运距离远近不等,近的只是离开剥蚀原地,远的可以达上千上万公里。其沉积面积大小不等,大的可达几百万平方公里。

风的沉积,可以在陆地,可以在水域;可以在洼地与平原,可以在山脉与高原;即能形成准平原沉积,也能形成山脉沉积。

风成地势易改变和迁移。风成沉积,可形成产状为高倾角的碎屑岩,可形成沉积褶皱构造。

风的沉积可以和水的沉积同时或交替进行。

二、地球自转时产生的由两极向赤道的离心力

关于地壳物质在地球自转的离心力作用下向地球赤道方向运动的试验,地质力学已做了模拟试验予以证明。

三、在太阳和月球引力作用下,地球自西向东旋转时,地壳不同质量区块产生由东向西运动。在没有其它星球引力作用下,地壳各部分物质随地球自转做匀速圆周运动。在太阳、月球的引力作用下,由于地壳各部分组成物质的不均,产生沿纬向的差异运动,形成挤压和分离。

地壳在大区域或小面积上其组成物质是不均匀的。

在大区域上,陆地有欧亚、非洲、南北美洲、南极洲等大区块,海洋有太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋等几大区块。这些大区块在地势、物质组成、面积大小、几何形态、地理位置、质量、构造等都不一样。在大区块内有众多的小区块。地壳上这些大小区块,受太阳、月球的引力不同,在地球自转时,它们的运动速度慢不一。由于地球自西向东旋转,地壳上这些大小块体形成自东向西的相对运动。

以地面物体为参照物发生的地壳运动及成因

以地面物体为参照物发生的地壳运动,地壳组成物质岩石相对运动距离小,属于小范围的地壳运动。除大范围的地壳运动能引起本类地壳运动外,地震、火山、塌陷、陨石撞击、生物的一些活动等等都能引起本类地壳运动。

地壳运动地质构造

地壳运动使沉积岩层发生弯曲,产生裂缝、断裂,并留下永久形迹,这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹(结果)。地壳运动是形成地质构造的原因,地质构造则是地壳运动的结果。我们知道地壳内部是一地壳运动

个炙热的流动的状态。而地壳的结构不是平均的。有的地方坚固,有的地方薄弱。流动在地壳中的物质还有巨大的压力,当他们在地壳中遇到相对薄弱的地方,由于高温高压的岩浆就会从这些薄弱的地方涌出,涌出后冷却形成火成岩。这些新的岩石不断的积压周围的岩石和地层,不断的把他们象两边推开。这样就造成了地壳的缓慢运动。比较典型的有大洋中脊,以及印度板块和亚欧板块的碰撞。

地壳运动运动结果

自地球诞生以来,地壳就在不停运动,既有水平运动,也有垂直运动。地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态,主宰着海陆的变迁。人们可用大地测量的方法证明地壳运动。例如,人们测出格林尼治和华盛顿两地距离每年缩短0.7米,像这样发展下去,1亿年之后,大西洋就会消失,欧亚大陆就会和美洲大陆相遇。化石也是地壳运动的证据。在喜马拉雅山的岩层里,找到了许多古海洋生物化石,如三叶虫、笔石、珊瑚等,说明这里曾经是汪洋大海。文化遗迹也是很好的证据。意大利波舍里城一座古庙的大理石柱离地面4~7米处,有海生贝壳动物蛀蚀的痕迹,可见该庙自建成以后曾一度下沉被海水淹没,以后又随陆地上升露出了水面。另外,火山、地震、地貌及古地磁研究等都能提供大量的地壳运动的证据。地壳运动引起的地壳变形变位,常常被保留在地壳岩层中,成为地壳运动的证据。在山区,我们经常可以看到裸露地表的岩层,它们有的是地壳运动示意图倾斜弯曲的,有的是断裂错开的,这些都是地壳运动的“足迹”,称为地质构造。形成的地貌,称为构造地貌。地球在地质时期的地壳运动,虽然不能通过直接测量得知,但在地壳中却留下了形迹。在山区岩石裸露的地方,沉积岩层常常是倾斜、弯曲的,甚至断裂错开了,这都是岩层受力发生变形的结果。在中国山东荣城沿海一带,昔日的海滩现已高出海面20~40米。福建漳州、厦门一带,昔日的海滩也已高出海面20米左右,说明这些地方的地壳在上升。我国渤海海底发现了约达7千米的海河古河道,这表明渤海及其沿岸地区为现代下降速度较大的地区。再如,美丽的雨花石产于南京雨花台,这些夹有美丽花纹的光滑的卵石,是古河床的天然遗物。雨花台大量堆积着卵石,说明这里过去曾有河流,以后地壳上升,河道废弃,才成了如今比长江水面高出很多的雨花台砾石。

地壳运动褶皱

当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时,便会发生弯曲变形,这叫做褶皱。地壳发生褶皱隆起,常常形成山脉。世界许多高大的山脉,如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等,都是褶皱山脉。它们是由地壳板块相互碰撞、挤压,在板块交界处发生大规模褶皱隆起而形成的。 褶皱有背斜和向斜两种基本形态。背斜岩层一般向上拱起,向斜岩层一般向下弯曲。在地貌上,背斜常成为山岭,向斜常成为谷地或盆地。但是,不少褶皱构造的背斜顶部因受张力,容易被侵蚀成谷地,而向斜槽部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀,反而成为山岭。

地壳运动断层

地壳运动产生的强大压力或张力,超过了岩石所能承受的程度,岩体就会破裂。岩体发生破裂,并且沿断裂面两侧岩块有明显的错动、位移,这叫做断层。

断层有地垒和地堑两种基本形态。中间凸起,两侧陷落的叫地垒,相反,中间陷落,两侧相对凸起的叫地堑。

在地貌上,大的断层常常形成裂谷或陡崖,如著名的东非大裂谷(地堑)、我国华山北坡大断崖(地垒)等。断层一侧上升的岩块,常成为块状山地或高地(地垒),如我国的华地壳运动

山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地(地堑),如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造地带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常常发育成沟谷、河流。

了解地质构造规律,对于找矿、找水、工程建设等有很大帮助。例如,含石油、天然气的岩层,背斜是良好的储油构造;向斜构造盆地,利于储存地下水,常形成自流盆地。在工程建设方面,如隧道工程通过断层时必须采取相应的工程加固措施,以免发生崩塌;水库等大型工程选址,应避开断层带,以免诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。

地壳运动相关学说

地壳运动收缩说

核心思想:地球最初是熔融体,逐渐冷却。冷却是从外表开始的。地壳最先冷却形成,而后地球内部逐渐冷却收缩后,体积变小,这时地壳就显得过大而发生褶皱。(如同干苹果一样,外皮皱)。存在问题:按这种理论,地壳上的褶皱分布应是随机的,但实事上褶皱的分布有一定的规律。尤其是放射性元素的发现,说明地球并非由热变冷却。否定了收缩论的观点。

地壳运动膨胀说

核心思想:地球曾有很高温的时期,同时在地壳下部有一个膨胀层,由于膨胀层受热膨胀,使地壳裂开,解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。存在问题:无法解释大规模挤压褶皱,逆掩断层的形成。而且膨胀性应具有宇宙性,其它星球尚无发现。

地壳运动脉动说

核心思想:由于地球内部冷热交替,导致地壳周期性的振荡运动(脉动)受热隆起,冷却地区坳陷。存在问题:忽视了水平运动。同时没有冷、热交替的证据。

地壳运动速度变化说

李四光提出:地球自转速度的变化导是致地壳运动的重要原因。核心思想:地质构造可分为走向东西向的纬向构造带。走向南北向的经向构造带。当地球自转加快时,由于离心力作用,地壳物质向赤道集中,相当于受到南北向的挤压,形成纬(东西向)构造带。相反地球自转减慢时,地壳物质从赤道向两极扩散,形成经向(南北向)构造带。

地壳运动地幔对流说

板块构造理论所畅导的,最早由英国的霍尔姆斯提出。核心思想:地幔物质热对流,带动驮在其上的岩石圈水平运动。存在问题:地幔物质能否热对流?对流的范围和规模有多大?

简而言之,这些观点只分析到了部分情况并没能分析到全部。以上这些观点长期共存正说明了一个问题,那就是人类没有找到真正的造山运动和海底扩张的原因。如果找到了,就不可能有多个相互矛盾的理论共存。

地壳运动大陆漂移说

大陆漂移说德国气象学家魏格纳(1880~1930)在1912年系统提出的一种大地构造假说。他认为古生代后期全球只有一个庞大的联合古陆,称“泛大陆”。中生代由于潮汐摩擦和从两极向赤道方向的挤压力,泛大陆开始分裂,较轻的花岗岩质大陆在较重的玄武岩质地幔上漂移,逐渐形成今日的海陆格局。他认为地球上的山脉也是大陆漂移的产物,科迪勒拉山和安第斯山是美洲大陆向西漂移滑动时,受到太平洋玄武质基底的阻挡,被挤压而形成的褶皱山脉;亚洲东缘的岛弧群,是大陆向西漂移过程中留下的残块;格陵兰的南端、佛罗里达、火地岛等弧形弯曲,都是向西滑动摩擦脱落的结果;东西向的阿尔卑斯山和喜马拉雅等各大山脉,是大陆从两极向赤道挤压的结果。魏格纳根据当时掌握的资料,从地质、地形、古生物、古气候和大地测量等方面,详细论证了大陆漂移说。这个假说当时引起了地质学界和地球物理学界的重视。但是对于大陆漂移的机制和规律,则有很多学者表示怀疑。20世纪50年代以来,古地磁学的研究表明,地质历史时期磁极的移动,只有用大陆漂移说才能得到合理的解释。因此大陆漂移说又获得了新生。

地壳运动板块构造说

板块构造学说1912年德国学者魏格纳提出了“大陆漂移假说”,1961年和1962年,美国的迪茨和赫茨提出了“海底扩张说”。在此基础上,1968年法国地质学家勒皮顺等人首创“板块构造学说”,现已成为最流行的地球科学新理论。板块构造学说将全球的岩石圈划分为六大板块:亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块,除六大板块外还有些小板块。大陆内部也可以划出一些次一级的板块。板块之间,分别以海峡或海沟、造山带为界。一般说来,板块内部地壳比较稳定;板块与板块交界处是地壳比较活动的地带,其活动性主要表现为地震、火山、张裂、错动、岩浆上升、地壳俯冲等。世界上的火山、地震活动,几乎都分布在板块的分界线附近。板块学说认为地壳是有生有灭的。由于海底扩张,大洋底部不断更新,大陆则只是随着海底的扩张而移动。板块在相对移动的过程中,或向两边张裂,或彼此碰撞,从而形成了地球表面的基本面貌。如3亿年前,欧、非两洲和南、北美洲相连,以后出现大西洋海岭,新的洋壳不断形成并以它为中轴向两边扩张,才使上述各洲分开。而在近7000万年以来,由于印度板块不断北移,与亚欧板块相撞,产生喜马拉雅山脉。东非大裂谷则正处于非洲大陆开始张裂,处于产生新洋壳的雏型期。红海亚丁湾则是两侧地壳张裂扩张的结果,处于大洋壳的幼年期。地中海则是代表大洋发展的终了期,它是广阔的古地中海经过长期演化后残留下来的海洋。关于板块的驱动力问题,有人认为是地幔对流,也有人认为是地幔中的“热点”和“热柱”把岩石圈拱起,而使其在重力作用下向下滑动推挤板块运动,还有其他的一些主张,目前尚无统一的认识。大陆漂移──海底扩张──板块构造,这是人类对地壳运动认识过程不断深化发展的三部曲。

地壳运动研究历史

地壳运动分析方法

对缓慢的地壳运动,可根据地质学(地层学、古生物学、构造地质学等)、地貌学和古地磁学的考察,参考古天文学、古气候学的资料,进行综合分析判定。例如,大陆漂移学说是从古生物学、古气候学找到迹象,又通过古磁极的迁移得以确立的。现在根据同位素年龄的测定和岩石磁化反向的分析,可以进一步认识地壳运动的演化。

地壳运动研究方法

对于现代地壳运动,一般采用重复大地测量的方法,如用重复水准测量来研究垂直运动;用三角测量或三边测量的复测来研究水平运动;用安放在活动断层上的蠕变计、倾斜仪和伸长仪等做定点连续观测来监视断层的运动。20世纪70年代后期,进而利用空间测量技术(激光测月、人造卫星激光测距和甚长基线干涉测量等)监测不同板块上相距上千公里的两点间的相对位移(精度可达2~3厘米),用以测定板块之间的运动。除此以外,还可以利用海岸线的变迁,验潮站关于海水涨落的记录等,推断现代地面的升降运动。

地壳运动表层移动

传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动,证据是在高山上发现海相的沉积岩,并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说,表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。

地壳运动总结成果

20世纪60年代以后总结了一系列的地学研究成果,证明地球表层在地球的历地壳运动

史中曾经有过大规模的水平位移,各大陆的相对位置曾有过显着的变化。最主要的证据是:①全球地震带勾画出6大板块的轮廓,证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②古地磁学的研究表明,由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合,而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性所绘制的极移曲线,在近代趋向重合于今地磁极位置。③大洋中脊两侧的磁异常条带,表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张,各板块所负载的大陆岩石圈随之发生水平漂移。

地壳运动垂直运动

由于6大板块和其他小板块的互相镶嵌式拼合,板块的水平向移动必然在板块边界和板块内部产生次生的竖直向运动:①板块消减带上海洋板块向地幔中以一定倾角下沉;②相邻的大陆板块边缘受消减运动的影响有牵连地下沉,地震时产生回跳;③大陆内部由于横向的推挤压力产生地壳的抬升或岩石圈的加厚,地质上产生岩层的褶皱,形成山脉和河谷。

另外,由于地幔物质的上涌在某些地区的岩石圈中可能产生拉伸的张应力,形成张性的裂谷或断陷盆地。从地壳均衡的方面说,地球表层的竖直向运动从根本上还受着地球重力的制约。

地壳运动过程地壳运动

地质力学认为,它具有如下基本特征:①构造运动定时性(timing of tectonic movement),大量事实证明,至少自早古生代以来发生的几场大的构造运动,都具有全球性、周期性,但世界各地的构造运动并非绝对同时,因此定时性的规律并不十分严格,只能在广泛的意义上加以接受;②构造运动继承性(succession of tectonic movement),较新地壳运动承袭较老构造运动的基本特征,不仅表现为同一构造体系(及其所属构造带)的继承性活动,而且反映为一个地区构造运动方式的继承;③构造运动新生性(recurrence of tectonic movement),较新构造运动以其新的特点区别于较老构造运动的现象,随着地壳运动的发展,既有新构造体系产生,又有老构造性质的转化,即使是继承性活动的构造体系,新、老构造特征也存在显著差异。中国境内的巨型纬向和经向构造体系,以及各种扭动构造体系总体显示:愈老的形式愈趋简单,愈新的愈趋复杂,反映的地壳构造运动方式也由低级向高级发展;不同类型构造体系的相继出现还表明,地壳物质可能经历由均一向不均一的发展过程,岩石力学性质也由塑性向脆性相应转变。

地壳运动起源简介

地壳运动起源(origin of crustal movement)

李四光(1926)在《地球表面形象变迁之主因》一文中,首开将力学原理引入地壳运动问题研究之先河,并为创立地质力学奠定了基础。研究地壳运动的方式和方向应是追索地壳运动起源的可靠途径,而构造体系的成生发展过程及空间展布规律则是探讨这一问题的主要依据。

地壳运动起源地壳运动分类

研究地壳运动的起源或成因,首先需要对地壳运动进行分类。

依据不同的标准和起源与成因理论,地壳运动可以划分为很多类型,如下表。不同类型的地壳运动其起源或成因不同。

地 壳 运 动 分 类 表

序号

分类依据

1

参照物

1、以银道面为参照物的地壳运动;2、以黄道面为参照物的地壳运动;3、以地轴为参照物的地壳运动;4、以地理坐标为参照物的地壳运动;5、以地表物体为参照物的地壳运动;6、以球面为参照物的地壳运动。

2

运动方向

1、 经(南北)向地壳运动;2、纬(东西)向地壳运动;3、北东-南西向地壳运动;4、北西-南东向地壳运动。

3

运动方式

1、水平地壳运动;2、垂直地壳运动;

4

运动结果

1、折曲地壳运动;2、断裂地壳运动。

5

地质时代

1、前寒武纪地壳运动;2、古生代地壳运动;3、中生代地壳运动;4、近代地壳运动;5、现代地壳运动。

6

地名+时代

1、阜平地壳运动;2、吕梁地壳运动;3、晋宁地壳运动;4、加里东地壳运动;5、华力西地壳运动;6、印支地壳运动;7、燕山地壳运动;8、喜马拉雅山地壳运动。

7

作用力来源

1、 内力地壳运动;2、外力地壳运动。

8

运动规模

1、 全球性地壳运动;2、区域性地壳运动;3、局部地壳运动。

9

成 因

1、 地震地壳运动;2、火山地壳运动;3、风化剥蚀地壳运动;4、塌陷地壳运动;5、沉积地壳运动;6、陨石撞击地壳运动;7、人为地壳运动。

10

深 度

1、地表地壳运动;2、浅层地壳运动;3、深层地壳运动。

11

力学性质

1、压性地壳运动;2、张性地壳运动;3、扭性地壳运动;4、混合力学性质地壳运动。

地质构造运动起源

古代构造运动的推断:主要是通过沉积场所的特征、构造变形和地层接触关系等地质遗迹来进行。

构造运动的起源主要有地球收缩说、膨胀说、脉动说等等。一般认为是由于地幔对流引起的岩石圈板块运动所导致。研究构造运动具有重要意义。

地质构造运动运动形式

地质构造运动是指主要由地球内部能量引起的地壳或岩石圈物质的机械运动。

它使岩石发生变形的主要类型是褶皱和断裂,使岩石发生变位的方式有水平运动和升降运动。

构造运动的形式主要有水平和升降运动,也即传统的造山运动和造陆运动。

现代构造运动既有缓慢进行的,也有剧烈进行的;既有水平运动,也有升降运动;

地壳地质结构

地壳结构

上层化学成分以氧、硅、铝为主,平均化学组成与花岗岩相似,称为花岗岩层,亦有人称之为“硅铝层”。此层在海洋底部很薄,尤其是在大洋盆底地区,太平洋中部甚至缺失,是不连续圈层。

下层富含硅和镁,平均化学组成与玄武岩相似,称为玄武岩层,所以有人称之为“硅镁层”(另一种说法,整个地壳都是硅铝层,因为地壳下层的铝含量仍超过镁;而地幔上部的岩石部分镁含量极高,所以称为硅镁层);在大陆和海洋均有分布,是连续圈层。两层以康拉德不连续面隔开。

地壳地壳厚度

地壳是地球固体地表构造的最外圈层,整个地壳平均厚度约17千米,其中大陆地壳厚度较大,平均约为39- 41千米。高山、高原地区地壳更厚,最高可达70千米;平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄,厚度只有几千米。

青藏高原是地球上地壳最厚的地方,厚达70千米以上;而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地壳只有1.6千米厚;太平洋马里亚纳群岛东部深海沟的地壳最薄,是地球上地壳最薄的地方。

地壳结构

地壳内里元素

化学元素周期表中有112种元素,其中92种元素以及300多种同位素地壳运动

在壳中存在。

在地壳中最多的化学元素是氧,它占总重量的48.6%;其次是硅,占26.3%;以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫,约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的98.04%,其余80多种元素共占1.96%。

地壳中各种化学元素平均含量的原子百分数称为原子克拉克值,地壳中原子数最多的化学元素仍然是氧,其次是硅,氢是第三位。

大约99%以上的生物体是由10种含量较多的化学元素构成的,即氧、碳、氢、氮、钙、磷、氯、硫、钾、钠;镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼的含量较少;而硅、铝、镍、镓、氟、钽、锶、硒的含量非常少,被称为微量元素。表明人与地壳在化学元素组成上的某种相关性。

地壳中含量最多的元素是氧,但含量最多的金属元素则要首推铝了。

铝占地壳总量的8.3%,比铁的含量多一倍,大约占地壳中金属元素总量的三分之一。

铝对人类的生产生活有着重大的意义.它的密度很小,导电、导热性能好,延展性也不错,且不易发生氧化作用,它的主要缺点是太软。为了发挥铝的优势,弥补它的不足,故而使用时多将它制成合金。铝合金的强度很高,但重量却比一般钢铁轻得多.它广泛用来制造飞机、火车车厢、轮船、日用品等。由于用的导电性能好,它又被用来输电.由于它有很好的抗腐蚀性和对光的反射性.因而在太阳能的利用上也一展身手。

地壳演化历史

地壳太古代

(距今约25亿年之前)

太古代是地质年代中最古老、历时最长的一个代,即原始地壳以及原始地壳

大气圈、水圈、沉积圈和生物的发生、发展的初期阶段。

太古界的地层由变质深的正、副片麻岩组成。已知其中最古老的年龄为40多亿年。据此认为,在此之前地球便出现了小型的花岗岩质地壳。由沉积岩变质而成的副片麻岩的出现,说明当时有了原始大气圈和水圈,并有单纯的物理化学风化。在这些结晶变质岩基底上覆盖着一层变质较轻的绿岩带,其中有火山岩和沉积岩,它们形成于当时地面的凹陷带,后来才经历变质作用。其年龄在34亿—23亿年间。据推测,太古代早期地球表面有许多小型花岗质陆块,它们之间有深浅多变的古海洋。后来各小陆块在移运中结合成面积较大的大陆板块。这些最古老的陆块已散布于各大陆中,即通常所说的稳定陆块的核心——克拉通或古地盾区。

太古代的地壳运动和岩浆活动既广泛又强烈;火山喷发频繁,故使大气圈和水圈才得以形成。原始海洋的面积可能比我们认识的大,但平均水深则浅得多。世界各地蕴藏丰富的海相层状沉积的变质铁锰矿床和岩浆活动形成的金矿等就是在这时期形成的。当时的大气圈可能富含碳酸气、水蒸汽和火山尘埃,只有少量的氮和非生物成因的氧。海水也是酸性矿化水(后来才逐渐被中和),陆地是灼热的,荒芜的。在某些适宜的浅海环境中,有些无机物质经过化学演化跃变为有机物质(蛋白质和核酸),进而发展为有生命的原核细胞,构成一些形态简单的无真正细胞核的细菌和蓝藻。这只是出现于太古代的后期。

总的来说,太古代是原始地理圈的形成阶段,陆地是原始荒漠景观,水域是生命孕育和发源之地。当时地壳与宇宙之间以及和地幔之间的物质能量交换比后来任何时候都强烈得多。

地壳元古代

(距今25亿—6亿年前)

在元古代,大陆性地壳逐渐由小变大,从薄增厚,火山活动相对减少,岩地壳

性也从偏基性向偏酸性转化。下元古界有巨厚的碎屑堆积,大有利于强烈的花岗岩化活动及导致大型侵入体的形成。由于大气中CO2浓度降低和水中Ca、Mg离子增多,开始出现有化学沉积的碳酸盐岩。它将直接影响到岩浆过程的演化,导致碱性派生岩的出现。随着大气中游离氧的增加,氧化环境也开始出现了。因而后期有了鲕状赤铁矿和硫酸盐等矿物以及第一批红层建造的产生。生物的出现对环境的影响还不大,所以在元古界无大量的生物化学沉积。元古代末还发现有冰碛岩,这是全球性第一次大冰期的产物。

这时原核生物已进化为真核生物,嫌气生物转化为喜氧生物(这个转折点称尤里点,发生于大气中氧含量增至当前大气中氧浓度的千分之一的时候),物种数量也从少增多。这时地球上的植物界第一次得到大发展,出现了数量较多的能进行光合作用与呼吸作用的较原始的低等植物,如绿藻、轮藻、褐藻、红藻等。这些微古生物已可用于地层的划分和对比。在元古代晚期,原始动物也出现了。如澳洲的埃迪卡拉动物群,其中有海绵、水母、节虫、扁虫及软体珊瑚等水生无脊索动物化石。在北美还发现有海绵骨针化石。

元古代有多次地壳运动,较广泛的有我国的五台运动,吕梁运动、澄江运动、蓟县运动等;北美有克诺勒运动、哈德逊运动、格伦维尔运动、贝尔特运动等。历次造山运动形成的褶皱带都使原有的小陆块逐渐拼合在一起成为古陆,后来都成为各大陆的古老褶皱基底和核心,前寒武纪陆台(或称地台),出露的只占陆地面积的1/5。据古地磁研究,北美罗伦古陆和非洲古陆在元古代都曾发生过多次极移(E. lrving等,1975;J. D. E. Piper,1976)。

地壳古生代

(距今6亿—2.3亿年前)

古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。据研地壳

究,6亿—7亿年之前,大陆经历过多次分合,在元古代末期(晚前寒武纪),各分散陆块曾联合组成泛大陆。寒武纪时泛大陆发生分裂,在南部成为冈瓦纳大陆,北部分为北美、欧洲和亚洲三个大陆,彼此间被前海西海、前加里东海、前乌拉尔海和前特提斯海(前古地中海)所分隔。奥陶纪末开始发生加里东造山运动。至泥盆纪时,前加里东地槽已褶皱成山,古欧洲与北美合成一块大陆。晚石炭纪时经海西运动后,前海西地槽消失了,使欧美大陆与冈瓦纳大陆合并。至晚二叠纪,前乌拉尔海也消失了,亚欧大陆形成,全球又成为一个新的泛大陆。

据王荃等的研究(1979年),我国北方的中朝古陆与南方的扬子古陆的性质很不相同,后者与南半球冈瓦纳古陆的许多情况极为相似。他们认为,扬子古陆在早古生代曾是冈瓦纳古陆的一部分,后来分裂并向北漂移,至晚古生代才与中朝古陆碰撞合并在一起,两者之间的秦岭-淮阳山地是个地缝合线。在这里也发现了蛇绿岩套岩层(由蛇纹岩、橄榄岩、辉长岩及枕状基性火山岩等组成的、属于洋壳和地幔喷出的岩层,它是代表大陆缝合线的指示岩层)。我国古地磁的研究也认为,元古代后期,扬子古陆大致位于印度洋北部,与北方的中朝古陆远隔重洋。

各地质时代的地壳运动和海陆分合,对地理环境带来很大的变化:大陆分裂引起海侵,大陆合并引起海退;对生物演化也有重大的影响。自寒武纪以来大陆的分合和海生无脊索动物科数产生明显的增减变化。

在寒武纪,泛大陆发生分裂并引起海侵,大陆架广布,海生无脊索动物空前繁盛,其中以节肢动物的三叶虫占化石总数的60%,腕足类约占30%,其他仅占10%。这时海生植物也有向陆生植物过渡的迹象。如我国寒武系地层中发现的藻煤就是一例。奥陶纪海底广泛扩张,腕足类、角石、笔石、鹦鹉螺和珊瑚等成为世界性的种类。原始的鱼类——无颚鱼(甲胄鱼)也出现了。志留纪除海生动物继续大量发展外,后因地壳运动和环境变化剧烈,海生动物进入了大陆淡水区域,真正的鱼类——有颌鱼和适于岸边生长的具有水分输导组织的维管束植物也诞生了。自泥盆纪以后的晚古生代,大陆趋于合并,海退不断发生,许多海生无脊索动物的居留地消失,它们的种类和数量因而大减。相反,鱼类则全盛起来,陆生植物也日趋繁茂。地球表面从此结束了一片荒漠和无臭氧层的时代。至石炭、二叠纪又成为两栖动物的全盛时期,植物界也从孢子植物发展成为裸子植物。在石炭、二叠纪的各大陆都分布以蕨类为主的大森林,成为地质历史上重要的造煤时期。

地壳中生代

(距今2.3亿—7千万年前)

中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。现有许多资料证明,泛大陆的重新分裂发生于中生代,即始于晚三叠纪,主要分裂在侏罗纪和白垩纪,且一直延续到新生代。这泛大陆原来向地壳

南北极延伸,赤道部分较窄,存在特提斯海(古地中海)。三叠-侏罗纪时,北美洲与非洲分裂,北大西洋开始扩张,泛大陆被分为北部的劳亚(劳伦斯和亚细亚)古陆和南部的冈瓦纳古陆。侏罗-白垩纪,南美洲与非洲分裂,南大西洋开始扩张。非洲和印度在侏罗纪时也与南极洲和澳洲(二者仍在一起)脱离,开始形成印度洋。白垩纪时,北大西洋向北展宽,南大西洋已有一定规模,印度向东北漂移,印度洋也随之扩大,而古地中海则趋于缩小。

中生代各地都有强烈的造山运动,欧洲有旧阿尔卑斯运动,美洲为内华达运动和拉拉米运动,中国为印支运动和燕山运动。这时褶皱、断裂和岩浆活动都极为活跃。在我国东部形成一系列华夏式隆起与凹陷,许多有色金属和稀有金属矿床的形成都与这时的岩浆活动有关,在断陷盆地中也形成煤、石油和油页岩等矿物。我国大陆的基本轮廓也在这时建立起来了。

生物界较古生代有很大发展。古生代末出现的裸子植物在中生代已成为最繁盛的门类,它们靠种子繁殖,受精过程完全摆脱了对水的依赖,更适于陆地的生境。这又是植物进化中的一次飞跃。像苏铁类、银杏类、松柏类等陆生植物的大量发展,不仅为成煤作用创造了有利的条件(如世界广泛分布的侏罗系煤层),而且也为爬行动物的发展提供了丰富的食物基础。

整个中生代,爬行动物成为当时最繁盛的脊索动物。在陆地上有食草和食

肉的恐龙,在海上有鱼龙和蛇颈龙,在空中有翼龙。与此同时还出现有蜥蜴、龟、鳖、鳄鱼、蛙类和昆虫等。在海生无脊索动物中的菊石也极为昌盛。因此,有人把中生代称为恐龙时代、菊石时代或苏铁时代。但到白垩纪末,这些盛极一时的生物种类大都绝灭了,仅有一部分能残存下来。而当时已经出现但处于弱势的原始的鸟类和哺乳动物则进入了壮观的新生代;被子植物从此也欣欣向荣。

地壳新生代

(7千万年前—21世纪)

新生代包括老第三纪、新第三纪和第四纪,是距今最近的一个代。继中生代之后,海底继续扩张,澳洲与南极洲分离东非发生张裂,印度与亚欧大陆碰撞。在第三纪发生强烈的地壳运动,欧洲称为新阿尔卑斯运动,亚洲称喜马拉雅运动。在古地中海带(阿尔卑斯-喜马拉雅带)和环太平洋带形成一系列巨大的褶皱山体。在古老的地台区也发生拱曲、断层等差异性升降运动,在断陷盆地中广泛发育了红层。这次造山运动和伴随的海退作用,使从中生代继承下来的自然地理环境发生了显著的变化。

从全球来看,老第三纪地表主要是温暖潮湿的气候。在强烈的造山运动之后,大气环流系统,尤其是区域性环流系统也发生了变化,许多地方趋向于干冷。我国西部青藏高原的隆起,给东部季风环流系统以很大的影响,尤其是华南地区成为与同纬度地区不同的暖湿森林景观。在第四纪,由于温带和两极的气候进一步变冷,地球上发生了大规模的冰川作用,经历了多次冰期与间冰期的变化。生物也因生境的变化而变化。

在植物界,老第三纪以被子植物的大发展为特征,植物群落由原来单调的针叶林转变为花果丰硕的常绿阔叶林。当气候趋于干冷之后,许多地方的植被发生了旱生化现象。在新第三纪初出现了以单子叶草本植物为主的草原,在第四纪又出现了苔原。动物界以哺乳类的空前繁盛为特点,故新生代又称哺乳动物时代。湿热森林区繁茂的被子植物,对哺乳类的发展起很大的促进作用。昆虫的繁盛也与被子植物的发达有关。被子植物和昆虫的广泛分布又促进了鸟类的昌盛。当草原面积扩大后,在有蹄类和啮齿类中出现了许多食草性的草原动物群,随之而来的食肉动物也增加了。

特别重要的是在第四纪出现了人类。这是地球历史上具有重大意义的事件。人类经过复杂的发展过程之后,又逐渐成为干扰、控制和改造自然环境的一个重要的因素。所以,第四纪又被称为“灵生代”。

中国地壳运动监测网简介

中国地壳运动观测网络旨在以服务地震预测预报为主,兼顾国家大地测量和国防建设的需要,同时服务于气象预报、电离层监测、海平面监测和GPS导航等领域。它以全球定位系统(GPS)观测为主,辅之于甚长基线射电干涉测量(VLBI)和人卫激光测距(SLR)等空间技术,结合精密重力和精密水准测量,构成高精度、高时空分辨率、综合多用、开放共享、全国统一的地壳运动监测系统。网络工程从根本上改善了我国对地球表层固、液、气三个圈层的动态监测方式。

中国地壳运动监测网发展

国家投资13500万元人民币,其中7000万元是国债资金。工程由中国地震局牵头,总参测绘局、中国科学院、国家测绘局四方联合组建项目法人"中国地壳运动观测网络工程中心"承担建设任务,于2000年底提前一年竣工验收。网络工程覆盖了我国大陆95%的国土,建成后使我国对地壳运动的监测精度提高了三个数量级,观测效率提高了几十倍,所产出的大范围和时空密集的地壳运动数据,成为地球科学定量研究的基础,将为我国地球科学发展提供丰富的基础数据资源。工程建设期间,中央和国务院领导对此给予高度重视,委托国家计委和科技部成立了强有力的国家项目协调领导小组,并多次听取项目进展汇报,确保国债项目发挥最大的效益。  网络工程的建成将推进地震科学研究和预测预报,提高我国防震减灾能力。地壳的不均匀运动会危及水库大坝和核电站等重大工程的安全,而地壳运动过程中的突然破裂引起的地震更会造成人民生命财产的重大损失。中国是一个多震的国家,饱受地震的危害。

1976年唐山7.8级地震,夺取了24万居民的生命,一个百万人口城市顷刻夷为平地,给社会带来巨大创伤,造成的社会心理阴影至今未能消失。地震科学研究,自东汉科学家张衡对自然现象的定性描述逐步发展到现代的数字化定量观测,人类孜孜以求攻克地震预报难关。在地震孕育过程中,地壳运动状态将会发生改变,因此地壳运动异常是地震关键前兆现象之一。通过监测地壳运动异常,将会加速地震预报从经验预报向物理预报的过渡,从而提高地震预报的成功率,使我国在大陆地震研究方面居国际领先水平。

地球素颜照素颜照

2012年12月27日,名为“NASA中文”的微博用户贴出了一张地球的“素颜照”,微博称地球是一个美丽的球体,由于地心引力的作用,它并不是一个完美的圆球。

事实上,赤道周围也因此向外隆起,形成一个“备用轮胎”结构。事实上,地球的两极长度比赤道要短,因此也没办法形成球体。地球的极半径是3949.99英里(6356.89公里),而赤道半径是3963.34英里(6378.38公里)。

2013年1月初,该图的最早出处@NASA中文 解释称“土豆地球”为地球重力场分布图,不是地球的形状图。“地球素颜照”风波让不少网友认为是地球真正素颜照,而被闹得沸沸腾腾引关注。

地球素颜照成因

对于这张地球素颜照照片,天文学专家说,地球确实不是一个正宗的球体,它的长相有点奇怪。地球之所以长成地球素颜照

这样,是由于它不仅要绕着太阳公转,同时还要自转,地球的表面既有陆地,又有水,为了保持内部的引力平衡,各方“争斗”下,就长成了这个怪模样。

其实,关于地球的长相,科学家们也曾经存有争议。英国物理学家牛顿提出,地球由于绕轴自转,因而不可能是正球体,而只能是一个两极压缩,赤道隆起,像橘子一样的扁球体。但牛顿的理论遭到了反对,当时巴黎天文台第一任台长卡西尼父子,就提出了反对意见,他们认为,地球长得更像一个西瓜。法国国王路易十四派出两个远征队,去实测子午线的弧度。结果证明,牛顿的扁球理论正确。

随着科学手段发达,为地球测量开辟了多种途径。通过实测和分析,终于得到确切的数据:地球的平均赤道半径为6378.38公里,极半径为6356.89公里,测量还发现,北极地区约高出18.9米,南极地区则低下24~30米。看起来,地球形状像一只梨子:它的赤道部分鼓起,是它的“梨身”;北极有点放尖,像个“梨蒂”;南极有点凹进去,像个“梨脐”……被叫做“梨形地球”。确切地说,地球是个三轴椭球体。

但“NASA中文”并没有“美国国家航空航天局NASA”的官方认证,且在NASA的官方网站上,也未搜索到相关的图片和报道。且有关此事的报道中,并没有“NASA中文”关于此消息来源的答复。

地球的非对称性基本信息

作者:马宗晋

ISBN:10位[7533647041]13位[9787533647049]

出版社:安徽教育出版社

出版日期:2007年

定价:¥150.00元

地球的非对称性内容提要

经过二十多年的潜心研究,搜集了有在地球形状、地热场、地磁场、地震带、地球内部结构、全球构造运动等方面的非对称性资料和论据,马宗晋、杜吕仁两位学者,在其专著《地球的非对称性》中,把我们带到了对地球更为深刻的认识中去。

物理大地测量学简介

物理大地测量学也称理论大地测量学,是大地测量学的主要分支之一。研究用物理方法测定地球形状及其外部重力场的学科,又称大地重力学,是根据几何大地测量和重力测量结果研究地球形状的重力学的一个分支学科。

物理大地测量学发展简史

18世纪中叶以前,人们是单纯采用几何大地测量方法测定地球形状的。

1743年法国的A.C.克莱洛在其著作《地球形状理论》中,认为地球的外表面应是一个水准椭球,即椭球表面上各点的重力位相等,从而论证了重力值(物理量)和地球扁率(几何量)之间的数学关系,这一论证称为克莱洛定理。这一定理奠定了用物理方法研究地球形状的理论基础,形成了物理大地测量学的核心内容。

19世纪初,法国的P.S.拉普拉斯和德国的C.F.高斯、F.W.贝塞尔等都认识到椭球面不足以代表地球表面。1849年,英国的Sir G.G.斯托克斯提出在地球的外重力位水准面上给定重力和重力位,已知地球离心力位,可以求出这个外重力位水准面的形状和外部重力位,无须对地球内部物质分布作任何假设。但为了求得唯一解,水准面外部不能有质量存在。

1945年,苏联的M.C.莫洛坚斯基提出了用地面重力观测来确定地球形状的理论,从而回避了长期无法解决的归算问题。但是仍然存在资料(重力数据)不足的矛盾。困难在于莫洛坚斯基理论虽然严密,但在高山地区所需要的数据众多,目前条件下很难满足。

1964年瑞典的布耶哈默尔(A.Bjerhammer)应用重力延拓方法,1969年丹麦的克拉鲁普(T.Krarup)和1973年奥地利的莫里茨(H.Moritz)应用最小二乘法的拟合推估的方法进行解算,初步解决了上述的困难。

人造地球卫星出现后,人们可以根据卫星轨道摄动理论,利用卫星观测资料,或综合利用地面重力测量资料和卫星观测资料来确定全球性的地球形状及其外部重力场,从而又丰富了物理大地测量学的内容

物理大地测量学研究内容

物理大地测量学是用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。地面上进行的所有几何大地测量和天文测量的定向依据都是各观测点的重力方向,因为地面上各点重力方向的空间指向杂乱无章,所以地面点的几何大地测量结果(天文经、纬度,正高)都在局部坐标架内;亦即根据地面点的这三个坐标,无法定出该点在地球上的准确位置。随着对地面点在地面上定位精度要求的提高,需要建立全球坐标系,因而需要知道地面上观测点的重力方向在地球上的定向。研究如何从以重力方向为依据的局部坐标架内的大地天文测量结果向全球坐标系的转换是物理大地测量学的主要内容。

物理大地测量学应用举例

现代打的测量学推进了地震预报的进步。主要体现在提供了空间全景,时间全过程,高度精确的丰富的基础信息;证实了地壳动力学的基本状态不是“SOC”,而是“SO”;打通了通过“图像动力学”以场寻源的预报地震的途径;应变仪,蠕变仪和连续GPS对“暂态形变”的精密观测,连接了大地测量学和地震学之间的频率缺失区。

物理大地测量学理论分支

物理大地测量学重力位理论

它是利用重力以及同重力有关的卫星观测资料确定地球形状及其外部重力场的理论基础,主要研究重力位函数的数学特性和物理特性。

物理大地测量学地球形状及其外部重力场的基本理论

它主要是研究解算位理论边值问题,例如按斯托克斯理论或莫洛坚斯基理论或布耶哈默尔理论等解算,以此推求大地水准面形状或真正地球形状和地球外部重力场。

物理大地测量学全球性地球形状

利用全球重力以及同重力有关的卫星观测资料,按确定地球形状及其外部重力场的基本理论,推求以地球质心为中心的平均地球椭球的参数,以此建立全球大地坐标系,并在此基础上推求全球大地水准面差距、重力异常和重线偏差等。

物理大地测量学区域性地球形状

按确定地球形状及其外部重力场的基本理论,采用局部地区的天文、大地和重力资料,将含有地球重力场影响的地面各种大地测量数据(如天文经纬度、方位角、水平角、高度角、距离和水准测量结果)归算到局部大地坐标系中,以此建立国家大地网和国家水准网。

大地测量学简介

大地测量学是测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科。

大地测量学中测定地球的大小,是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状;测定地面点的几何位置,是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上,用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置,用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。

大地测量工作是为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网,为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点,同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料。

大地测量学任务

它的基本任务是研究全球,建立与时相依的地球参考坐标框架,研究地球形状及其外部重力场的理论与方法,研究描述极移固体潮及地壳运动等地球动力学问题,研究高精度定位理论与方法。

确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳形变(包括地壳垂直升降及水平位移),测定极移以及海洋水面地形及其变化等。 测地学

·研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。

建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网,以满足国民经济和国防建设的需要。

研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。

研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。

研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。

大地测量学分支

·几何大地测量学亦即天文大地测量学:它的基本任务是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。

·物理大地测量学也称理论大地测量学:它的基本任务是用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。

·空间大地测量学:主要研究人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论,技术与方法。

大地测量学方法

解决大地测量学的任务传统上有两种方法,几何法和物理法。测地方程

所谓几何法是用几何观测量通过三角测量等方法建立水平控制网,提供地面点的水平位置;通过水准测量方法,获得几何量高差,建立高程控制网提供点的高程。物理法是用地球的重力等物理观测量通过地球重力场的理论和方法推推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。

大地测量学简史

大地测量学萌芽阶段

17世纪以前,大地测量学处于萌芽状态。公元前3世纪,埃拉托色尼首先应用几何学中圆周上一段弧的长度、对应的中心角同圆半径的关系,计算地球的半径长度。公元724年,中国唐代的南宫说等人在张遂(一行)的指导下,首次在今河南省境内实测一条长约300千米的子午弧。其他国家也进行过类似的工作。但当时测量工具简陋,技术粗糙,所得结果精度不高,只是测量地球大小的尝试。

大地测量学大地测量学形成

1687年I.牛顿发表万有引力定律之后,1690年荷兰c.惠更斯在其著作《论重力起因》中,根据地球表面的重力值从赤道向两极增加的规律,得出地球的外形为两极略扁的扁球体论断。1743年法国A.一C.克菜罗发表《地球形状理论》,进一步给出由重力数据和地球自转角速度确定地球扁率的克莱罗定理。此外,17世纪初,荷兰的w.斯涅耳首创三角测量。随后望远镜、测微器、水准器等发明,测量仪器精度大幅度提高,为大地测量学的发展奠定技术基础。17世纪末,大地测量学形成至卫星大地测量的出现,这一阶段的大地测量学通常称为经典大地测量学。主要标志是以地面测角、测距、水准测量和重力测量为技术手段解决陆地区域性大地测量问题。弧度测量、三角测量、几何高程测量以及椭球面大地测量理论的发展,形成几何大地测量学;建立了重力场的位理论并发展了地面重力测量,形成物理大地测量学。

大地测量学弧度测量

1683~1718年,法国卡西尼父子(G.D.Cassini和J.Cassini)在通过巴黎的子午圈上用三角测量法测量弧幅达8°20’的弧长,推算出地球椭球的长半轴和扁率。由于天文纬度观测没有达到必要的精度,加之两个弧段相近,以致得出了负的扁率值,即地球形状是两极伸长的椭球,与惠更斯根据力学定律作出的推断正好相反。为了解决这一疑问,法国科学院于1735年派遣两个测量队分别赴高纬度地区拉普兰(位于瑞典和芬兰的边界上)和近赤道地区秘鲁进行子午弧度测量,全部工作于1744年结束。两处的测量结果证实纬度愈高,每度子午弧愈长,即地球形状是两极略扁的椭球。至此,关于地球形状的物理学论断得到了弧度测量结果的有力支持。

另一个著名的弧度测量是J.B.J.德朗布尔于1792~1798年间进行的弧幅达9°40’的法国子午弧的测量。由这个新子午弧和1735~1744年间测量的秘鲁子午弧的数据,推算了子午圈一象限的弧长,取其千万分之一作为长度单位,命名为一米。这是米制的起源。

从18世纪起,继法国之后,一些欧洲国家也都先后开展了弧度测量工作,并把布设方式由沿子午线方向发展为纵横交叉的三角锁或三角网。这种工作不再称为弧度测量,而称为天文大地测量。中国清代康熙年间(1708~1718)为编制《皇舆全览图》,曾实施大规模的天文大地测量。在这次测量中,也证实高纬度的每度子午弧比低纬度的每度子午弧长。另外,清代康熙皇帝还决定以每度子午弧长为200里来确定里的长度。

大地测量学几何大地测量

19世纪起,许多国家都开展全国天文大地测量工作,其目的并不仅是为求定地球椭球的大小,更主要的是为测制全国地形图提供大量地面点的精确几何位置。这就推动了几何大地测量的发展。

①为了检校天文大地测量的大量观测数据,求出最可靠的结果和评定观测精度,法国A.一M.勒让德于1806年首次发表最小二乘法的理论。事实上,德国数学家和大地测量学家C.F.高斯在1794年已经应用这一理论推算小行星的轨道,此后又用最小二乘法处理天文大地测量成果,把它发展到相当完善的程度,形成测量平差法,至今仍广泛应用于大地测量。

②椭球面上三角形的解算和大地坐标的推算,高斯于1828年在其著作《曲面通论》中提出椭球面三角形的解法。关于大地坐标的推算,许多学者提出了多种公式,高斯于1822年发表椭球面投影到平面上的正形投影法,这是大地坐标换算成平面坐标的最佳方法,至今仍在广泛应用。

③利用天文学大地测量成果推算地球椭球长半轴和扁率,德国F.R.赫尔墨特提出在天文大地网中所有天文点的垂线偏差平方和为最小的条件下,解算与区域大地水准面最佳拟合的椭球参数及其在地球体中定位的方法。以后这一方法被称为面积法。

大地测量学物理大地测量

自1743年克莱罗发表了《地球形状理论》之后,物理大地测量的最重要发展是1849年英国的G.G.斯托克斯提出的斯托克斯定理。根据这一定理,可以利用地面重力测量结果研究大地水准面形状。但它要求首先将地面重力测量结果归算到大地水准面上,由于地壳密度未知,这种归算不能严格实现。尽管如此,斯托克斯定理还是推动了大地水准面形状的研究工作。大约100年后,苏联的M.S.莫洛坚斯基于1945年提出莫洛坚斯基理论,它不需任何归算,便可以直接利用地面重力测量数据严格地求定地面点到参考椭球面的距离(大地高程)。它避开了理论上无法严格求定的大地水准面,直接求定地面点的大地高程。利用这种高程,可把大地测量的地面观测值准确地归算到椭球面上,使天文大地测量的成果处理不因归算不准确而带来误差。伴随着莫洛坚斯基理论产生的天文重力水准测量方法和正常高系统已被许多国家采用。这是在卫星重力测量技术出现以前,由地面重力测量研究地球形状和确定地球重力场的理论和方法,称为经典物理大地测量。

大地测量学现代大地测量

经典大地测量由于其主要测量技术手段(测角和测边)和方法本身的局限性,测量精度已近极限,测量范围也难于达到占地球面积70%的海洋和陆地自然条件恶劣的地区(高原、沙漠和原始森林等)。1957年第一颗人造地球卫星发射成功后,利用人造卫星进行大地测量成为主要技术手段,从此发展到现代大地测量。其标志是产生卫星大地测量,突破了米级测量精度,从区域性相对大地测量发展到全球的大地测量,从测量静态地球发展到可测量地球的动力学效应。

大地测量学卫星大地测量

1966年美国的W.M.考拉发表《卫星大地测量理论》一书,为卫星大地测量的发展奠定基础。同时,对卫星跟踪观测定轨技术得到迅速发展,从照相观测发展到卫星激光测距(8LR)和卫星多普勒观测。20世纪70年代美国首先建立卫星多普勒导航定位系统,根据精密测定的卫星轨道根数,能够以土1米或更高的精度测定任一地面点在全球大地坐标系中的地心坐标;90年代美国又发展了新一代导航定位系统,即全球定位系统(GPS),以其廉价、方便、全天候的优势迅速在全球普及,成为大地测量定位的常规技术。俄罗斯发展了全球导航卫星系统(GLONASS),欧洲正在启动伽利略全球卫星导航定位系统(Galileo)。卫星大地测量不仅广泛用于高精度测定地面点的位置,还用于确定全球重力场,并形成一门新的大地测量分支,即卫星重力学。

大地测量学卫星重力测量

卫星激光测距对卫星的跟踪测量可以精确测定卫星轨道的摄动,当分离出占摄动主要部分的地球引力摄动,由此推算地球引力位球谐展开的低阶位系数。20世纪70年代开始卫星雷达测高,后又研制和发展了多代卫星测高系统,用于精确测定平均海面的大地高,确定海洋大地水准面,并反求海洋重力异常,分辨率优于lO千米,精度优于分米级。

大地测量学动力大地测量

SLR和甚长基线干涉测量(VLBI),可以厘米级或更优的精度监测板块的运动速率、极移和地球自转速率的变化。GPS更能以毫米级精度测定板块内地块的相对运动及地壳形变,还广泛用于监测断层和地震活动、极地冰原和陆地冰川的运动和变化以及冰后回弹现象。

大地测量学海洋大地测量

卫星测高已成为确定高分辨率全球海洋大地水准面的最廉价有效的手段,GPS也成为海洋导航定位的主要工具,定位精度比传统的天文导航和无线电导航精度提高1~2个数量级,多波束声呐测深相对精度已达到或接近111000。海底大地控制网和海底地形测量的规模和精度在不断提高。

物理大地测量学基础图书摘要

本书系统地论述了物理大地测量学的基础知识,包括斯托克司边值理论、莫洛金斯基边值理论、地球形状和外部重力场的实际确定、确定大地水准面高和高程异常的天文大地方法—天文水准、天文重力水准、GPS水准等知识点偏重于基础理论,以便为读者进一步深人学习本课程的理论并从事科学研究打下坚实的基础。

动力大地测量学概念

动力大地测量学是大地测量学的一个新分支。用大地测量方法监测、研究地球动态变化的学科。现代大地测量可精确测定地球整体运动、地面点位置和地球重力场要素随时间的变化,并研究这些变化和做出物理的解释。动态大地测量中所测定的地球运动状态可分为三类,即地球重力的变化以及由此产生的大地水准面形状和垂线方向的变化;地球自转轴方向在空间的变化(岁差和章动)和在地球体内的变化(极移)以及地球自转速度的变化(日长变化);地球形变运动,它包括全球性板块运动和板块内的地壳运动以及潮汐引起的地球形变。为了测定地球运动状态,需要采用多种高精度的测量手段。除了用传统的大地测量方法外,还要采用新的空间大地测量手段。前者包括高精度重复水准测量、天文测量、重力测量等,后者包括甚长基线干涉测量、卫星激光测距、卫星多普勒定位和GPS卫星定位、卫星雷达测高、卫星跟踪技术等。

动力大地测量学大地测量学

研究在广大地面上建立国家大地控制网,测定地球形状、大小和重力场的 理论、技术与方法的科学。测量学与地球物理学相互交叉的学科。它以地球和空间星球为测量对象。

在17世纪以前,大地测量只是处于萌芽状态, 但是人类对于地球形状的认识有了较大的突破。继牛顿 (I.Newton,1642~1727) 于1687年发表万有引力 定律之后,荷兰的惠更斯 (C.Huygens,1629~ 1695) 于1690年在其著作《论重力起因》中,根据 地球表面的重力值从赤道向两级增大的规律,得出地 球的外形为两极略扁的论断。1743年法国的克莱洛发表了《地球形状理论》,提出了克莱洛定律。惠更斯和克莱洛的研究为物理学观点研究地球形状奠定了理论基础。随后又有望远镜、测微器、水准器等的发明,测量仪器精度大幅度地提高,为大地测量学的发展奠定了技术基础。因此可以说大地测量学是在17 世纪末叶形成的。到了20世纪中叶,几何大地测量学和物理大地测量学都已发展到了相当完善的程度。 但是,由于天文大地测量工作只能在陆地上实施,无法跨越海洋;重力测量在海洋、高山和荒漠地区也仅有少量资料,因此对地球形状和地球重力场的测定都未得到满意的结果。直到1957年第一颗人造地球卫星发射成功之后,产生了卫星大地测量学,才使大地测量学发展到一个崭新的阶段。在人造卫星出现后的不长时间内,利用卫星法就精密地测定了地球椭球的扁率。而且不少国家在地面建立了卫星跟踪站,从而为建立全球大地坐标系奠定了基础。此外,利用卫星雷达测高技术测定海洋大地水准面的起伏也取得了很好的成果;利用发射至月球和行星的航天器,成功地测定了月球和行星的简单的几何参数和物理参数。卫星大地测量学仍在发展中,并且有很大的潜力。

大地测量学的主要研究内容:①常规大地测量学。包括三角测量、导线测量、水准测量、天文测 量、重力测量、惯性测量、椭球面大地测量、地球形状理论和测量平差计算;②卫星大地测量学。它是采用在地面上测定宇宙空间的人造卫星位置的方法来解决大地测量学的问题,即以卫星大地测量几何法来建立卫星大地网,作为国家基本控制网的高一级控制, 或直接建立全球卫星大地网,求定测站点的大地坐标;以卫星大地测量动力法来推求固定的和随时间变化的地球引力场参数,确定地球形状和大小、大地水 准面差距、重力异常、垂线偏差和地心坐标等。其特点是: 视野宽广,覆盖面大,速度快,精度高;受大 气折光和垂线偏差影响小,可全天候观测;各测站之间无需通视,边长不受通视条件限制;建立全球地心坐标系,避免常规大地测量数据的两重性和局部性。 电子计算技术广泛用于测量平差计算及大地测量计算以后,不仅解决了大规模数据的严密平差计算问题, 而且对测量计算的方法也产生了影响。过去按最小二乘法平差,要求各观测数据是独立的,现在平差可以考虑相关数据。

动力大地测量学大地测量方法

动力大地测量学天文测量

观测恒星测定地面点的天文经度、天文纬度和该占至另一测站点方位角的工作。用于天文测量的主要仪器设备有:天文观测仪器、守时仪器、记时仪器和无线电收讯机。天文经度、纬度用于推算天文大地垂线偏差, 以供将地面上的观测值归算到椭球面上;由几何法测定椭球参数和确定椭球在地球体中的定位;由天文水准或天文重力水准方法推算大地水准面差距。天文经度和方位角,可以推算国家大地网中一等三角锁段各起始边(间隔约200千米)的大地方位角,用来控制大地网中由于水平角观测误差所引起的误差积累。

动力大地测量学重力测量

由于地球质量分布不均匀、不恒定以 及地球在空间的运动和自身的变形,所以地球物理基本场之一的重力场产生空间和时间两种类型的变化。 利用所测得的这些变化可以研究地球质量分布和地球的运动及变形规律。观测重力场的变化就是测量重力 加速度的工作。重力测量分绝对重力测量和相对重力测量。前者测定重力场某一点的绝对重力值,后者即测定两点的重力差值。重力测量结果广泛地用于测绘,地 质勘探,地球物理研究以及空间科学技术等方面。

中国早在1895年就在上海徐家汇观象台测定了 第一个重力值,到1949年全国共测定了200多个重力 点。1956—1957年在全国范围内建立了第一个国家测 量网,1984年重建了国家重力基本网。1966年邢台地 震后,开始有计划,有组织地展开了探索重力场的时间 变化与地震预报关系的研究。目前已经形成了一个相 当规模的观测科研队伍,并在全国各主要地震活动区 布设了固定重力台和重力测量网。固定重力测量台共 设17个。此外全国地震系统有19个单位开展流动重力测量,有测点2292个,测网33个,测线57条。重力测量仪器都是用引进的石英弹簧重力仪:W型,CG -2型和国产ZSM型,1983年以后开始使用引进的 LCR型重力仪。

从几个震例的重力观测清理结果来看,大地震形成过程中将伴生区域重力场的趋势性变化。这种现象与震源物理过程和重力场变化理论是协调的。

地球空间环境与大地测量教育部重点实验室实验室-依托

地球空间环境与大地测量教育部重点实验室依托: 武汉大学。

地球空间环境与大地测量教育部重点实验室实验室-属性

地球空间环境与大地测量教育部重点实验室是以世行贷款国家专业实验室-电离层实验室和原国家测绘局重点实验室-地球物理大地测量实验室为基础组建的,于2000年由国家教育部批准成立,是国内从事空间物理学、地球动力学过程及其机制、电磁波传播及工程应用和空间大地测量学研究和人才培养的基地。

地球空间环境与大地测量教育部重点实验室实验室-沿革

(1)电离层实验室:实验室是在1946年建立的原国立武汉大学游离层实验室基础上发展和建立起来的,武汉大学老一辈科学家桂质廷、梁百先、龙咸灵教授等早年在电离层赤道异常等现象的研究中作出了举世瞩目的成就。该实验室是我国最早开展电离层及电波传播研究和教学,并一直延续至今的单位,是我国电波传播和空间物理研究领域高层次人才培养的发祥地之一。1978年经原国 家教委批准在武汉大学成立空间物理学系,随即批准成立电波传播与空间物 理研究所。系所合一的运行促进了学科的发展,1981年武汉大学空间物理学被批准为我国首批博士学位授权点之一,1988年被确定为国家级重点学科,1997年被批准为"211工程"重点学科建设项目。1989年获世界银行贷款资助经国家批准成立电离层国家专业实验室。

(2)地球物理大地测量国家测绘局部级重点实验室:实验室前身是天文、重力实验室,由中科院首批学部委员夏坚白教授于1957年创建,并得到前苏联著名物理大地测量学专家布洛瓦尔的帮助。通过几十年的积累和发展,形成了卫星大地测量和物理大地测量学科两大优势,并不断向地球科学相关领域渗透,1981年该实验室所依托的大地测量学被批准为我国首批博士学位授权点,1997年被批准为"211工程"重点建设学科项目。1996年固体地球物理学被批准为理学博士学位授权点。1993年该实验室更名为现代地球动力学实验室,1996年批准为国家测绘局部级重点实验室,1999年9月改名为地球物理大地测量实验室。 空间物理学、地球物理学、大地测量学、大气和海洋科学等共同构成认识人类生存和发展环境的不同层次的科学体系。地球空间环境时空尺度大、综合性强,这决定了其前沿研究的重大突破,需要多学科的交叉综合;需要从单一层圈的研究拓展到多层圈的整体研究;需要应用高、新技术从三维空间、动态地探测地球及其空间环境的结构和运动形式;需要有多手段、多频段、多层次的实测资料,通过对数据的处理、分析和反演,从局部到整体,从三维空间到四维时空,从定性到定量,多层面地促进对地球和地球空间环境的研究,为此,本实验室确定了以下科学目标:立足于已有工作基础和空间环境的地域性特征,瞄准学科前沿,通过学科间的交叉综合,实现优势互补,探测和研究地球各圈层及外层空间各种相关物理场及其时空分布,分析、描述和评估地球空间物理环境和地球物理基本过程以及全球变化,推进人类对地球及其空间环境的科学认识,为国家经济建设服务,为国家资源和环境政策、灾害对策、空间和国防技术的发展决策等提供信息和科学依据,并为本领域和相关领域的发展培养高级专门人才。

测绘科学与技术背景

工业科技的发展要求我们对环境把握得越来越精确,对资源的利用越来越充分。测绘科学主要内容是对地理表面、空间距离以及海洋深度与阔度进行测量描绘、数据收集与信息整理。

测绘科学与技术研究方向

测绘科学与技术下设大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程三个研究方向。

大地测量学与测量工程专业是培养具备地面测量、海洋测量、空间测量、摄影测量与遥感以及地图编制等方面的知识,能在国民经济各部门从事国家基础测绘建设、陆海空运载工具导航与管理、城市和工程建设、矿产资源勘察与开发、国土资源调查与管理等测量工程、地图与地理信息系统的设计实施和研究、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域从事研究、管理、教学等方面工作的工程技术人才。

摄影测量与遥控专业是结合摄影测量(解析摄影测量、数字摄影测量)、地理信息系统、图象信息处理以及遥感的系统理论和有关仪器设备的原理,培养从事摄影测量与遥感技术领域的地图制作,建立地理信息系统,进行资源调查以及近景摄影测量生产与研究的高级工程技术人才。

地图制图学与地理信息工程已从传统的地图绘制发展成为运用现代计算机技术与信息通信工程。

测绘科学与技术就业方向

大地测量学与测量工程专业:现代大地测量学研究方向涉及面广,包括测量工程的自动化、数字化、智能化、一体化,核电精密工程测量与数据分析,GPS测量与应用、地理信息系统及应用,地籍测绘及土地管理等领域。尤其在测量数据处理、地理信息系统、变形监测、计算机测图技术、核电工程测量等领域进行了深入的研究。

摄影测量与遥感专业:随高科技在各个领域中的广泛引用,“数字化生活”成为一个触手可及的目标。随着“数字地球”和“数字城市”概念的迅猛推广和深入人心,解决落后的城市空间数据基础设施建设与快速发展的技术系统之间的矛盾已经到了刻不容缓的境地。数字摄影测量与遥感技术的发展与应用,为解决空间数据采集与提取的瓶颈问题提供了部分答案。

地图制图学与地理信息工程:从事国家大地控制网的建立,陆地、海洋、空间精密定位与导航,大比例尺数字化测图与地籍图的测绘及其信息系统的建立,各种工程、大型建筑物的各阶段测绘及变形监测,资源(土地、矿产、海洋等)合理开发、利用及环境整治等方面工作。

测绘科学与技术博士后点

长安大学

北京大学

中国地质大学

中南大学

河海大学

河南理工大学

辽宁工程技术大学

山东科技大学

同济大学

武汉大学

西南交通大学

中国地质大学(北京)

中国科学院测量与地球物理所

中国矿业大学

中国矿业大学(北京)

解放军信息工程大学

测绘科学与技术重点学校

测绘科学与技术武汉大学

测绘科学与技术学科

武汉大学测绘学院的前身是1956年成立的原武汉测量制图学院。1980年被国务院认定为首批具有硕士、博士授予权的单位之一;1985年10月,学院更名为武汉测绘科技大学。2000年8月,国家教育部把原武汉测绘科技大学、原武汉水利电力大学、原湖北医科大学与原武汉大学合并重组,成立了新的武汉大学。学院更名为武汉大学测绘学院。测绘学院是一个集测绘工程(城市空间信息工程、大地 测量、测量工程、卫星应用工程、摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统)、地球物理学于一体的理工科学院,是我国测绘科技和教育事业的著名学府。学院是全国高等学校测绘学科教学指导委员会主任单位,具有测绘科学与技术一级学科博士点、地球物理学一级学科博士点,并设有博士后科研流动站。学院现有硕士学位授权点2个,二级学科博士学位授权点2个(大地测量与测量工程、固体地球物理学)。

测绘科学与技术解放军信息工程大学

测绘科学与技术学科

解放军信息工程大学地理空间信息学院的前身是解放军测绘学院。1946年5月5日,经东北民主联军司令部批准在长春创建的东北民主联军总司令部测绘学校,隶属司令部作战处建制。1950年9月学校按正规大学改建编制,开办本科、专科和训练班。1953年7月19日,中央军委电令,解放军测绘学校改为解放军测绘学院。1953年11月20日学院迁至北京市(现北京电影学院)。1969年6月21日,学院被正式撤消,12月,军委同意重新组建测绘学校。1978年1月12日,中央军委命令解放军测绘学校恢复为测绘学院。1999年,与信息工程学院、电子技术学院合并成为解放军信息工程大学,直属总参谋部领导,是全国重点理工科高等军事院校,全军五所综合大学之一。学院现拥有1个博士后科研流动站、6个博士学位授权点、11个硕士学位授权点。拥有1个国家重点学科、3个军队重点学科、4个军队重点建设学科专业领域、3个军队重点实验室和1个省级工程技术中心。现拥有1名科学院院士、2名工程院院士,并为国家培养了高俊、王家耀、许其凤、魏子卿、王任享、沈荣骏、杨元喜、钱曾波、孟丽秋等多名院士。

测绘科学与技术中国矿业大学

测绘科学与技术学科

中国矿业大学在其前身焦作路矿学堂时期,就开设测量课程(1923年)。1953年,学校设立了国内第一个“矿山测量”本科专业并开始研究生培养,1981年获得硕士学位授予权,1986年获得博士学位授予权,1988年联合于“采矿工程”被评为国家级重点学科。1998年经批准设置“测绘科学与技术”博士后科研流动站,2000年获得“测绘科学与技术”一级学科博士学位授予权(是继原武测、军测之后的全国第三家)。在历次全国学科评估工作中,本学科一直位居全国参评学科第二、三位,仅列武汉大学、解放军信息工程大学之后。大地测量学与测量工程为国家重点(培育)学科、江苏省A类重点学科、省优秀学科梯队,测绘科学与技术(大地测量学与测量工程、地图制图学与地理信息工程、摄影测量与遥感)为江苏省一级学科重点学科、国家一级重点学科培育建设点;测绘科学与技术博士后流动站为全国优秀博士后科研流动站。测绘工程本科专业为江苏省品牌专业、国家特色专业。该学科已承担了三期“211工程”重点建设项目,为中国矿业大学“985优势学科创新平台”重点建设支撑学科、国家高校学科创新引智计划基地、教育部长江学者设岗学科、江苏高校优势学科建设工程入选学科。

本学科拥有教育部创新团队、国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者、国家“千人计划”入选者、中国青年科技奖获得者、全国优秀教师、全国百篇优秀博士论文获得者、江苏省特聘教授及产业教授、教育部优秀跨世纪人才(新世纪人才工程)入选者,两院院士李德仁教授任学院院长,12人获霍英东、夏坚白、孙越崎、美国ISEG等奖,另有40多人次获省部级以上尖人才称号。有30多名教师在国际对地观测联盟、IEEE GRSS、国际矿山测量协会、中国测绘学会、中国GIS协会、中国GPS协会、中国遥感应用协会、中国图象图形学学会、中国煤炭学会、中国地震学会、中国土地学会、中国自然资源学会等团体中担任合作主席、常务理事、理事、专委会主任/副主任委员、委员等重要职务,以及兼任测绘学报、煤炭学报编委、Int. J Mining, Recl. & Envir.执行主编、ASCE Energy Eng.副主编、IEEE GRSL和地理与地理信息科学副主编、科技导报常务编委等学术职务。

本学科拥有江苏省资源环境信息工程重点实验室、国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室等重要科研平台,为2个国家重点实验室的重要支撑学科。拥有实验用房6950平方米,设备总价值约5000万元。拥有无人机、三维激光扫描仪、全站式陀螺仪、测量机器人、高精度GPS、数字摄影测量处理仪、地物光谱仪、岩体内部变形监测系统等先进的软硬件设备。

测绘科学与技术北京大学

测绘科学与技术学科

北京大学测绘学科创建于1983年,是我国最早从事遥感理论研究和技术应用的科研和教学单位之一。主要的研究领域:遥感理论与技术,GIS技术与软件,遥感图象处理,遥感应用(资源开发与管理、环境与灾害监测、水土流失与水土保持、水利、农作物估产、地质、海洋等),GIS工程,卫星定位系统技术与应用,移动目标空间信息服务(LBS),成像技术,可持续发展理论等。空间信息科学与技术系共培养研究生百余名,举办了40多期国内遥感与地理信息系统培训班,为国家培养了一批高层次的遥感与GPS专业人才。北京大学有“测绘科学与技术”一级学科博士、硕士点,地图学和地理信息系统专业博士、硕士点。北京大学设有“测绘科学与技术”一级学科博士后科研流动站。

测绘科学与技术院校排名

本学科中,全国具有“博士一级”授权的高校共12所 ,本次有9所参评;还有部分具有“博士二级”授权和硕士授权的高校参加了评估; 参评高校共计18所。 注:以下得分相同的高校按学校代码顺序排列。

学科整体得分

10486 武汉大学

94

90005 解放军信息工程大学

87

10290 中国矿业大学

84

10247 同济大学

74

10533 中南大学

72

10491 中国地质大学

70

10613 西南交通大学

10147 辽宁工程技术大学

69

10016 北京建筑工程学院

68

10294 河海大学

10460 河南理工大学

10596 桂林理工大学

65

10618 重庆交通大学

测绘工程专业培养要求

该专业学生主要学习测绘学的基本理论、基本知识和基本技能,空间精密定位与导航的理论,城市与工程建设的基本知识及其测量工程的设计、实施和管理等方面的理论与技术,摄影测量与图像图形信息处理的理论与技术,各类地图设计与编制的理论与技术。受到科学研究的基本训练,具有测绘工程方面的基本能力。

测绘工程专业知识能力

1.掌握地面测量、海洋测量、空训测量、地球形状及外部重力场等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、地籍测量技术;

3.掌握摄影测量(解析摄影测量、数字摄影测量)和图像图形信息处理的理论和方法;

4.掌握使用各种信息源设计、编制各类地图的理论与方法;

5.具有从事国家大地控制网的建立,陆地、海洋、空间精密定位与导航,大比例尺数字化测图与地籍图的测绘及其信息系统的建立,各种工程、大型建筑物的各阶段测绘及变形监测.资源(土地、矿产、海洋等)合理开发、利用及环境整治等方面工作的基本能力;

6.了解现代大地测量、现代工业测量、空间测量、地球动力学、海洋测量等领域的理论前沿及发展动态;

测绘工程专业专业细分

测绘工程专业大地测量

培养目标

培养具备地面测量、空间测量、海洋测量、摄影测量与遥测绘工程专业人

感等方面的知识,能在国民经济各部门从事国家基础测绘建设、国土资源考察调查、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域从事研究、管理、教学等方面的高级工程技术专业人才与管理人才。

课程设置

大地测量学基础,空间测地理论与技术,影像与制图,物理大地测量学,地球物理大地测量学,海洋测绘,高等测量平差,地球内部物理,地震地质学基础,全球地球动力学,天体力学等

从业领域

该专业方向的毕业生可在国土资源相关部门、海洋、航空航天部门、测绘部门、地震地质部门单位等从事技术与管理工作,也可以在政府部门、教学和科研单位从事相关工作。

测绘工程专业工程测量

培养目标

测绘工程专业

重点围绕精密工程测量与工业测量、变形监测、测量自动化、数字化测图、工程信息系统与工程管理等方面培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具有“三创能力”的高级工程技术专业人才与管理人才。

课程设置

大地测量学基础,空间测地理论与技术,影像与制图,工程测量学,数字摄影测量学,地理信息系统原理及应用,高等测量平差,变形监测与数据处理,工程与工业摄影测量学,工程监理,工程制图,地震地质学基础等。

从业领域

该专业方向的毕业生可在城市建设规划与管理、交通(包括公路、铁路与水运)、国土与房产、工业企业、海洋、建筑、水利、电力、石油、冶金、国防、测绘、工程勘察、城市与企业信息管理等部门,从事测绘及相关信息工程的规划、设计、实施与管理工作,也可以在政府部门、教学和科研单位从事相关工作。具有就业面广,适应性强,社会需求量大等特点。

测绘工程专业摄影测量

培养目标

培养能够满足信息时代数字测绘体系以及航天航空、农业、环境、交通、军事等相关领域对测绘新型高级工程技术专业人才与管理人才的需求,能够掌握摄影测量、数字测图与数字地图学等主要基本专业知识和基本技能,以及在相关国民经济建设各领域中的基本应用。

课程设置

大地测量学基础,空间测地理论与技术,影像与制图,数字摄影测量学,地图学,地理信息系统原理及应用,高等测量平差,计算机图形学,数字图象处理,遥感原理与应用,电子地图原理与应用等。测绘工程专业

从业领域

可从事数字测绘和国家基础地理信息建设、应用与开发,以及在航天航空、农业、环境、交通、军事、国土资源管理、规划等相关领域中测绘信息的获取、处理和应用。

测绘工程专业卫星应用

培养目标

卫星应用工程方向是测绘学科与近几十年来高速发展的空间技术相结合的一个综合性非常强的方向,其基础理论与技术涉及大地测量、惯导、电子、激光、遥测遥感、天体力学、空间物理、空间技术等;其应用涉及测绘、交通、国防、航空航天工程、环境监测、大气探测等众多领域;具体应用包括空间信息数据的采集与分析、导航与制导、目标跟踪与识别、卫星定轨、大气基本参数获取等。该专业方向培养从事卫星在测绘、导航、航空航天、空间探测、空间对地观测等方面应用的高级工程技术专业人才与管理人才。

课程设置

卫星大地测量学、误差理论与数据处理、物理大地测量、空间测地技术及应用、影像与制图、组合导航、天体力学、摄影测量学、数字图像处理、模式识别、无线电通讯与导航、数字与模拟电路、最优控制等。

从业领域

该专业方向的毕业生可在测绘相关部门、航空航天部门、导航系统设计制造单位、卫星定位导航技术开发应用单位等从事技术与管理工作,也可以在政府部门、教学和科研单位从事相关工作。

测绘工程专业发展前景

信息时代已经来临,我国已经确定了相应的信息产业政策及可持续发展政策,测绘学产业化的趋势十分明显,测绘学专业已经从间断产业效益转向直接产业效益,而这一转变为在校的测绘工程专业本、专科学生提供了广阔的就业前景.同时,在信息技术的推动下,测绘学也不断的进步,新兴的前沿技术层出不穷,与卫星定位相结合以及与计算机相结合的趋势已不可阻挡,这就要求学校教育要能够跟得上日新月异的测绘学发展步伐,培养出紧扣时代脉搏的高级测绘学人才.所以,我国测绘学专业教育面临着挑战与机遇.

测绘工程专业应用背景

1.掌握大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、地籍测量技术;

2.掌握摄影测量(解析摄影测量、数字摄影测量)和图像图形信息处理的理论和方法;

3.掌握使用各种信息源设计、编制各类地图的理论与方法;测绘工程专业

5.具有从事国家大地控制网的建立。

测绘工程专业课程体系

测绘工程专业专业实验

地形测量实习、大地(控制)测量实习、控制网平差计算实习、摄影测量实习、工程测量测绘工程专业

实习、矿山测量实习、地籍测量实习、GPS定位及导航实习、遥感图像处理实习、地图编绘实习、课程设计、毕业设计(论文)等。

测绘工程专业主干学科

测绘科学与技术主要课程:矿山测量学、测量学、误差理论与测量平差、大地控制测量学、摄影测量学、数字图像处理、遥感原理与应用、地图投影、计算机制图、地理信息系统原理、C程序设计等。 主要实践性教学环节

测绘工程专业开设学院

武汉大学、解放军信息工程大学、中国矿业大学、同济大学、中南大学、中国地质大学、山东科技大学、北京大学、辽宁工程技术大学、西南交通大学、南京大学、河海大学、中国石油大学、清华大学、长安大学、河南理工大学、东南大学、 桂林理工大学、东华理工大学、西安科技大学、 北京航空航天大学,广东工业大学,中国海洋大学、西南石油大学、成都理工大学、成都信息工程大学、成都学院、 北京建筑工程学院、东北大学、苏州科技大学、昆明理工大学、安徽理工大学、吉林大学、华东交通大学、 河南大学、长沙理工大学、华北理工大学、河北工程大学、江西理工大学、云南师范大学、南京工业大学、南京信息工程大学、电子科技大学、首都师范大学、北京交通大学、河南城建学院、沈阳农业大学、 福州大学、太原理工大学、华北科技学院、防灾科技学院、徐州师范大学、天津城市建设学院、贵州大学、 山东理工大学、重庆交通大学、合肥工业大学、淮海工学院、西南科技大学、安徽大学、浙江水利水电学院、中国矿业大学银川学院、兰州理工大学技术工程学院。

测绘工程专业专业排名

排 名学校名称星 级学校数1武汉大学5★1072同济大学5★1073中国矿业大学5★1074山东科技大学5★1075河南理工大学5★1076中南大学4★1077西南交通大学4★1078长安大学4★1079河海大学4★10710辽宁工程技术大学4★10711中国地质大学4★10712成都理工大学4★10713东华理工大学4★10714山东农业大学4★10715北京航空航天大学4★10716东南大学4★10717西安科技大学4★10718吉林大学4★10719东北大学4★10720重庆大学4★107

测绘工程专业专升本

测绘工程专业培养目标

该专业培养掌握空间信息采集、表达、处理与利用知识的高级工程技术人才。

测绘工程专业主干课程

测量学基础、误差理论与测量平差、大地测量学、摄影测量与遥感、计算机地图制图、地理信息系统、矿山测量学、工程测量学、GPS及现代定位技术、变形与沉陷工程学、资源信息学等。学生毕业后能通过运用全站仪、陀螺经纬仪、计算机、遥感、卫星定位、地理信息系统等现代化仪器手段或常规测绘方法,在城建、土地、房地产、矿山、交通、水利等部门从事各种工程的测量制图、勘测设计、资源环境信息分析处理及相关的设计管理和科学研究等工作。
  

测绘工程专业主要专业实验

地形测量实习、大地(控制)测量实习、控制网平差计算实习、摄影测量实习、工程测量实习、矿山测量实习、地籍测量实习、GPS定位及导航实习、遥感图像处理实习、地图编绘实习、课程设计、毕业设计(论文)等

测绘工程专业主干学科

测绘科学与技术 主要课程:矿山测量学、测量学、误差理论与测量平差、大地控制测量学、摄影测量学、数字图像处理、遥感原理与应用、地图投影、计算机制图、地理信息系统原理等。
  

测绘工程专业主要环节

包括课程设计、毕业设计(论文)以及专业和专业基础课集中实习等,一般安排40周。

地球,我们的家基本信息

作者:张哲主编

出版社:安徽科学技术出版社

出版时间:2015-01

ISBN: 978-7-5337-6438-8

页数:151页

价格:25.00元

地球,我们的家内容简介

你知道吗?我们的地球从诞生至今,已经是个46亿岁的老寿星了。在古代,由于科技不发达,人们只能凭借看到的一切来猜测地球的形状与大小,当一些现象无法解释的时候,人们就产生了各种各样的幻想。直到大航海家麦哲伦环球航行后,才真正地证实了地球是球形的。

地球上2/3的面积都被海水覆盖着,所以从太空向地球望去,它是一个蔚蓝色的球体。地球有着最丰富的“表情”,除平原、高原、盆地外,还有山脉、峡谷、河流、湖泊、沼泽等。平原是人类的主要居住地,山脉、河流、湖泊是大自然最美丽的点缀。地球上还蕴藏着丰富的资源,有煤、石油、天然气等,它们都是人类赖以生存的宝贵资源。

近年来,空气污染、水污染、垃圾污染等日趋严重,破坏了我们的生存环境。我们只有一个地球,一旦它遭到破坏,后果将不堪设想。为了让我们生存的家园更加美好,请保护我们的地球吧!

本书分为大陆、天气、山脉、水域、陆上岛屿、自然灾害等六大部分,共包含了100个知识条目,内容丰富,涉及面广。通过不同的主题共同搭建了一个全面的科学知识系统,大量丰富又精美的图片向广大青少年读者准确地阐释出了科学的世界观。

本书为《百科·探索·发现(少年版)丛书》之一。

地球是我们的家歌词

地球是我们的家

同在幸福下长大

山山水水紧相连

爱在大地中开花

地球是我们的家

同在蓝天下长大

春天在绿色中萌发

冬雪在阳光下融化

地球是我们的家

同在幸福下长大

山山水水紧相连

爱在大地中开花

让我们一起歌唱

伸出双手去拥抱

唱那一切的一切

梦这所有的所有

愿青山还是那样的青

大海还是那样的蓝

愿天空依然那样的美

小鸟自由自在地飞

地球是我们的家

我们都要爱护它

愿世界充满和平友爱

让和谐遍天下

地球是我们的家

我们都要爱护它

全世界的兄弟姐妹一起

用爱心祝福它

地球是我们的家

同在蓝天下长大

春天在绿色中萌发

冬雪在阳光下融化

地球是我们的家

同在幸福下长大

山山水水紧相连

爱在大地中开花

地球是我们的家

我们都要爱护它

愿世界充满和平友爱

让和谐遍天下

地球是我们的家

我们都要爱护它

全世界的兄弟姐妹一起

用爱心祝福它

地球是我们的家

我们都要爱护它

愿世界充满和平友爱

让和谐遍天下

地球是我们的家

我们都要爱护它

全世界的兄弟姐妹一起

用爱心祝福它

守护美丽的地球背景设定

地球是我们的家,现在天外陨石即将到来我们必须捍卫这个美丽的星球。这是一款新改进与统一的3D游戏,游戏中你可以在每一级通过后使用一种特殊的能力,并且还可以提升你的作战能力,大家一起来保卫地球。

守护美丽的地球操作指南

守护美丽的地球如何开始

游戏加载完毕点击begin game即可开始游戏。

守护美丽的地球操作方法

使用鼠标点击消灭陨石。

提示:游戏是3D效果的,对电脑配置有一定要求;如果配置过低,可能会出现卡屏现象。

地球在哭泣歌曲名片

歌曲

地球在哭泣

歌手

刘畊宏

作曲

罗文裕

作词

罗文裕

专辑

起初 EP

日期

2010-4-19

公司

中华彩虹天堂协会

语种

国语

地球在哭泣歌曲背景

歌曲小故事:

【地球在哭泣】

有一则令我印象深刻的新闻,就是看见几只北极熊漂流在海上,失去了家园。亲爱的,看到这一幕你有什麼感觉?是担心自己的家有天也会在汪洋里?还是幻想可以像电影阿凡达移民到外星?地球是我们的家,让我们一起来抢救她。我相信,爱会有奇迹,地球会一直运转下去。 -刘畊宏

地球在哭泣歌曲歌词

地球在哭泣

演唱:刘畊宏

词曲:罗文裕

谁能给我一双翅膀

可以飞在云端看世界变化

看北极溶化的冰山

北极熊在逃难与谁有关

飞过草原和森林

高山和海洋 都改变了模样

某天大地变汪洋

我们该怎么上岸

地球在哭泣 微弱的呼吸

原谅我自私 毫不在意

伤害了你

不要你哭泣 曾经的美丽

抢救你的爱 要比从前更加珍惜

不要你哭泣 WO..

60几亿的人口啊

是否和我一样追逐着答案

我们不能像阿凡达

也没有潘朵拉但我还有个家

如果彩虹变灰暗

地球也不再 绕著太阳打转

爱是改变的力量

为孩子们站起来

地球在哭泣 微弱的呼吸

原谅我自私 毫不在意

伤害了你

不要你哭泣 曾经的美丽

抢救你的爱 要比从前更加珍惜

孩子们的眼睛

看见了奇迹 HO..

你暂时的美丽

地球在哭泣 微弱的呼吸

原谅我自私 毫不在意

伤害了你

不要你哭泣 曾经的美丽

抢救你的爱 要比从前更加珍惜

孩子们的眼睛看见了奇迹

宇宙的边疆基本信息

文章名称:宇宙的边疆

文章作者:卡尔·萨根(Carl Sagan,1934—1996)

高中新课标语文必修教材 必修三 的课文

宇宙的边疆作者简介

卡尔·萨根(Carl Sagan,1934—1996),美国天文学家。1934年11月9日生于纽约州,1960年获芝加哥大学哲学博士学位。1968年他调到康奈尔大学,任天文学副教授兼行星研究实验室主任。1969年他担任天文学杂志(伊卡鲁斯)的职务。被称为“大众天文学家”和“公众科学家”。他以对科学的热忱和个人巨大的影响力,引导几代年轻人走上探索科学之路。他主持过电视科学节目,出版了大量科普文章和书籍,其《伊甸园的飞龙》曾获得普里策奖,电视系列节目《宇宙》在全世界取得热烈反响。主要作品还有《宇宙联结》《宇宙》《布卢卡的脑》《被遗忘前辈的阴影》《暗淡蓝点》《数以十亿计的星球》等。

他对人类将无人航天器发送到太空起过重要的作用,在行星科学、生命的起源、外星智能的探索方面也有诸多成就。他深深介入美国的太空探测计划,并在行星物理学领域取得许多重要成果。第2709号小行星以其姓氏被命名为“萨根”。他在科普方面的成就更为引人注目:20世纪80年代他主持拍摄的13集电视片《宇宙》,被译成10多种语言在60多个国家上映;此外他还写了数十部科普读物。1994年,他被授予第一届阿西莫夫科普奖。

这位著名的科学家也对科幻文学颇有兴趣,一些人发现,就是在他的另一部脍炙人口的科普读物《布罗卡的脑》中,就有整整一章对科幻文学意义的论述。他在书中以非常热情的语言赞颂了科幻作家在人类历史和科学发展史上所起的伟大作用,并以自己的亲身经历,向读者证明,科幻文学将为所有人代去无予伦比的享受。

宇宙的边疆文章原文

我索取荣誉的对象不应该是太空,而应该是我的灵魂。假如我拥有一切,我就无所用心。好大喜功则为宇宙汪洋所吞没,开动脑筋则领悟世界。

——布菜斯·始斯卡《感想录》

已知的事物是有限的,未知的事物是无穷的;我站立在茫茫无边神秘莫测的汪洋中的一个小岛上。继续开拓是我们每一代人的职责。

——T.H.赫胥黎

宇宙现在是这样,过去是这样,将来也永远是这样。只要一想起宇宙,我们就难以平静——我们心情激动,感叹不己,如同回忆起许久以前的一次悬崖失足那样令人晕眩颤栗。我们知道我们在探索最深奥的秘密。

宇宙的大小和年龄不是一般人所能理解的。我们的小小行星只不过是无限永恒的时空中的一个有限世界。从宏观来看,大多数人类所关心的问题都可以说是无关紧要的,甚至是微不足道的。但是,我们人类朝气蓬勃、勇敢好学、前途无量。几千年来,我们对宇宙及我们在宇宙中所处的地位作出了最惊人的和出乎意料的发现。人类对宇宙的探索,回想起来是很令人兴奋的。这些探索活动提醒我们:好奇是人类的习性,理解是一种乐趣,知识是生存的先决条件。因为我们在这个宇宙中只不过是晨空中飞扬的一粒尘埃,所以,我们认为,人类的未来取决于我们对这个宇宙的了解程度。

我们探索宇宙的时候,既要勇于怀疑,又要富于想象。想象经常能够把我们带领到崭新的境界,没有想象,我们就到处碰壁。怀疑可以使我们摆脱幻想,还可以检验我们的推测。宇宙神奥非凡,它有典雅的事实,错综的关系,微妙的机制。

地球的表面就是宇宙汪洋之滨。我们现有的知识大部分是从地球上获得的。近来,我们已经开始向大海涉足,当然,海水才刚刚没及我们的脚趾,充其量也只不过溅湿我们的踝节。海水是迷人的。大海在向我们召唤。我们的本能告诉我们,我们是在这个大海里诞生的。我们还乡心切。虽然我们的夙望可能会冒犯“天神”,但是我相信我们并不是在做无谓的空想。

因为宇宙辽阔无垠,所以那些我们所熟悉的适用于地球的量度单位——米、英里等等已经没有意义。我们用光速来量度距离。一束光每秒钟传播18.6万英里,约30万公里,也就是7倍于地球的周长。一束光从太阳传播到地球用8分钟的时间,因此我们可以说,太阳离我们8光分。一束光在一年之内约穿过10万亿公里(相当于6万亿英里)的空间,这个长度单位——光在一年里所通过的距离——称为一光年。光年不是度量时间的单位,而是度量距离的极大单位。

地球是宇宙中的一个地方,但决不是唯一的地方,也不是一个典型的地方。任何行星、恒星或星系都不可能是典型的,因为宇宙中的大部分是空的。唯一典型的地方在广袤、寒冷的宇宙真空之中,在星际空间永恒的黑夜里。那是一个奇特而荒芜的地方。相比之下,行星、恒星和星系就显得特别稀罕而珍贵。假如我们被随意搁置在宇宙之中,我们附着或旁落在一个行星上的机会只有10分之一①。(10,在10之后接33个0)。在日常生活当中,这样的机会是“令人羡慕的”。可见天体是多么宝贵。

从一个星系际的优越地位上,我们可以看到无数模糊纤细的光须象海水的泡沫一样遍布在空间的浪涛上,这些光须就是星系。其中有些是孤独的徘徊者,大部分则群集在一起,挤作一团,在大宇宙的黑夜里不停地飘荡。展现在我们面前的就是我们所见到的极其宏伟壮观的宇宙。我们隶属于这些星云,我们所见到的星云离地球80亿光年,处在已知宇宙的中心。

星系是由气体、尘埃和恒星群(上千亿个恒星)组成的,每个恒星对某人来说都可能是一个太阳。在星系里有恒星、行星,也可能有生物、智能生命和宇宙间的文明。但是从远处着眼,星系更多地让人想起一堆动人的发现物——贝壳,或许是珊瑚——大自然在宇宙的汪洋里创造的永恒的产物。

宇宙间有若干千亿(10)个星系。每个星系平均由1000亿个恒星组成。在所有星系里,行星的数量跟恒星的总数大概一样多,即10*10=10。在这样庞大的数量里,难道只有一个普通的恒星——太阳——是被有人居住的行星伴随着吗?为什么我们这些隐藏在宇宙中某个被遗忘角落里的人类就这样幸运呢?我认为,宇宙里很可能到处都充满着生命,只是我们人类尚未发现而已。我们的探索才刚刚开始。80亿光年以外嵌着银河系的星系团催迫着我们去探索。探索太阳和地球就更不用说了。我们确信,有人居住的这个行星只不过是一丁点儿的岩石和金属,它靠着反射太阳光而发出微光。在这样的大距离里,它已经消失得无影无踪。

但是,这个时候,我们的旅程只到达地球上的天文学所通称的“本星系群”。本星系群宽达数百万光年,大约由20个子星系组成,是一个稀疏、模糊而又实实在在的星系团。其中的一个星系是M31,从地球上看,这个星系位于仙女星座。跟其他旋涡星系一样,它是一个由恒星、气体和尘埃组成的巨大火轮。M31有两个卫星,它通过引力——跟使我呆在坐椅上相同的物理学定律——将矮椭圆星系束缚在一起。整个宇亩中的自然法则都是一样的。我们现在离地球200万光年。

M31 以外是另一个非常相似的星系,也就是我们自已的星系。它的旋涡臂缓慢地转动着——每2亿5千万年旋转一周。现在,我们离地球4万光年,我们正处于密集的银河中心。但是, 假如我们希望找到地球的话,就必须将方向扭转到银河系的边远地带,扭转到接近遥远的旋涡臂边缘的模糊的地方。

我们印象最深刻的是,恒星即使在两个旋臂之间,也像流水一样漂浮在我们的四周——气势磅礴的自身发光的星球,有些虽然象肥皂泡一样脆弱,却又大得可以容得下1万个太阳或1万亿个地球;有些小如一座城池,但密度却比铅大100万亿倍。有些恒星跟太阳一样是孤独的;多数恒星有伴侣,通常是成双成对,互相环绕。但是那些星团不断地从三星系逐渐转化成由数十个恒星组成的松散的星团,再转化成由百万个恒星组成的璀璨夺目的大球状星团。有些双星紧靠在一起,星体物质在他们之间川流不息,多数双星都象木星与太阳一样分离开来。有些恒星——超新星——的亮度跟它们所在的整个星系的亮度一样;有些恒星——黑洞——在几公里以外就看不见了。有些恒星的光彩长年不减;有些恒星闪烁不定,或以匀称的节奏闪烁着。有些恒星稳重端庄地转动着,有些恒星狂热地旋转着,弄得自己面貌全非,成了扁圆形。多数恒星主要是以可见光成红外光放出光芒;其他恒星也是X光或射电波的光源。发蓝光的恒星是年青的星,会发热;发黄光的恒星是常见的星,它们已经到了中年;发红光的恒星常常是垂亡的老年星;而发白光或黑光的恒星则已奄奄一息。银河里大约有4千亿个各种各样的恒星,它们的运转既复杂又巧妙。对于所有这些恒星,地球上的居民到目前为止比较了解的却只有一个。

每个星系都是太空中的一个岛屿,它们与其邻居隔光年之距遥遥相望,我可以想象,在无数星球上的生物对宇宙的模糊认识是如何产生的:他们在开始的时候都以为,除了他们自己小小的行星以及他们周围的那些区区可数的恒星以外,再也没有其他的星星了。我们是在与世隔绝的情况下成长起来的,我们对宇宙的正确认识是逐渐形成的。

有些恒星可能被数百万个没有生物的由岩石构成的小星球所包围,这些小星球是在它们演化的某个初级阶段冻结而成的行星系。大概许多恒星郡有跟我们类似的行星系:在外围具有由大气环所包围的行星和冰冻卫星,而在接近中心处则有温热的、天蓝色的、覆盖着云的小星球。在一些行星上可能已经有高级动物,他们也许正在从事某种巨大的工程建设来改造他们的行星世界,他们是我们宇宙中的兄弟姐妹。他们跟我们的差别很大吗?他们的形状、生物化学、神经生态、历史、政治、科学、技术、艺术、音乐、宗教、哲学等方面的情况如何?也许有一天我们会知道的。

我们现在已经回到了我们的后院——离地球1光年的地方。包围着我们的太阳的是一群巨大的雪球,这些雪球由冰块、岩石和有机分子组成:它们就是彗核。每当恒星经过的时候都对它们产生一定的引力作用,最后迫使它们当中的一个雪球倾倒到内太阳系。由于太阳热的作用,冰块被蒸发,于是就出现了美丽的彗尾。

我们现在来到我们星系的行星上。这些星球相当之大,它们都是太阳的俘获物。由于重力作用,它们被迫作近似圆周运动。它们的热量主要来自太阳。冥王星覆盖着甲烷冰,它唯一的伙伴是它的巨大卫星卡戎。冥王星是被太阳照亮的,因为太阳离它很远,从漆黑的天空中看上去,太阳只不过是一个明亮的光点。巨大的气体星球海王星、天王星、土星——太阳系的宝石——和木星部分别有一个冰冻卫星作伴相随(这些行星近年均被发现有更多的卫星甚至卫星群相伴随。——编著)。在气体行星及其冰冻卫星的内侧就是充满岩石的温暖的内太阳系。例如,在那里有红色行星——火星。在火星上有高耸的火山、巨大的裂谷、席卷火星的大沙暴,并且,完全可能还有一些初级形态的生物。所有太阳系的行星都绕着太阳运转。太阳是离我们最近的一个恒星,它是一个令人恐怖的氢气和氦气的热核反应炉,它的强光照耀着整个太阳系。

经过一番漫游之后,我们终于回到了我们这个弱小的浅蓝色星球。宇宙汪洋茫无际涯,范围之大,难以想象,而这个星球仅是其中之一,完全淹没于宇宙汪洋之中,它的存在可能仅仅对我们有意义。地球是我们的家,我们的母亲。人类是在这里诞生和成长的,是在这里成熟起来的。正是在这个星球上,我们激发了探索宇亩的热情。也正是在这里,我们正在痛苦和不安之中掌握我们自己的命运。

人类有幸来到地球这个行星上。这里有充满氮气的蓝天,有碧波荡漾的海洋,有凉爽的森林,还有柔软的草地。这无疑是一个生机勃勃的星球。从整个宇宙来看,它不但景色迷人,天下稀有,而且到目前为止,在我们的行程所经历过的所有时空当中,只有这个行星上的人类开始对宇宙进行探索。必定有许多这样的星球散布在整个宇宙空间里,但是,我们对它们的探索从这里开始。我们有人类百万年来用巨大的代价积累起来的丰富知识。我们这个世界人才济济,人们勤学好问。我们的时代以知识为荣。我们是很幸运的。人类是宇宙的产物,现在暂时居住在叫做“地球”的星球上。人类返回家园的长途旅行已经开始。

十万个为什么:我们的地球内容简介

地球是人类赖以生存的家园,她充满着无穷的奥秘。那雄伟壮丽的高山、广阔无垠的海洋、气象万千的大气层,还有那深邃神秘的星空,在孩子们的脑海中部是一个个有趣的小问号。地球的年龄有多大了?白天和黑夜是如何形成的?为什么夏季会下冰雹……一个个“为什么”,正是孩子们发现、思考世界的开始,此时孩子们最需要正确的引导。翻开这本书,你将找到一个个满意的答案。

十万个为什么:关于地球的有趣问题内容简介

《十万个为什么:关于地球的有趣问题》精心挑选了近300个青少年读者最关心的经典提问,以最通俗生动的语言和最精彩纷呈的图片,将地球家园中的秘密一一解开。我们眼中的世界将变得更加鲜活生动、绚丽多姿。

十万个为什么:关于地球的有趣问题图书目录

地球是怎样诞生的
  你知道地球有多大年纪了吗
  为什么地球上有生命的存在
  地球是一个规则的球体吗
  为什么说地球像个“大磁铁”
  为什么地球不会从空中掉落
  为什么地球会围着太阳转
  地球的公转轨道是什么样的
  地球上为什么会有春夏秋冬四季的变化
  地球上为什么会有白天和黑夜
  什么是地轴为什么地球会自转
  为什么我们感觉不到地球在转动
  为什么地球自转的速度不均匀
  为什么南北半球的季节恰恰相反
  地球上东南西北是如何确定的
  赤道是什么
  什么是纬线和经线
  什么是南北回归线
  什么是日界线
  时区是什么
  地球内部是什么样子的
  地核是什么样的
  什么是莫霍面
  “大陆漂移”学说是怎么回事
  “七大洲和四大洋”分别指什么
  什么是板块构造
  为什么会发生火山喷发
  火山分为哪些类型
  为什么火山会喷冰
  只有陆地上才有火山口吗
  为什么日本与夏威夷分布着大量的火山
  为什么火山喷发会影响气候
  为什么火山喷出的气体能杀人
  有人说火山也能造福人类,这是真的吗
  你知道著名的恩戈罗恩戈罗火山口吗
  帕里库廷火山是从玉米地里“长”出来的吗
  你知道海洋活火山——不特岛吗
  为什么会发生地震
  什么是地震震级
  地震都有哪些类型
  什么是地震波
  地球上有几大地震带
  海底会发生地震吗
  为什么会发生海啸
  地震可以预测出来吗
  为什么会形成断层
  你知道著名的圣安德烈斯断层吗
  什么是褶皱
  澳大利亚的波浪岩是如何形成的
  山崩现象是怎么一回事
  地球上的大气层是如何形成的
  对流层是大气层的哪一部分
  最冷和最热的分别是哪个大气层
  为什么离地面越高,空气越稀薄
  什么是臭氧层
  为什么地球上会有气候带
  热带雨林气候的特点是什么
  什么是热带季风气候
  什么是地中海式气候它主要分布在哪里
  什么是大气环流
  什么是季风
  气团是什么
  寒潮是怎么回事
  地形对气候有哪些影响
  地球上最热的地方在哪里
  为什么南极比北极更冷
  为什么要在南极建立气象站
  我国秦岭一淮河两侧的气候有什么不同
  为什么我国北方的春天特别短
  我国的“三大火炉”是指哪里
  为什么昆明被称为“春城”
  为何人们常说“冷在三九,热在三伏”
  你知道我们常说的二十四节气是如何制定的吗
  为什么拉萨被称为“日光城”
  风是如何形成的
  风的大小是用什么来表示的
  为什么高处的风比低处大
  为什么水面的风比陆地大
  什么是龙卷风
  台风的移动有规律吗
  为什么台风过后会下暴雨
  云是怎样形成的
  为什么天上的云朵不会掉下来
  为什么云有各种颜色
  什么样的云呈鱼鳞状
  积雨云是什么样子的
  为什么看云能识天气
  为什么天空是蓝色的
  为什么会有闪电
  为什么会打雷
  为什么先看到闪电后听到雷声
  为什么雷容易击中高耸孤立的物体
  雨滴为什么总是斜着落下来
  “无云雨”是怎么一回事
  什么是雷阵雨
  为什么雷雨前天气特别闷热
  什么是干雨
  为什么雨滴有大有小
  什么是梅雨季节
  为什么说“春雨贵如油”
  雨水为什么不能喝
  泥石流是怎样形成的
  它有什么危害
  为什么会发生洪水
  冰雹是怎样形成的
  为什么冰雹多出现在夏天
  雪花是如何形成的
  雪花都有哪些形状
  雪都是白色的吗
  为什么下雪前有时会下小雪珠
  为什么人们常说“瑞雪兆丰年”
  为什么化雪的时候比下雪的时候冷
  你知道世界上被称为“雪城”的是哪座城市吗
  为什么会发生雪崩
  冻雨是怎样形成的
  霜是怎样形成的
  露珠是如何形成的
  为什么有露水时一般都是晴天
  雾是怎样产生的
  半山腰飘浮的是云还是雾
  为什么湖面上看起来常常有雾
  什么是霾
  “雾凇”是怎么一回事
  为什么天空会出现彩虹
  环形彩虹是怎么回事
  霞是如何形成的
  为什么人们常说“朝霞不出门,晚霞行千里”
  “海市蜃楼”是怎么一回事
  为什么两极地区会出现迷人的极光
  为什么从太空中看地球是蓝色的
  海洋是如何形成的
  什么是海岸线
  大陆架是什么
  你知道什么是海沟吗
  什么是大洋中脊
  为什么海平面会高低不平
  为什么远处的海水与天相连
  为什么大海会发光
  为什么大海是蓝色的
  海水为什么又咸又苦
  海水为什么不能喝
  海底有淡水吗
  为什么大海不会干涸
  为什么大海不容易结冰
  为什么大海无风也会起浪
  什么是潮汐它的发生有什么规律
  洋流是什么
  为什么说墨西哥湾流像一个巨大的暖气管
  什么是风暴潮
  为什么红海海水呈红色
  为什么黑海的海水呈黑色
  为什么死海淹不死人
  马尾藻海为什么被称为“死亡之海”
  珊瑚海中有很多珊瑚吗
  北冰洋的“暖池”是怎么一回事
  为什么钱塘江大潮举世闻名
  它是如何形成的
  为什么海洋中会有岛屿
  什么是群岛世界上最大的群岛在哪里
  为什么夏威夷群岛是世界上
  著名的旅游胜地
  赤潮是什么它是如何形成的
  半岛是什么世界上有哪些著名的半岛
  怎样区分外流河与内流河
  为什么河流都是弯弯曲曲的
  为什么河流中会有漩涡
  为什么大河入海处会形成三角洲
  尼罗河为什么会变色
  地球上流量最大的是哪条河
  印度的恒河为什么被人们称为“圣河”
  世界上流经国家最多的河流是哪条
  为什么长江被誉为“黄金水道”
  为什么黄河会成为“地上河”
  瀑布是如何形成的
  尼亚加拉瀑布为什么会后退
  我国最大的瀑布是哪一个
  你知道世界上落差最大的瀑布吗
  什么是湖泊
  怎样区分外流湖与内流湖
  什么是堰塞湖
  火口湖怎么形成的
  为什么有的湖水是淡水,有的湖水是咸水
  湖水为什么会分层次
  世界上最大的湖泊是哪一个
  为什么高原和高山上也有湖泊
  被称为“北美洲地中海”的是哪个湖泊
  为什么会有天然沥青湖
  你听说过尼斯湖水怪的故事吗
  为什么贝加尔湖中有海洋动物
  芬兰为什么被称为“千湖之国”
  为什么会有地下水
  地热喷泉是如何形成的
  间歇泉为什么会时停时喷
  为什么温泉的水是热的
  为什么温泉能治疗多种疾病
  我国的哪个城市被称为“泉城”为什么
  为什么冰川会移动
  为什么说冰川是“大地的刻刀”
  什么是冰架
  什么是冰山
  什么是岩石和岩石圈
  岩石有哪几种类型
  为什么大理石有漂亮的花纹
  为什么黑色的土壤最肥沃
  为什么土壤会有各种颜色
  土壤分为哪几层
  峡谷是怎样形成的
  世界上最大的峡谷是哪个
  你知道著名的科罗拉多大峡谷在哪里吗
  死亡谷是怎么一回事
  什么是山脉和山系
  山脉有哪几种
  喜马拉雅山脉是从海里“长”出来的吗
  世界上最长的山脉是哪个
  世界第一高峰是哪一座
  为什么测量山的高度要以海平面为标准
  为什么高山上的积雪终年不化
  被称为“赤道雪峰”的是哪座山脉
  为什么黄山会形成“四绝”什么是高原
  为什么说青藏高原是“世界屋脊”
  为什么黄土高原上覆盖着大量的黄土
  什么是平原
  世界上最大的平原是哪个
  什么是盆地它是怎样形成的
  为什么盆地大多矿产丰富
  沙漠是怎样形成的
  为什么沙漠里有绿洲
  为什么沙漠里的沙子有各种颜色
  为什么沙漠中有些岩石的形状像蘑菇
  世界上最大的沙漠是哪个
  沙丘为什么会移动呢
  新月形沙丘是怎样形成的
  鸣沙为什么会发出响声
  为什么敦煌沙漠中的月牙泉不会干涸
  什么是草原
  草原都有哪些类型
  森林有哪些类型
  为什么森林能够防风
  为什么森林能调节气温
  为什么说热带雨林是地球上
  一种非常宝贵的资源
  红树林为什么被称为“海岸卫士”
  沼泽是怎样形成的
  为什么说湿地是重要的生态系统
  什么是喀斯特地貌
  为什么石灰岩的洞中会形成钟乳石和石笋
  云南石林是怎样形成的
  什么是雅丹地貌
  神奇的“天坑”是怎么形成的
  什么是“巨人之路”为什么说
  它是大自然的杰作
  “地球的伤痕”指的是什么它是怎样形成的
  百慕大地区为什么被称为“魔鬼海域”
  多佛尔的悬崖为什么是白色的
  土耳其美丽的“棉花城堡”是如何形成的
  为什么我国的新疆地区有“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象
  挪威壮美的峡湾是如何形成的
  为什么说加拉帕戈斯群岛是一座神奇的岛屿
  艾尔斯巨石为什么会变换不同的色彩
  越南的下龙湾为什么被称为“海上桂林”
  为什么九寨沟会成为“人间仙境”
  你知道被称为“风暴角”的地方在哪里吗
  为什么风能可以发电
  为什么水可以发电
  海浪也可以用来发电吗
  什么是地热资源
  矿物是怎样形成的
  为什么矿石会有各种各样的颜色
  地层中有哪些金属矿物
  南美洲的智利为什么被称为“铜矿之国”
  为什么海滨会形成砂矿
  化石是如何形成的
  为什么会形成铁矿
  煤是怎么样形成的
  为什么煤层中会有琥珀
  石油是从哪里来的
  世界上最重要的石油产区在哪里
  为什么说石油是工业发展的动力
  地层里为什么有天然气
  你知道海水中存在着燃料吗
  什么是核能
  什么是生物圈
  什么是生态系统
  为什么臭氧层会被破坏
  什么是“温室效应”
  什么是厄尔尼诺现象
  什么是拉尼娜现象
  酸雨是如何形成的
  什么是沙尘暴
  为什么说沙漠化会威胁到人类的生存
  为什么市区的温度比郊区高
  为什么说早晨的空气不是最新鲜的
  树木为什么能保护环境
  为什么要建立自然保护区
  为什么要保护海洋
  为什么要保护珊瑚礁
  为什么“碳钟”可以测定古文物的年龄

最新十万个为什么:宇宙·地球图书信息

出版社: 云南出版集团公司,云南教育出版社; 第1版 (2009年1月1日)

丛书名: 最新十万个为什么

平装: 191页

读者对象: 7-10岁

正文语种: 简体中文

开本: 16

ISBN: 9787541536076, 7541536075

条形码: 9787541536076

尺寸: 23.4 x 16.8 x 1.4 cm

重量: 399 g

最新十万个为什么:宇宙·地球内容简介

《最新十万个为什么:宇宙·地球》分为两章,第一章“神秘的宇宙”先带领孩子们从浩瀚的宇宙空间进入太阳系,在认识了太阳系中的成员后,又回到地球,仰望星空,一一辨认宇宙中的众多面孔,最后向孩子们介绍了人类探索宇宙的装备,一一回答有关宇宙探索的各种问题;第二章“美丽的地球”着重介绍我们的地球家园,让孩子们认识地球的身体构造、地表的各类地形以及地球上的各种气象及环境知识。孩子们对宇宙包括我们的地球家园提出过很多个“为什么”,为了满足他们对宇宙和地球的求知欲,我们特意精心编写了这本《宇宙·地球》。

为了向孩子们更好地诠释问题的答案,《最新十万个为什么:宇宙·地球》还相应地配置了一些图片,有的是珍贵的卫星照片,有的是简单的原理图,有的是别具情境的实物图。这些图片会使孩子们更加直观、深刻地理解深奥的宇宙知识。

21世纪十万个为什么:宇宙探索内容简介

《21世纪十万个为什么》一书,努力向青少年传播当代各学科科学研究的新见解、新知识,文章通俗易懂,相信会博得青少年读者的喜爱。作为一名科技工作者,我对此书的出版表示诚挚的祝贺。

——中国科学院院长 路甬祥

十万个为什么:神秘的地球问号图书信息

出版社: 少年儿童出版社; 第1版 (2010年1月1日)

丛书名: 卡通精华版十万个为什么

平装: 123页

读者对象: 7-10岁

正文语种: 简体中文

开本: 16

ISBN: 7532481808, 9787532481804

条形码: 9787532481804

尺寸: 25.4 x 18.4 x 1.2 cm

重量: 422 g

十万个为什么:神秘的地球问号内容简介

《十万个为什么:神秘的地球问号(卡通精华版)》内容简介:有关地球的问号千千万万,《十万个

为什么:神秘的地球问号(卡通精华版)》精选最能够吸引学生读者、最接近孩子需求的若干个为什么,结合卡通漫画和风趣语言,组合成一组精彩的原创知识故事集锦。在故事的主人公愣头青“洋葱头”和细腻温柔的“棉花糖”带领下,小读者不仅能够感受地球的奇妙,更可以发现它的神秘,解开一个又一个好玩的谜团。“洋葱头”和“棉花糖”的铁杆朋友斑点狗西西也会在适当的时机给我们每一个读者一份惊喜和快乐呢!全书风趣、幽默,让人爱不释手。

十万个为什么图书介绍

《十万个为什么》文革版

《十万个为什么》的名称是借用了苏联科学文艺作家伊林(真名为伊利亚·雅科甫列维奇·马尔夏克)的科普读物《十万个为什么》。伊林又是取自英国作家、1907年诺贝尔文学奖获得者约瑟夫·鲁德亚德·吉卜林的一个诗句:“五千个在哪里?七千个怎么办?十万个为什么?”“十万”是一个虚指,用来形容许多。

《十万个为什么》这一图书品牌是由位于上海的少年儿童出版社在1961年首创的,文章通常采用“为什么?”的标题,每一篇文章是几千字的科学普及作品。该品牌诞生50多年来,以其贴近读者的形式、严格筛选的图文内容影响了无数求知道路上的读者。

1961年至今,《十万个为什么》被业界视作图书品牌,大规模开发利用,同名图书层出不穷,但是上海少年儿童出版社出版的《十万个为什么》凭借其独特的理念和对质量的严格要求,仍然成为广大读者的第一选择。

十万个为什么出书背景

1956年,中央发出“向科学进军”的号召以后,作为当时仅有的两家专业少儿出版社之一的少年儿童出版社,们很受鼓舞,一心想为孩子们出一些科普好书,打破当时科普读物非薄即少的现状,然而1958年,他们和全国人民一样经历了一场令人难忘的“大跃进”,由于各方面都不成功,们也从只讲速度、不讲质量的图书生产上停下来,思考只有注重质量才是唯一的正道。

1959年,他们就着手准备为高小、初中学生编一套自然科学“百科”式的回答各种问题的书,经过一段时间的组稿实践,才逐步确立了突破教科书和课堂教学框框的思路,为今后十万的工作定了调,《十万个为什么》成为了中国科普图书中最响亮的品牌之一。

1970年6月起,对以前所出十四册再一次进行了修订,并增编了第十五至二十三册。

1995年,中央确立了科教兴国为基本国策。们意识到全国上下这样的氛围,为全面更新老版本《十万个为什么》提供了很好的契机,他们从1995年就开始了准备工作,并直接将目标朝向“新世纪”。

正如教育部部长陈至立在给新世纪版的贺信中指出的那样“人们比过去任何时候都更加清醒地意识到,未来世界的竞争,是高科技的竞争,而中华民族要振兴,必须依靠科学技术。”这个时候的人们比任何时候都明白科学对于自己的未来意味着什么。

从“向科学进军”到“科教兴国”,虽然时代背景不同了,但是紧扣时代发展的脉搏,洞悉读者对科学教育的需求变化,却成为少儿社的们赋予“十万个为什么”不变的使命。

十万个为什么第1-5版

十万个为什么1961年

《十万个为什么》第一版由少年儿童出版社出版

《十万个为什么》的成功,还在于“套”字上。《十万个为什么》在策划初版时,就注意到配套的问题。初版分物理、化学、天文气象、农业、生理卫生5册,九百多个“为什么”。后来,增加了数学、地质地理、动物3册。

《十万个为什么》第一版(2张)1962年12月出齐8册。这时,第一版《十万个为什么》共收1484个问题,105万字。第一版共印了五百三十多万册。

十万个为什么1964年

《十万个为什么》第二版由少年儿童出版社出版

第二版剔除了初版中一些不够好的题目,充实内容,进一步提高质量,分为14册,按学科门类分册出版,即数学一册、物理两册、天文一册、气象一册、自然地理一册、动物两册、植物两册、生理卫生两册。每册大约一百五十至二百个“为什么”,共计2003个问题。所以,第二版的内容比初版本更加丰富,更加系统。

《十万个为什么》第二版(2张)

十万个为什么1970年

《十万个为什么》第三版由上海人民出版社出版

1970年为适应当时形势,修订的《十万个为什么》由上海人民出版社出版——在“文革”中,少年儿童出版社并入上海人民出版社。在那“史无前例”的十年浩劫中,从1970到1978年,出版了《十万个为什么》文革版,共21册,三十二开本,1—14为黄色封面,15—21为蓝色封面,内页都刊有毛主席语录,最后一本由于当时已将步入改革开放,故取消了语录刊载。原计划出到二十三册也因后来形势而取消。由于少年儿童出版社又由上海人民出版社削离,这最后有两本(18和21册)是由少年儿童出版社出版的。各册的主要内容如下:(1)数学 (2)物理 (3)物理 (4)化学(5)化学(6)天文(7)气象(8)地理 (9)动物(10)动物(11)植物(12)植物 (13)医药卫生(14)医药卫生(15)体育 (16)体育(17)军事(18)军事 (19)人类史(20)天体史(21)地球史

十万个为什么》第三版(2张)

文革版在重版说明中,首先对前两版进行了批判,“存在不少错误,没有积极宣传马克思主义、列宁主义、毛泽东思想,脱离三大革命运动实际,不少内容宣扬了知识万能,追求趣味性,散布了封、资、修的毒素。”然后说明本次修订出版的原则,“这次修订重版时,删去了错误的内容,同时,增加了大约三分之一的新题目,遵循伟大领袖毛主席关于‘自力更生’‘奋发图强’‘备战、备荒、为人民’的教导,反映三大革命运动和工农业生产实际,反映文化大革命以来我们伟大祖国在科学技术方面的成就,使科学普及读物为无产阶级政治服务。”使得这套书深深打上了阶级斗争的烙印,关于工农业生产的内容大幅度增加。

十万个为什么1980年

《十万个为什么》第四版由少年儿童出版社出版

文革十年终于过去。1980年,《十万个为什么》开始进行第三次大修订,推出第四版。这次大修订,肯定了初版本的特色,否定了“文革”版本,大体上保持第二版的规模和创作特色,仍是14分《十万个为什么》第四版

册,仍是保持通俗易懂、生动活泼、引人入胜的风格。第四版仍为14个分册,包括数学1、物理2、化学2、动物2、植物2、地学1、天文1、气象1、医学2,共计1919个问题。自1980年4月起至1981年10月出齐。这一版除拨乱反正了第3版受“阶级斗争”、“路线斗争”影响的内容外,还根据科学技术的发展,增加了许多新的内容。但是大致上,第四版以第二版为修订基础,封面设计、插图与第二版极其类似,而问题的设置明显带有第二版的影子。

从第四版开始,《十万个为什么》开始采用一次性整套出版发行的方式,单册不再单独定价,所以开始使用硬纸板包装盒。这种包装盒带有提手,携带方便,也利于书籍存放。包装盒的形式在方便读者整套购买、携带和存放的同时,还给不少读者留下了很深刻的印象,“满满当当的一纸盒箱子知识,光看封皮就感觉自己是个知识份(分)子了”;“这个版的一共14 本,一个方《十万个为什么》续编本

形的带提手的硬纸盒子装的一套”30;“一个普通的纸盒箱,却是开启智慧大门的宝箱”31。从读者的反馈来看,包装盒的使用,取得了很好的效果,包装盒形式也被当前很多成套的少儿科普读物所继续使用。

1990年初,又着手10个分册的“续编本”,于1993年3月一次出齐,同前14个分册合在一起,至此,《十万个为什么》第四版共计24个分册,包括数学2、物理3、化学3、动物3、植物3、地学2、天文2、气象2、医学3、医学4,共计1088个问题。不过,相对于第四版堪称经典的内容,续编本虽然从选题到美工都模仿第四版,但是内容偏晦涩,趣味性明显下降,在医学3、4。表现得尤其明显,比如出现了“丙种球蛋白”,婴幼儿保健等离少年儿童生活较远的内容。部分内容与1980版存在重复,如天文2中关于比拉彗星、黑洞、火星生命之谜、60年代四大天文发现等内容,都在天文(1)有详细论述。

十万个为什么1999年

《十万个为什么》新世纪版由少年儿童出版社出版

随着时间的推移和当代科学技术的迅猛发展,广大读者迫切地期望看到一套能更全面更及时介绍新科学、新知识的《十万个为什么》新版本。1994 年底,中共中央发出了《关于加强科学普及工作的若干意见》,强调在广大青少年中加强科学普及工作的重要性。在这一形势鼓舞下,少年儿童出版社经过充分论证和广泛听取意见,在大量调查研究的基础上,于1995 年作出决定,用3~4 年时间,出版一套崭新的《十万个为什么》,新书取名为《十万个为什么》(新世纪版),定于1999 年出版……共分12 个分册,分别是数学分册、物理分册、化学分册、动物分册、植物分册、人体科学分册、地球科学分册、宇宙科学分册、环境科学分册、《十万个为什么》新世纪版

信息科学分册、工程科学分册和索引资料分册,收录2460个问题。其中数学、物理、化学、动物、植物分册保留原《十万个为什么》的学科设置;人体、地球、宇宙分册系在原医学、气象、地学、天文等学科基础上,各自增加了人体、生理、遗传、海洋、航天等内容合并而成;环境、信息、工程和索引资料分册为新拓展的学科分册。本书各分册(新拓展的四个分册除外)的篇目约三分之一为保留篇目(文字内容经过重新处理),三分之二以上为改写或新撰篇目,其中若干分册中的新撰篇目已超过一半。

该书最大的特点在每篇文章下面都添加关键词,然后通过索引资料形成关键词索引,方便读者通过关键词查阅相应内容,这对于少年科普来说尚属首创,收到了读者的普遍欢迎。而在索引资料分册,还了数百篇精美的插图,有利于读者通过科普插图掌握知识的全貌。

《十万个为什》新世纪版还首次采用签售的方式进行市场推广。叶永烈先生作为《十万个为什么》的主要作者,在北京、上海、广州、深圳、长沙、沈阳、成都、济南、西安九大城市举行规模盛大的签名售书活动……在上海,《十万个为什么》新世纪版签名售书,读者排对长达两公里!在深圳书城,读者的队伍从二楼一直延伸到底楼的人行道,在人行道上排起长队。在西安市中心鼓楼旁‘世纪金花’广场,我在短短的两个小时,签售了近五百套《十万个为什么》(新世纪版)。

《十万个为什么》新世纪版还采用多个版本发行的形式,从1999年到2013年,先后出过平装版、精装版、新世纪普及版、纪念珍藏版等,适应不同读者的需要。

十万个为什么第六版

由上海世纪出版股份有限公司主办的《十万个为什么》第六版启动大会于2011年9月27日在北京人民大会堂召开。

由上海世纪出版集团少年儿童出版社出版的第六版《十万个为什么》2013年8月13日在上海首发,在第十届上海书展上正式与读者见面。以全新的问题、体系、内容、样式面世。全书600万字18分卷,8000余幅彩色图片,收入4500个代表科技发展前沿和青少年关心的热点问题。书中的“为什么”通过各种形式向全国少年儿童征集,力求将当前孩子们最关心、最爱问的问题一网打尽。《十万个为什么》第六版启动大会

作为国家“十二五”重点图书出版规划项目,第6版《十万个为什么》历时5年完成。该书集结最权威的编撰阵容,由全国政协副主席、中国科学技术协会主席韩启德院士亲自担任总主编,21位中国科学院和中国工程院院士等顶级科学家担任分册主编,115位两院院士组成阵容强大的编委会。来自全球各个学科的700余位最优秀的科学家和科普作家参与了新版《十万个为什么》的编写工作。另外,以撰写科普小品文著称的科普团队“科学松鼠会”团队,也参与十万个为什么(第六版)的创作和编写。

据了解,第6版《十万个为什么》在总结前5版的成功经验,广泛征求各方面意见的基础上,综合考虑时代的发展和青少年读者的实际需要,将全书分为三大板块共18个分册:(1)基础板块:数学、物理、化学、天文、地球、生命,共计1072个问题。(2)专题板块:动物、植物、古生物、医学、建筑与交通、电子与信息,共计1193个问题。(3)热点板块:大脑与认知、海洋、能源与环境、武器与国防、航天与航空、灾难与防护,共计1173个问题。全书总计3438个问题,并没有官方所宣称的有4500个问题,但也是全部六个版本中的最大规模。

新版有90%的问题与上一个版本不同,即便是剩下的老问题,也由专家作了新回答。有大约十分之一的问题没有设置标准答案,而是采取列出科学界不同说法的方式,力求做到在介绍科学知识的过程中,给孩子们保留一个开放的空间,也因为对很多科学问题的探索还在往前发展,本身并未穷尽。

第六版《十万个为什么》精装本面世后,引起了社会广泛关注,但一套980元的价格也曾引来部分家长叹“贵”。2014年3月推出《十万个为什么》第六版彩色图文本(平装本),全套共18个分册,内容和先前已出版的精装本完全一致,但封面等装帧样式有所改变,书的重量更轻,相对于第一批上市的精装本980元的价格,平装本的价格为680元。《十万个为什么》第六版

此外,少儿社还将推出《十万个为什么》杂志,与书形成互动。面对新媒体时代,传统品牌“十万个为什么”也进入了全新的开发领域。其根基是纸质书,但会衍生出电子书、游戏、动漫,通过各种终端,让孩子们随时随地感受科学的魅力,形成一个以“十万”为主题的立体产品线。

截止2014年9月,除了初期发行的精装版,为了满足不同年龄段、不同阅读兴趣和不同消费水平的读者的需求,《十万个为什么》第六版推出了三个新的系列,分别是在装帧上更轻便、价格上更具优势的平装版;为有着不同兴趣的读者量身定做,可分卷出售的卷装本系列;以及优选了最贴近青少年学习和生活问题的经典校园版系列。

古生物分册正式出版

第六版《十万个为什么》中古生物分册首次独立成册,古生物卷由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和院士担任主编,中国科学院南京地质古生物研究所副所长王向东研究员和古脊椎所的王原研究员担任副主编。南京地质古生物研究所的作者负责编写了古生物学基础知识、古无脊椎动物、古植物和地层学等内容。

十万个为什么古生物分册出版

少年儿童出版社出版了第六版《十万个为什么》,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和院士担任主编,中国科学院南京地质古生物研究所副所长王向东研究员和古脊椎动物与古人类研究所的王原研究员担任副主编的《十万个为什么》古生物分册第一次独立成卷与读者见面。十万个为什么第六版

正如主编周忠和院士的书评所说,古生物分册“浓缩了中国古生物学家近百年化石发现的精华”。我所的作者负责编写了古生物学基础知识、古无脊椎动物、古植物和地层学等内容,精炼地介绍了相关知识并突出了最新科研成果,使读者能够全面地认识古生物学这门古老的学科。

古生物一直是地质学的二级学科,这次能脱颖而出与其他大学科“平起平坐”,成为《十万个为什么》的18个分卷之一,一方面与古生物学本身的“神秘”引发了公众尤其是青少年的关注有关,另一方面也是我国古生物学者们取得的举世瞩目的科研成果“蹴就”的,因此古生物分册的出版也是古生物学工作者的荣誉。

我们的地球——环境与发展知识基本信息

字 数:280千字

版 次:第1版

页 数:376页

开 本:32开

装 帧:平装

I S B N:7-218-03129-3

陈南人物简介

陈南,教授,广州大学环境科学与工程学院环境教育中心主任,课程与教学论硕士点环境教育方向和环境科学硕士点硕士生导师
  主要研究领域:
  1.环境教育:环境教育基本理论;绿色学校与生态学校建设;高等教育环境教育课程开发和绿色大学建设;绿色社区建设;环境教育基地建设。
  2.环境管理:环境影响评价;环境科技成果管理与评价。
  3.工业固体废渣堆场污染防治与防渗技术。

陈南研究经历

1983-1991年,负责青海铝厂、郑州铝厂、山东铝厂等8项环境影响评价项目;
  1991-1996年,国家“八五”重点攻关项目“串联联合法生产氧化铝新工艺及赤泥综合治理研究”之专题“赤泥堆放及防渗技术研究”主要研究人员。
  1996至今,先后主持国家教育规划“九五”重点课题“21世纪环境教育研究”之子课题“师范院校环境教育公共课程教学大纲与教材研究”、广东省科技计划项目“高校环境教育理论创新与能力建设”(2003C34512)和“广东省环保科技成果转化绩效评估”(2002C31606)、国家环保总局科技发展项目“绿色学校发展策略和运行管理模式研究” (2003-Z-01)子课题“绿色学校评价体系的研究分析”、广州市教育科学“十一五”规划面上一般课题“基于校园环境管理的广州市农村中学环境教育研究”(07B155)、 广州市哲学社会科学发展“十一五”规划2009年度课题一般项目“广州市中小学环境管理绩效分析与理论研究”(09Y08)、清华大学绿色大学办公室委托项目“中国绿色大学发展历史资料研究”、广州市科普项目“广州市协和中学校园环境教育功能开发”(2010KP049)、广东省教育厅教材立项《从化生态环境》(2009-003)、中国壳牌有限公司资助项目“广州市中小学生壳牌美境行动”、东莞市环保局委托项目“广东省东莞市环境教育基地建设规划编制研究”、广东省环保厅委托项目“广东省环境教育基地课程开发模式与评估机制研究”和“广东省绿色社区评估指标体系研究” 等课题的研究;参与联合国开发计划署(UNDP)项目“中国可持续发展中女市长、女乡镇企业管理人员能力建设”、 国家自然科学基金委员会—广东省人民政府自然科学联合基金重点项目“含铊硫化物矿产利用对珠江流域水环境安全的影响示踪”(U0633001)、国家自然科学基金“名优原产地域产品地球化学属性的元素-铅同位素示踪研究”(40772201)等研究工作。

陈南学术简介

在《环境工程》、《环境保护》、《科技管理研究》、《教学与管理》、《上海师范大学学报》、《湖南师范大学学报》、《环境教育》及《中国环境科学》等刊物上公开发表学术论文50余篇,其中,第一作者30篇。出版环境教育教材一部(《我们的地球——环境与发展知识》,第一作者,广东省人民出版社,1999年),参编教材三部。研究成果“铝工业废渣堆场对环境影响预测和防治研究”和“赤泥堆放及防渗技术研究”, 分别于1991年和1997年获中国有色金属工业总公司科技进步三等奖(第二完成人和第五完成人);2001年,“开展大学绿色教育的研究与实践”,获广东省教学成果一等奖(第二完成人);2006年,“广州市环境教育模式的构建研究与实践”,获广州市第六届教学成果奖特等奖(第二完成人)。

地球——我们输不起的实验室内容介绍

《地球:我们输不起的实验室》针对地球环境与人类发展的话题,融会了物理学、生物学和社会科学的知识,从气候与生命的进化,到温室效应,全面阐述了地球与人类的关系,以及解决全球环境危机的对策。

地球——我们输不起的实验室作者介绍

Stephen H. Schneider 博士为斯坦福大学多学科环境研究、生物科学系教授、美国科学院院士。研究领域涉及:气候变化、全球增温、人类促使的气候变化的生态学和经济影响、气候变化的综合评估、古气候和人类对气候影响的气候模拟、温室效应、不确定性、人类对气候系统的危险干涉、突变性气候变化等。Schneider 在哥伦比亚大学接受机械工程的本科和研究生教育, 并于1971年在哥伦比亚大学获得机械工程和等离子物理专业的博士学位。

绿色地球丛书:地球上的山地内容简介

《绿色地球丛书:地球上的山地》在写作上,科学性和趣味性并重,图文并茂,在很多内容后还增加了扩展阅读模块,以期通过阅读和学习,使读者的环境知识和环境意识都有所提高。
  《绿色地球丛书:地球上的山地》旨在普及环境知识,主要面向11~17岁的青少年读者,也可以为其他读者了解相关知识提供材料。

绿色地球丛书:地球上的山地图书目录

一、高低起伏的地球表面
  1山地资源003
  2我国的主要名山005
  扩展阅读008
  3中国最美十大名山010
  4世界各大洲的最高山021
  二、滑坡
  1滑坡的形成及危害032
  扩展阅读037
  2滑坡的预防与灾后救援039
  3自救互救043
  扩展阅读046
  三、泥石流
  1什么是泥石流?051
  2泥石流的形成053
  3泥石流的危害056
  扩展阅读059
  4逃生自救互救061
  扩展阅读067
  四、水土流失
  1什么是水土流失?073
  2中国的水土流失区075
  3水土流失类型083
  4水土流失的危害088
  5水土流失的治理093
  扩展阅读096
  五、保护和综合利用山地
  1山地丘陵地区的综合利用101
  2山区综合开发目标105
  3保护山地生态环境的措施111
  扩展阅读115
  参考文献120

绿色地球丛书:地球上的山地文摘

版权页:
  
  
  
  插图:

地球科学的100个基本问题基本信息

书名:地球科学的100个基本问题

ISBN:753772175

作者:柴东浩

出版社:山西科学技术出版社

定价:18

页数:321

出版日期:2004-1-1

版次: 1

开本:大32开

地球科学的100个基本问题简介

地球是现今人类所知惟一具有生命繁衍和高度文明发展的小天体,是生命的摇篮,我们只有一个地球。 本书是科普写作,是传播已知的地球科学知识,为了广泛采纳和吸取精华,所以参阅和引用了大量有关资料和文献,以及面向21世纪的大学和研究生教材,当然也融入了某些讨论性的问题及不成熟的最新发现和进展,以及基于现有资料的某些个人观点。书中的插图和图片也均取自有关的论著或引文,原作及译作者比较广泛。

我们的地球家园:了解人类的家园·地球内容简介

《我们的地球家园:了解人类的家园·地球》由安徽师范大学出版社出版。

我们的地球家园:了解人类的家园·地球图书目录

探秘地球
  地球成长史
  地球的内在
  地球的年龄
  地球的地质年代
  时间畅想
  冰雪南极的前史
  出水的喜马拉雅山
  地球的来源
  地球的外衣
  地球的冷冻期
  古老的大陆
  深入地层探秘
  地球的构成
  活动的地壳
  地球的尾巴
  天外来客的痕迹
  多变的地理地貌
  奇特的褶皱山
  悄悄运动的大陆板块
  地球的三大分界线
  地球上的时间
  记录地球历史的石头天书
  地球的山脉与高原
  坦荡的平原
  联结大陆与海洋的桥梁
  海与大陆架
  地球的水圈
  地球土地资源
  冰封的南极大陆
  和谐的沙漠与绿洲
  认识沼泽、湖泊和地下水
  认识冰川和冻土
  灵敏的地温计
  地球的资源
  海洋是个聚宝盆
  液态的黑金——石油
  潮汐的力量
  海洋与医疗
  地球两端的宝藏
  地球上的矿产
  话说黄金与银矿
  支撑工业发展的铁矿
  五颜六色的铜矿
  柔软的锡
  温暖的地热
  无尽的风能
  清洁的太阳能
  力量巨大的核能
  黑金煤炭
  储量丰富的天然气
  地球的气候
  地球的三条带
  大气圈与气象
  气候的烙印
  天气的预兆
  天空的面孔
  美丽的彩虹与彩霞
  话说风风雨雨
  阴冷的寒潮和缠绵的梅雨
  奇特的雨
  震动大地的地质灾害
  破坏力强大的地震
  探测地球的内心
  怒吼的火山
  炙热的岩浆
  预报火山地震的办法
  控制地震的手段
  袭击海岸的海啸
  山崩和雪崩
  难解的地球之谜
  地球变大变小之争
  枯竭的常规能源
  地球的灭顶之灾
  地球自转的奇迹
  极光的秘密
  通古斯大爆炸之谜
  小行星谜案
  恐龙灭绝之谜
  地球史上的生物大灭绝
  神秘的地磁现象
  大海与人类起源
  生命起源之谜

人类的家园内容简介

《人类的家园》讲的是“地理”,但它是以一个人文主义者姿态站在历史的高度阐释了人与地球的关系——地球是人类唯一的家园。本书同样配有大量房龙绘制的精美插图,使读者更好地理解“房龙地理”。

人类的家园

推荐

人类从一种野蛮生物开始,为摆脱野蛮,必然经历一个野蛮的过程。在自然界的生存斗争中,弱肉强食的丛林原则是正常状态。统治人类原始社会的也只有一个信条,那就是至高无上的求生欲望。“人类的历史就是饥饿的动物寻找食物的历史”,也是为此奋斗争夺的历史。

人类的家园作者简介

房龙(1882—1946),美国著名通俗历史学家。一生撰著多部通俗历史著作,哺育了几代青年人,其中包括为数众多的中国读者,影响深远。 郁达夫曾说,房龙的笔有一种“魔力”,“干燥无味” 的科学常识经他那么一写,无论大人小孩,都会娓娓忘倦。

百科全书-地球百科内容简介

本书分为四大部分,利用通俗易懂的文字和精美的图片,向读者介绍地球的概况、地形地貌、地球资源和环境保护等方面的知识,增加读者对我们生活的这个星球的了解。

地球是人类的家园,自从人类诞生,就开始了对大地的探索。美丽的山川,宁静的湖泊,险峻的山峰,辽阔的平原,蔚蓝的大海,这些组成了地球的外貌,吸引着人类去探索它们的秘密。

中国少年儿童百科全书:地球百科内容简介

《中国少年儿童百科全书:地球百科(学生版)》包括最难以想象的生命奇迹、最不可思议的地理景观、最博大深邃的宇宙奥秘、最奇妙有趣的海洋故事、最新颖强大的武器装备、最耐人寻味的历史真相、让我们一同去享受视觉和心灵的盛宴吧!

中国少年儿童百科全书:地球百科图书目录

1 走进人类的家园——了解地球
  在混沌中诞生——地球的形成
  揭开鸡蛋之谜——地球的内部构
  昼夜和四季的奥秘——地球的运
  化石告诉我们——地球的年龄
  时光的量度——地球的时间
  保护生物的外套——地球磁场
  缥缈的面纱——地球的大气层
  地球的卫星——月球
  地球的两个端点——南北极
  漂移的大陆——大陆和大陆板
  岁月的皱纹——褶皱和断层
  地狱的通风口——火山
  大地的颤抖——地震
  地球的晴雨表——天气
  大自然的旋律——气候和生态
  喜怒无常的“隐身人”——风
  缥缥缈缈——云和雾
  天空的眼泪——雨
  大地的“冬装”——雪
  宙斯的武器——雷电
  美丽富饶的大陆——亚洲
  风情万种的大陆——欧洲
  炎热古老的大陆——非洲
  充满传奇的大陆——北美洲
  崇拜太阳的大陆——南美洲
  小巧多姿的大陆——大洋洲
  冰天雪地的大陆——南极洲
  形形色色的居民——地球上的人种
  人类的大家庭——民族
  拥挤的地球村——人口
  2 鸟瞰地球的面貌——地形地貌
  大海上的明珠——岛屿
  海和地之间——群岛和半岛
  豁然开朗的平川——平原
  大山的脊梁——山脉
  大地的伤痕——峡谷和裂谷
  大地的胸膛——高原
  大自然的杰作——丘陵
  水草覆盖下的美丽——沼泽
  波浪起伏的沙海——沙漠
  大地的肚脐——盆地
  地球之肺——森林
  风吹草低见牛羊——草原
  最早的避风港——溶岩洞穴
  自然的力量——侵蚀
  大海的最深处——大洋
  生命的摇篮——海
  大陆的最边缘——海岸、海港
  一衣带水——海峡和海湾
  看不见的大陆——洋底地貌
  大海的震怒——海啸
  3 地球生灵的财富——地球上的宝贵资源
  就在我们脚下——岩石
  姹紫嫣红的宝藏——矿物
  文明的推进剂——金属矿
  价值连城的石头——宅石
  工业粮食——煤
  工业的血液——石油
  来自地下的能源——天然气
  点燃文明的火焰——其他能源
  地球的被子——土壤
  蜿蜒曲折的玉带——河流
  星罗棋布的明珠——湖泊
  垂挂于天际的白纱——瀑布
  人工水道——运河
  天然的淡水库——冰川
  河口平原——三角洲
  伟大的力量——地球上的水循环
  4 保护人类的家园——环境与保护
  身边的世界——生活环境
  文明的代价——空气污染
  不可忽视的威胁——水污染
  不堪忍受的声音——噪声
  人造的威胁——垃圾危害
  万物生灵的呐喊——保护地球

中国少年儿童百科全书:地球百科名人推荐

自然是多么温柔亲切,它把我抱在怀中!……就在这湖泊上面,闪耀着万点明星,四周高耸的远山,完全被轻雾吞尽;绿荫深处的港口,吹着鼓翼的晨风,成熟的禾黍油油,掩映在湖水之中。
  ——歌德

活力地球·生命的舞台:地球历史演义内容简介

《活力地球·生命的舞台:地球历史演义》内容简介:地质学最让人感兴趣的领域是研究地球的过去。地球演化历史记载在岩层之中,化石向人们倾诉生命进化的历程。根据地层类型和化石的丰度,地球演化史被划分为若干地质年代单元。化石记录为认识地球演化历史提供有价值的信息。对于认识生命演化,关于物种起源和生物灭绝的知识同样是必需的。

根据化石所处地质剖面层位,将化石按年代排列,则化石以系统方式演变。该项观察形成历史地质学中一条最重要的基础理论,任何地质年代时期均可由其特殊的生物化石内容来判定。地质学家可依据特定时段丰富、典型的生物种类来识别地质时期。特定生物的出现来定义每一地质时期。同一大陆上的生物序列是相同的,决不会次序颠倒。上述规律成为建立地质年表的基础,并且开创了现代地质学。

《活力地球·生命的舞台:地球历史演义》讲述了地球的形成和生命形式演化进程,从太古宙时期行星地球的早期历史开始,紧接着是元古宙时期更为复杂生命形式的演化,然后依次记述早古生代的无脊椎生命形式,奥陶纪的早期脊椎生命,志留纪的植物生命,泥盆纪的海洋生命和最初的陆生脊椎动物,石炭纪生活于成煤沼泽中两栖动物的演化,二叠纪爬行动物的演化和地球历史上重要的物种灭绝,三叠纪恐龙的演化,侏罗纪的飞行动物和漫游于地球的大型动物,白垩纪的生命形式和地貌及恐龙灭绝事件,第三纪哺乳动物的演化,第四纪大冰期和人类当前所处的间冰期。

活力地球·生命的舞台:地球历史演义

推荐

当我们阅读本书,会发现生命演化历程和岩石的历史存在密切、错综复杂的联系。

活力地球·生命的舞台:地球历史演义序言

如果想要真正地认识一个人,我们可能会从调查他的过去开始,他的成长环境,他年轻时的经历,以及他所经历的任何灾难。对于地球同样应该如此,地球是人类唯一的家园,认识它的过去才能充分地呵护它,这才是人类最明智的选择。为此,我们需要了解地球的历史。

或许我们未曾想过我们的地球多么非凡独特。人类今天之所以能够生存在地球上,是因为一系列惊人的地质事件,其中任何一次都对今天人类周围的生命维系条件起着重要作用。本书讲述令人难以置信的地质事件历史,它们使地球适宜人类居住。邻近恒星太阳与地球保持着恰当的距离,供给地球所需能量,且不过量。月球对地球旋转和倾角产生稳定影响,确保四季更替,春播秋收。地球温度使重要物质——水维持液态分布于大部分的地球表面,扮演着诞生地、支撑系统的角色,是生命的重要组成成分。生命所需化学物质,如氮、磷、钾,均可从古代海洋中获取。如此让人难以置信的事件发生了,生命出现,并迅速演化出至关重要的叶绿素,通过叶绿素可以利用太阳能,推动生命体的发展。

岩层包含古代生物体的碎片和遗迹,使我们能够重建生物的演化历程。同时生物对地球上的沉积物、海洋和大气产生重要影响。

地球科普读物:地球与人类内容简介

《地球科普读物:地球与人类》:全面阐述宇宙、地球、人类相互依存关系,知识面广、图文并茂、可读性强。

地球科普读物:地球与人类图书目录

第一篇 地球·家园
  ——名人“世界地球日”感言
  “世界地球日”诞生记/盖洛德·尼尔森
  认识地球和谐发展
  ——写在第39个“世界地球日”/徐绍史
  地球。一个蓝色的梦/徐迅
  爱你,就像爱生命/作家感言
  
  第二篇 宇宙与地球
  宇宙起源——大爆炸宇宙学
  欧洲粒子对撞机模拟宇宙大爆炸
  全球有9大规模最大的科学工程
  中国人的飞天梦
  载人航天史上10座里程碑
  人类进入外层空间要闯“四关”
  地球同步轨道
  地球是怎样形成的
  宇宙可能有第二个地球——火星
  奇特的火星地形状如蜘蛛
  “开普勒”太空望远镜寻找第二个“地球”
  中国首台太空望远镜将于2010一2011年升空”
  2006年:天体新发现
  荷兰人发现气态新天体——“宇宙幽灵””
  土卫六——太阳系中第二个有湖泊的天体
  地球人发现5个“超级地球”
  科学家发现一颗与地球几乎一样大的系外行星
  地球年龄
  地球的形状与大小
  地球自转与公转
  地球自转靠什么
  何谓恒星、行星、卫星
  地球可能与水星或火星相撞
  小行星撞击地球的几率——2036年可能性大
  2008年10月:一颗小行星撞击地球
  科学家提出避免小行星撞击地球设想
  人类历史上首次卫星相撞事故
  21世纪中国首次日全食
  21世纪时间最长的日全食
  中国2000年文化遗产一二十四节气
  大陆漂移说·海底扩张说·地球构造说
  中国五大地质构造学派
  地球四极
  北极
  南极
  最高极
  最深极
  地球自然奇观
  地球资源
  宝贵的淡水资源
  有限的土地资源
  种类繁多的矿产资源
  丰富的海洋资源
  生态资源形势严峻
  
  第三篇 世界地理
  世界七大洲
  世界第一大洲——亚洲
  半岛式大洲——欧洲
  热带大洲——非洲
  世界第三大洲——北美洲
  直角三角洲——南美洲
  世界最小洲——大洋洲
  神秘的南极洲
  世界四大洋
  太平洋——第一大洋
  大西洋——第二大洋
  印度洋——第三大洋
  北冰洋
  控制海洋——国家富强之路
  郑和七下西洋
  地理坐标系·大地坐标系·高程系
  “全球数字高程模型”地图覆盖地球表面99%
  地理之最
  国土面积最大的国家——俄罗斯
  国土面积最小的国家——梵蒂冈
  最小的岛国——瑙鲁
  领土最分散的国家——基里巴斯
  领土最狭长的国家——智利
  海拔最高的国家——莱索托
  海拔最低的国家——荷兰
  海拔最高的首都——玻利维亚苏克雷
  高峰最多的国家——尼泊尔
  袖珍小国——圣马力诺
  中国大陆最低点——艾丁湖洼地
  世界上海拔最低的盆地——吐鲁番盆地
  世界上最险要的公路
  中国最早见到太阳的地方——黑瞎子岛
  世界七大淡水湖
  中国五大淡水湖
  大峡谷
  雅鲁藏布大峡谷
  科罗拉多大峡谷
  科尔卡大峡谷
  长江三峡
  台湾太鲁阁大峡谷
  怒江大峡谷
  大瀑布
  世界三大瀑布
  尼亚加拉瀑布
  维多利亚瀑布
  ……
  第四篇 地球人
  第五篇 地球环境

新编万事由来全集内容简介

《新编万事由来全集》内容简介:水有源,树有根,大千世界中的万事万物都有自己的由来。各种各样的事物,经过时间的打磨,最后,静静地立在我们身边,用坚韧的存在,讲述着自己不平凡的故事,证明着自己特有的价值,影响或改变着我们的生活。

环顾四周,各类事物围绕在我们身边。追本溯源,谈古论今,历史就在我们身边。无论其影响大小,有趣的永远是其背后的历史和故事!

现在,就让我们邀游大千世界,了解万事万物妙趣横生的故事吧,相信会带给您全新的阅读体验。

细说万事由来全集简介

万事万物都有着自身独特的发展历史,而每一段历史,无不有一段曲折悠长的故事,故事的背后,永远屹立着那些富有创造力的先驱。

智慧和创造性思维不会像雪花一样,只要把窗子打开,它就自己飘进屋里。万事万物的起源、发现、发明,由来之中蕴涵着深刻的道理,可以开拓视野,升华境界,丰富知识结构,实现多元启迪,引发新的思考、探索和行动。

本书集纳古今万事万物,精选大量图片和文字,以丰富的知识和史料,娓娓讲述各类事物的精彩历史,内容涵盖政治军事、经济科技、日常生活、地理名胜、节日习俗、文化艺术等方方面面。文史兼备,资料丰富,一册在手,万事万物的来龙去脉,一睹尽知。让您在轻松玩赏的同时,浏览丰富多彩的知识美景,了解妙趣横生的事物历史,给您带来全新的知识盛宴!既可作为茶余饭后增知益识的消闲读品,也可以成为家庭的珍藏读本。一个个妙趣横生的故事,营造出一个个具体的场景,引导您跨越时空,让您零距离地感受、触摸真实而生动的历史。

细说万事由来全集书评

细说万事由来全集选本全面

精选大量图片和文字,以丰富的知识和史料,娓娓讲述各类事物的精彩历史,内容涵盖政治军事,经济科技、日常生活、地理名胜、节日习俗,文化艺术等方方面面。一册在手,万事万物的来龙去脉,一睹尽知。

细说万事由来全集知识丰富

本书集纳古今万事万物,纵览中外灿烂文明,文史兼备,资料丰富,让你登高望远,在轻松远赏地同时,浏览丰富多彩的知识美景,了解妙趣横生的事物历史,给您带来全新的知识盛宴!既可作为茶余饭后增知益识的消闲读品,也可以成为家庭的珍藏读本。

细说万事由来全集内容精彩

除考虑知识性以外,本书着重选编有意趣,人们最喜闻乐见的内容,是数千年来万物历史中最为精彩的部分。一个个妙趣横生的故事,营造出一个个具体的场景,引导您跨越时空,让您零距离感受,触摸真实而生动的历史。

细说万事由来全集启迪智慧

智慧和创造性思维不会像雪花一样,只要把窗子打开,它就自己飘进屋里。万事万物的起源、发现、发明,由来之中蕴涵着深刻的道理,可以开拓视野,升华境界,丰富知识结构,实现多元启迪,引发新的思考、探索和行动。

四度空间之我们的地球作者简介

作者:借笔人。

原名:未知。

国籍:中国。

籍贯:汉族。

出生日期:1995年3月20日。

出身地 : 安徽淮南。

主要作品: 四度空间系列小说。

作者标签: 乐观、科幻、探索。

据说作者只有初中文化的水平,大胆创新写科幻小说。

现作者为了作品质量,提高写作水平已经开始重写之前的篇章,为了给读者更好的阅读效果。

四度空间之我们的地球作品简介

当有一天发现,所谓的外星人其实是未来人类的契人。

当有一天发现,这个世界并不是我们想象的那么美好。

当有一天发现,想要一处安宁的世界是那么的艰难。

当有一天发现,对陌生物种换种态度会有意想不到的收获。

当有一天发现,人类需要拯救的不是地球,而是人类自身。

当有一天发现,至真至善的真情其实就在每个人的身边。

当有一天发现,其实还有很多有意义的事情,正等待着自己去做。

我用第一人称,写出了你所不知道的地球空间,四度空间!

四度空间之我们的地球创作背景

在地球生态环境越来越糟糕的今天,在这个充满谜题的地球,在这个病态的社会中,作者想用一些描写带来一个科技时代,人类将要面临的生态问题。

作者用第一人称描绘出具有中国文化色彩的科幻小说,其中描绘了很多我们常见的社会常态。串联历史与现代,发掘科技飞速发展的现代,科技带来的利与弊!

四度空间之我们的地球主要角色

主要角色:程风。

其他名称:疯子,小风。

性别:男。

来至:四度空间地球、

性格:粗中带细,热爱和平,心地善良,具有传统思想的一名男主,接收新生事物能力比较强。

年龄:27岁。

出生日期:2048年3月20日。

体重:70公斤。

身高:178cm。

人物经历:在环境检测的研究所工作的小风,一天收到磁场异常的信息。赶往事发地遭遇不明人物袭击。索性被人营救。在了解了一系列情况中,逐渐担起来了拯救人类文明的幕后工作中。帮助灰人建立文明。与三度空间人类共同维护四度空间地球人类和平。成功的使得三度空间人类加入星际联盟。

主要角色:刘哲。

其他名称:阿哲。

性别:男。

来至:三度空间地球。

性格:简单豪放,成熟稳重,不拘小节,热血男儿。

出生日期:不详。

年龄:30岁。

人物经历:三度空间中,曾是一名特种兵,在星际战争中负伤退伍,接收命令,潜伏在一些政客身边做保镖。一天接到命令刺杀四度空间人类程风。实际上真正的命令是保护四度空间人类小风。在穿越来到四度空间之后,对小风并未下杀手,让瑞丽丝成功解救小风。之后在跟小风的交往中,逐渐的形成一种亦师亦友的友情,对小风的成长起到重大帮助。

主要角色:瑞丽丝。

其他名称:暂无。

性别:女。

来至:三度空间地球。

性格:具有西方女性的精炼的一名东方女子。对地球的无所不知的女强人。

出生日期:不详。

年龄:25岁。

人物经历:从三度空间地球而来,成功搭救小风。对一无所知的小风交谈中,透露出空间的形成,地球的衍变,还有一些暗历史。在一次次的事件中,她发现四度空间人类小风,一个平凡的人,身上散发的正直善良博爱友好。使得她在对很多事物的看法逐一改变。

其他角色:李二巾。

其他名称:胖子。

性别:男。

来至:四度空间人类。

性格:憨憨外表透着坚韧的心,慵懒,贪玩。

出生日期:2047年8月25日。

年龄:28岁。

人物经历:跟小风大学同学,研究生同学,又同在一个研究所工作。看着憨厚的外表下,有颗活跃而又坚定的心,总能在小风有着不稳定情绪的时候,帮助小风摆脱困境。作为小风为数不多的朋友之一,却是黑暗网络暗黑一面的见证人。

四度空间之我们的地球连载信息

目前一直在17K小说网更新连载,保持着每天一章或者两章,请大家敬请期待!

由于作者为了给好给读者带来阅读效果,目前之前的节章已经重写。从新旧两版可以看出,作者对小说的质量和对读者的负责有了巨大的改变,也见证了作者的用心良苦。

四度空间之我们的地球作品评价

作为一部新出的作品,并没有任何官方性的评价。个人认为,此篇小说,虽然写着是科幻色彩的小说,从那么多节章来看,一方面体现着中国传统文化的忠孝礼仪,一方面反映着社会的一种病态。作者说道:人类不该拯救的是地球,地球是不会毁灭的,人类最该要拯救仅仅是人类自身。在他看来,现在依然有着很多人类的守护者,他们很平凡,认真对待工作做着环保。

能够为了小说质量而进行大篇幅的重写,作者这种认真的精神也算难能可贵。

四度空间之我们的地球作品语录

1、战争是科技的源头!

2、一将成名万骨枯,每个强大民族的脚下踩着无数人的尸骨!

3、思维决定着个性,个性决定着言行,想要驾驭先控思维!

4、学会保护,先把自己当成万里长城的一块砖,墙外是敌人,墙内是家人!

5、经过黑暗,不怕黑暗,经历死亡,不惧死亡,这是每个人毕生的课题!

6、每个人都有一片小天地,父是天母是地,而自身就是那片天地中的参天大树!

7、尊严不是别人施舍的,而是靠自身的行为赢取的!

8、地球不会毁灭,但人类总将灭亡,毁于战争,灭于自身!

9、想要改变毁灭的定数,先从自身改变!

四维空间说四维空间

一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(因为有了时间),当然这只是一种说法,并不是说第四维就是时间。

我们在物理学中描述某一变化着的事件时 所必须的变化的参数。这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度所以是一维的 而不是二维

简单地说:0维是点,没有长、宽、高。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有宽、高。二维是由无数的线组成的面,有长、宽没有高。三维是由无数的面组成的体,有长宽高。维可以理解成方向。

因为人的眼睛只能看到二维,所以三维以上很难解释。正如一个智力正常,先天只有一只眼睛,一只耳朵的人(这样就没有双眼效应,双耳效应),他就很难理解距离了,他很可能认为这个世界是2维的.

一个简单的说法:N维就是N条直线两两垂直所形成的空间

因为,人类只能理解到3维,所以后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难.在量子力学,目前仍在建立的弦理论,认为世界是11维的.

四维空间说四维空间的轴对称性

对于爱因斯坦的四维空间,人们普遍认为空间有轴对称性,或是中心对称。譬如,倘若一个三维空间的人进入四维空间,那么他也许会被‘轴对称’一下。当然,由于没有人进入四维空间,所以这只是一个假设。但是关于时间轴的观点以及时空错乱瞬间的现象与这是相符的。

四维空间说四维空间概念

根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间运行很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。并且,钟在飞行的火箭中变慢也用事实证实了这一点。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一的原因。

四维空间说解析四维空间

什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。然而,这种说法是一击即破的。为什么?

我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们所认识的三维空间不同——它们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该算是一维,即在多维生物本身的维度之外再加N维,构成新的M+N维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。

有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。

我们之所以是三维生物,是因为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。 让我们看看科学上的说法:低维是空间上的缺陷,它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点,有一个疑问,那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度,是因为我们无法确定它有那一个长度,也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么,将来呢?我们现在无法认证,可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此,低维与高维并不存在所谓的空间差。那么,我们如何区别高维与低维?很简单,用时间。用时间去解释任何一个维度空间,我们也可以认为,低维之所以比高维低级,是因为它们存在时间上的缺陷,它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以,我们要去了解低维或者高维,先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化,道理是很简单的,只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易,做起来却很复杂,我们对时间的概念都是如此模糊,要想在空间范围内实现时间的转化就更困难。

对四维空间,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少。有一位专家曾打过一个比方:让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来,只需要用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈。现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向(即从表示高度的那跟轴的方向),将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可。对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。

四维空间说从零维空间到四维空间

从零维空间到四维空间—浅谈几何中的纯概念研究 (马利进 陇东学院数学系 甘肃庆阳 745000)

摘要

几何不一定是真实现象的描述,几何空间和自然空间并不能完全等同看待,纯概念的研究几何的发展是数学界的一个里程碑。从零维空间到三维空间,尤其是从三维空间到四维空间的发展更是几何学的的一次革命。

关键词

零维;一维;二维;三维;四维;n维;几何元素;点;直线;平面。

n维空间概念,在18世纪随着分析力学的发展而有所前进。在达朗贝尔.欧拉和拉格朗日的著作中无关紧要的出现第四维的概念,达朗贝尔在《百科全书》关于维数的条目中提议把时间想象为第四维。在19世纪高于三维的几何学还是被拒绝的。麦比乌斯(karl august mobius 1790-1868)在其《重心的计算》中指出,在三维空间中两个互为镜像的图形是不能重叠的,而在四维空间中却能叠合起来。但后来他又说:这样的四维空间难于想象,所以叠合是不可能的。这种情况的出现是由于人们把几何空间与自然空间完全等同看待的结果。以至直到1860年,库摩尔(ernst eduard kummer 1810-1893)还嘲弄四维几何学。但是,随着数学家逐渐引进一些没有或很少有直接物理意义的概念,例如虚数,数学家们才学会了摆脱“数学是真实现象的描述”的观念,逐渐走上纯观念的研究方式。虚数曾经是很令人费解的,因为它在自然界中没有实在性。把虚数作为直线上的一个定向距离,把复数当作平面上的一个点或向量,这种解释为后来的四元素,非欧几里得几何学,几何学中的复元素,n维几何学以及各种稀奇古怪的函数,超限数等的引进开了先河,摆脱直接为物理学服务这一观念迎来了n维几何学。

1844年格拉斯曼在四元数的启发下,作了更大的推广,发表《线性扩张》,1862年又将其修订为《扩张论》。他第一次涉及一般的n维几何的概念,他在1848年的一篇文章中说:

我的扩张的演算建立了空间理论的抽象基础,即它脱离了一切空间的直观,成为一个纯粹的数学的科学,只是在对(物理)空间作特殊应用时才构成几何学。

然而扩张演算中的定理并不单单是把几何结果翻译成抽象的语言,它们有非常一般的重要性,因为普通几何受(物理)空间的限制。格拉斯曼强调,几何学可以物理应用发展纯智力的研究。几何学从此开始割断了与物理学的联系而独自向前发展。 经过众多的学者的研究,遂于1850年以后,n维几何学逐渐被数学界接受。

以上是n维几何发展的曲折历程,以下是n维几何发展的一些具体过程。

首先,我们将点看作零维空间,直线看作一维空间,平面看作二维空间,并观察以下公设:

属于一条直线的两个点确定这条直线。

1.1 属于一条直线的两个平面确定这一条直线。(比较这个公设和公设1.1)。

1.2 属于同一个点的两条直线也属于同一个平面。(公设1.2的推论)

1.3 属于同一个平面的两条直线,也属于同一个点。

1.4 可以推断出:

1. 具有相同维数的两个空间,在某些条件下,确定另一个高一维的空间。例如:两个点(我们将它们看作两个零维空间)确定一条直线(一维空间)。属于同一个点(规定的条件)的两条直线(两个一维空间)也属于同一个平面(二维空间)。

2. 具有相同维数的两个空间,在某些条件下,也可以确定一个低一维的空间。例如:两个平面(两个二维空间)确定一条属于它们的直线(一维空间)。属于同一平面(限定的条件)的两条直线(两个一维空间)确定一个点(零维空间)。

3. 结论2没有包括这一事实,即两个平面可以确定一个高一维的空间。它只假定它们确定一条直线,这是比平面低一维的空间。这就留下了一个把我们的思想引申到高维空间的缺口。这个缺口的消除可在推论1.3“属于同一个点的两条直线也属于同一个平面”中,用几何元素直线、平面和三维空间依次的代替几何元素点、直线和平面来达到。

下面的推论是替换的结果。属于同一条直线的两个平面也属于同一个三维空间。

有了这个新的推论,我们就把与其他几何元素直接对应的几何元素——三维空间也包括了。

下一步是把对偶原理应用于这一推理,并从这些新引申的推论中得到一些固有的结论。在对偶原理将通过几何元素——平面和空间的位置交换而被应用。这时我们得到下述推论:

属于同一条直线的两个三维空间也属于同一个平面。

1.5 从推论1.5我们可以得到下述公设:

属于一个平面的两个共存的三维空间确定这一个平面。

1.6 在上述1.5和1.6的基础上,可以提出下面的看法:

1. 四维空间的几何条件是很明显的,因为维数相同的两个已知空间,只能共存于比它们高一维的空间里。例如:两条不同的共存直线(一维)位于一个平面内(二维);两个不同的共存平面(二维)(沿一直线共存)位于一个三维空间里;两个不同的共存三维空间(沿一个平面共存)位于一个四维空间里。

2. 在几何上被看作是不属于同一直线而相交于一点的两个平面,属于不同的各别的三维空间。

四维空间的概念也可以通过解析几何的手段来研究。在那里我们可以利用代数方程来表示几何概念。为了利用这个手段进行观察以导致对四维空间的理解,我们来研究三维空间体系中的三个几何元素——点、直线和平面的方程。利用笛卡尔系统表示,我们可以写出:

点的方程:ax + b = 0 (坐标系:直线上的一个点)。

直线的方程:ax + by + c = 0 (坐标系:平面上的两条正交直线)。

平面的方程:ax + by + cz + d = 0 (坐标系:三维空间的三个互相垂直的平面)。

从上面的研究我们可以看出:

所表示的每一个几何元素(或空间)的方程中的变量数目,等于这个空间的维数加1。

坐标系中的几何元素与被表示的几何空间的几何元素的维数相同。

在这个坐标系中,几何元素的数目等于被表示的空间的维数加1。在坐标系中,几何元素的这个数目是最低要求。

用来表示几何元素的坐标系,位于比它所含有的几何元素高一维的空间里。

根据上述观察,我们可以写出三维空间的下述方程。应当注意:这个方程有四个变量(x、y、z、u)。

ax + by + cz + du + e = 0

现在我们可以断定:

1. 这个坐标系的几何元素有三维,即它们是三维空间。

2. 在这个坐标系中有四个三维空间。

3. 这个坐标系位于一个四维空间里。

我们对于四维空间乃至更高空间的研究,不是通过实验总结的方式,在现实中我们很难发现并推导出它们的一般规律,对于这些问题,我们可以采取一种新的研究方式。即:纯概念的研究。通过这种方式,我们可以容易的推导出这些很重要但在现实中不易想象的新内容。

四维空间说时空为何是四维的

正宗的维数研究方法通常离不开人存在原理。譬如讲,如果空间是两维的,则两维动物则不能正常消化。如果空间是四维以上,则世界就会精彩得多。如果我们是四维空间的动物,则彭加莱关于三维球的猜想则不应该是世纪难题。可惜多于三维的空间使万有引力和静电力随距离的变化比三维中更剧烈,使得小至原子核的电子,大至太阳系中的行星给到不再稳定,很快就以旋涡的方式向远处飞离或者撞到中心上。

许多人不能接受人存在原理,认为他和科学传统相违背。科学的方法是从第一原理出发,把万物甚至观察者全推出来。人存在原理却是从观察者存在的条件把宇宙推出来,他们正好处与相反的两极。

霍金认为宇宙的边界条件是他没有边界。用卡鲁查-克莱因模型论述,时空本是高维的,而我们之所以感到它是四维的,那是因为额外维都被卷去到我们无法观察到的小尺寸去,比如普朗克尺度。正如一根头发的表面虽然是二维的,但是粗看之下,只剩下头发长度那一维一样。人们称感觉到的空间为外空间,觉察不到的为内空间。时间是外空间中的一维。

在用量子宇宙学研究时空维数的济起源时,必须避免人为的调节卡鲁查-克莱因的总维数,以得到需要的外空间维数。因为人为的调节会陷入逻辑循环,这种做法是你想得到多少维的空间都能如愿。因此,可用的卡鲁查-克莱因模型其总维数必须是由第一原理推出的。十一维的超引力模型便由第一原理推出的。自然界也许存在一种所谓的超对称。

1980年弗隆德和鲁宾发现了一个十一维超引力的非常美丽的宇宙模型,其内空间是七维球,外空间是四维球。但在经典的框架中,人们无法证明不存在具有其他维数的外时空的解。

在量子宇宙学中,瞬子是宇宙创世的籽。瞬子是爱因斯坦方程和其他场方程的解,其中时间和空间坐标不能区分。十一维超引力的创生宇宙的瞬子必须是四维球和七维球空间两个因子空间的乘积。时间若包围在四维中,四维时空随后便展开演化成我们生活中的并感觉到四维的宏观宇宙,否则外时空便是七维的。

在带电荷的黑洞创生场景中,宇宙波函数要使用正确的表象,才能算出创生的概率。因为规则瞬子是非常稀罕的,所以研究一般黑洞的创生,必须引进约束引力的概念。找到正确表象不仅对于带电荷而且对于旋转黑洞的波函数至关重要。

从同一瞬子出发,在选择正确的表象后,时间在四维球中的创生概率远远大于时间在七维流形中的概率。因此,在量子宇宙学中证明了外时空必须是四维的。

四维空间说物理世界的四维空间

在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。

四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。

四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。

在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

四维空间说相关事件

事件一:

1960年,在神秘的百慕大海域也发生一件怪事。 在众多旁观者面前,美国的战斗机被云吞噬,就此消失。

目击者之一H·维克多回忆说:“当时我在金德雷空军基地的人工卫星站工作。那天气候良好,空中除了一朵云之外,一片晴朗。

“五架战斗机从事训练飞行。包括我在内,很多基地人员都在观赏天空的情况,五架战斗机在离海岸800米的上空冲进一朵飘浮的白云中,拼命伸长脖子望着天空,但是它始终未再出现。

“基地顿时骚动起来。控制塔的指挥自始至终都是目击者,他也一样没有看到任何物体从云中掉到海上,雷达屏幕上也显示出本来的五架战斗机的影子,突然间地消失了一架,立即引起官方注意,而派出搜索队。

“搜索的范围是基地的海岸到800公尺外的浅滩。 “找了又找,连一个战斗机破片也没有发现。那朵白云吞噬了一架战斗机,在不知不觉中消失了……”

四维空间说事件二:

1968年6月1日又出现了一件古怪的事,那天,在南美洲阿根廷首都布宜诺斯艾利斯郊外,两辆汽车正在高速公路上行驶。 一辆坐着律师毕特耳夫妇,另一辆载着他们的朋友——哥登夫妇,他们的目的地是150公里外的麦布市。 哥登夫妇一路领先,不久,汽车在暮色中到达麦布市郊,回头往后一看,毕特耳夫妇的车子不见了,他们还以为律师车子发生了故障,进城后,他俩分头打电话给沿途的村镇,又派人沿高速公路搜索。

两天过后,一无所获,哥登夫妇只好报警。 就在同一天,哥登接到墨西哥打来的长途电话,说话人竟是毕特耳律师本人。原来他们遇到了一件不可思议的奇事:

当毕特耳夫妇的车子经过雪斯哥姆市后,车子前方突然白雾笼罩,不久,车身全被白雾包围。毕特耳看表,时间是午夜12点10分,就在这时,夫妇俩忽然昏迷过去。也不知经过多少时候,他们苏醒过来,天色已经放亮,车子仍然在高速公路上行驶。 奇怪的是,路上的风光景色,以及行人的穿戴服饰,都和阿根廷不同,停车一问,真叫人大吃一惊:原来他们已在墨西哥城了! 阿根廷距离墨西哥最少也有6000公里,他们怎么会把车子从阿根廷开到墨西哥的呢?律师先生自己也说不出个头绪来。

毕特耳夫妇赶快打电话给阿根廷驻墨西哥的领事馆,要求帮忙,这时,他们两人的表针都停在12点10分,而实际上,这天已是6月3日了。 像这种怪事,世界上已发现过多次,所以,引起了许多科学家的注意。

四维空间说事件三:

1934年,在美国菲拉狄尔菲亚港,有一艘满载官兵的驱逐舰,正启程远海驶去。突然,一阵波涛袭来,还没等司舵把稳方向,转瞬间,这艘船却神奇地在弗台尼亚洲东南部的诺福克海港出现了。

舰长、大副、领航、司舵和水手们个个睁大了眼睛,面面相觑,谁也不知道发生了什么事情,舰长紧蹙双眉的纳闷着菲拉狄尔菲亚港和诺福克港之间距离500多公里,在短促的时间里,怎么可能由一个港口航行到另一个港口:况且大副、领航、司舵又没失职,层层控制着这艘船,又怎么会发生这种不可思议的事情?真是莫名其妙!……

四维空间说事件四:

1956年5月10日,美国西部俄克拉荷马州一个叫做奥塔斯的城市里,八岁的小孩吉米正和小伙伴特姆、肯一起玩“捉强盗“的游戏。由吉米爬上附近一家人家的围墙,抓住从围墙下通过的肯。正玩在兴头上,吉米忽然大喊一声:“肯,等一下!”就从围墙上跳了下来,就在这一霎那间,吉米不见了人影,特姆和肯大吃一惊,急忙喊道:“喂!吉米!”“吉米!你藏到哪儿去啦?快出来!”

两个孩子声嘶力竭地呼唤着自己的伙伴,但是听不到任何回音,吉米仍然杳无踪影。人们听说吉米在两个同伴眼前突然失踪,顿时轰动起来。吉米的妈妈急忙和警察局报告,警方以为发生了诱拐儿童的案件,立即出动进行搜查,但是毫无结果。

一个月过去了,有一天,吉米的母亲也出乎意料地失踪了。当时由于没有人在现场,不知道她失踪时的情形。但是,连续发生两起突然失踪的事件使警方紧张起来,再次进行全面侦查,仍然一无所获。吉米母子俩为什么会去向不明,一直无人知晓。

【科学家的解释】

科学家认为:地球和某种神秘世界之间,存在着一种不可捉摸的通道。通道的两边是两个不同层次的世界。研究这种现象的人,把藏在通道另一侧的神秘世界,称作“四度空间”(四维空间)。

宇宙是无穷无尽的,在浩瀚无涯的宇宙中,还蕴藏着无数的秘密。科学家们对“四度空间”深入探索将会揭开这“神秘世界”之谜。所谓“四度空间”的奥秘,必定在不久的将来被人类所认识。

2012三天的零度空间小说类型

灵异怪谈

我们的地球家园:风霜露的形成内容简介

《我们的地球家园:风霜露的形成》为各位读者展现风、霜、露的风采,以便我们更了解大自然。

我们的地球家园:风霜露的形成图书目录

风、霜、露
  风的形成
  风的作用
  风速
  风向
  受高度的影响
  受时间的影响
  受风带的影响
  地转偏向现象
  风与天气
  风的影响
  露与霜
  风的种类
  旋儿风
  季风
  海陆风
  山谷风
  焚风
  黑风
  飑风
  台风
  龙卷风
  沙尘暴
  霜与露的节气
  白露节气
  寒露节气
  霜降节气
  霜降、霜冻
  白露、寒露与霜降时节的养生之道
  风霜露与我们的生活
  风的运用
  风霜的谚语
  赏析“风霜露”

饱经风霜的地球内容简介

《饱经风霜的地球》推荐:如今,我们看到的地表,是几十亿年来地球自身运动变化的结果;我们所欣赏到的雄奇壮丽的山川风貌,是大自然赋予人类最伟大的财富。可是,人类文明对相对平衡的自然环境产生了巨大的影响,全球变暖,冰山融化,海平面上升,“沧海桑田”这种大自然的规律在人类不合理的作用下,是否会带来灭顶之灾,确实值得我们深思。

饱经风霜的地球图书目录

地表的变迁的历史
  认识地球
  地球的起源
  地球的演化
  地表的变迁
  地表变迁的力量
  地表的形态
  大地的舞台——高原
  人类的家园——平原
  大地的脊梁——山地
  破碎的高原——丘陵
  天然的泥盆——盆地
  沙子的王国——沙漠
  蓝色的世界———海洋
  大地的血脉——河流
  大地的水塔——湖泊
  跌落的河流——瀑布
  水中的陆地——岛屿
  海上的走廊——海峡
  大地的伤疤——峡谷
  大陆架和大陆坡
  地貌的类型
  流水地貌
  构造地貌
  海岸地貌
  冰川地貌
  喀斯特地貌
  风蚀地貌
  重力地貌
  冻土地貌
  丹霞地貌
  我国地貌的基本特征
  我国典型的地貌景观
  未来地球的容貌
  地球的未来
  地表的未来
  预测一:冰川融化殆尽
  预测二:珊瑚礁走向灭亡
  预测三:热带雨林不复存在
  预测四:欧洲命运堪忧
  预测五:美国文明沉人海底
  预测六:冰河时代重现
  预测七:沙漠吞噬家园

我们的地球家园:自然界的大气和天气内容简介

《自然界的大气和天气》由安徽师范大学出版社出版。

地球大气中的涡旋:揭秘气象灾害基本介绍

地球大气中的涡旋:揭秘气象灾害内容简介

《地球大气中的涡旋:揭秘气象灾害》推荐:地球是人类共同生活的家园,数亿年来这颗蓝色星球默默地在宇宙中围绕着太阳周而复始地旋转着,在漫长的岁月中孕育了亿万的生命,包括万物之灵的人类。地球外表被一层厚厚的、引起我们无数遐想的大气圈所包围。

地球大气中的涡旋:揭秘气象灾害作者简介

徐祥德,1942年7月出生于天津,祖籍浙江余姚,中国工程院院士,中国气象科学研究院博士生导师。长期从事大气动力学、台风机理与气候动力学、城市大气环境等领域研究。先后任国家科技部重大研究计划首席科学家或项目实施执行人,主持实施了多项大气科学重大综合观测试验与研究计划,包括“八五”国家科技攻关项目“黄河暴雨科学试验”、国家攀登计划(B)“青藏高原影响的观测和理论”、“九五”国家科技攻关计划“农业气象灾害防御技术研究”、国家科技部“973”项目“首都北京及周边地区大气、水、土污染机理与调控原理”、自然科学基金西部重大研究计划及基金委重点项目“青藏高原影响与水分循环”、国家科技部计划“西北生态气候系统研究”与国家科技部中美、中日国际合作等重点项目。

别让地球抛弃我们·谁动了我的空气内容简介

《别让地球抛弃我们·谁动了我的空气》我们的地球本应该是绿色的,我们的天空本应该是蓝色的,我们的空气本应该是清新的!
  拒绝空气污染,还我碧水蓝天,让久违的蓝天、白云永远不要和我们说“再见”!
  呵护蓝天白云,呵护地球氧吧,是我们人类共同的责任!
  空气越来越混浊,河水越来越黑臭,交通越来越拥堵,冬天越来越燠热,垃圾越来越多,森林越来越少,酸雨、噪声、沙尘暴、光污染……近年来,随着人类不断地开发新的物质,大气污染在日益加剧,空气中污染物的种类和数量也在不断地变化着,就连南极和北极的动物也受到了大气污染的影响!以牺牲环境为代价来换取经济发展,无异于是剜心头肉补眼前疮。人类的发展不应该以环境和大气的污染作为代价,我们每个人都要反躬自问,环境的破坏,我们就没有责任吗?我们有没有少取用一次塑料袋,有没有少驾一次车,夏天有没有将空调调低一度?面对破坏我们生活质量的排污企业,或者失职的政府官员,我们有没有发出一声抗议?洁净的空气、幽雅的环境是我们共享的,每个人都应该对环境保护尽一份义务。
  人需要呼吸空气来维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。
  大气污染给人类带来的灾难和危害是十分严重的。我们应当认识到,即便人类取得惊人的成就,也不能弥补其对地球上动植物灾难性破坏造成的损失。人类如果不保护大自然,不改善环境,地球将无法供养人类,人类在此环境中也无法生存。人类要学会保护我们身边的空气,为了自己,为了大家,为了我们的地球——人类共同的家。

别让地球抛弃我们·谁动了我的空气图书目录

第一章 空气和生命,谁也离不开谁
  一、认识大气的结构
  二、自然界中的空气与水
  三、空气、水与天气的关系
  四、生活中的空气与水
  五、地面辐射和大气辐射
  六、认识大气温度的变化及分布状况
  七、雨的形成。
  八、大气和风的形成
  
  第二章 请不要再污染我们的空气
  一、我们的空气从哪里来
  二、大气的构成
  三、臭氧层的神奇作用
  四、是谁让我们的天空不再蓝
  五、大气污染与人类健康
  六、空气污染与空气污染物分析
  七、空气污染的类型
  八、空气污染对人体及气候的影响
  九、空气污染防治办法
  十、工业气态污染物净化技术
  十一、大气环境标准和法规
  
  第三章 保护臭氧层,全民总动员
  一、臭氧和大气臭氧层
  二、臭氧层是地球最好的保护伞
  三、大气臭氧和气候变化
  四、臭氧变化对地球的影响
  五、臭氧层正在遭到破坏
  六、臭氧层破坏危及我们的健康
  七、臭氧层破坏,恶化大气环境
  八、臭氧层破坏危害水生生物
  九、臭氧层破坏对农作物的影响巨大
  十、破坏臭氧层的“杀手”——氟氯化碳和氟利昂
  十一、人类飞行活动破坏臭氧
  十二、补天,我们一起行动
  
  第四章 警惕小汽车带来的大问题
  一、可怕的汽车尾气污染
  二、汽车排放物的危害
  三、控制汽车排气污染的主要措施
  四、汽车尾气污染控制
  五、车用替代燃料与新能源汽车
  六、汽车排放政策及法规
  
  第五章 对酸雨污染说“不”
  一、可怕的酸雨污染
  二、酸雨成因及影响因素
  三、酸雨污染的巨大危害
  四、治理酸雨污染,我们要行动
  
  第六章 资源与环境,我们都要重视的问题
  一、水资源问题
  二、土壤污染问题
  三、固体废弃物危害问题
  四、化学品污染问题
  五、固体废弃物污染防治与综合利用
  六、噪声污染问题
  七、放射性污染问题

别让地球抛弃我们·谁动了我的空气文摘

版权页:
  
  
  
  插图:
  
  
  
  气温的空间分布状况有气温的水平分布和垂直分布。气温的水平分布通常是用等温线图表示,等温线即地面上气温相等点的连线。等温线的不同排列,反映出不同的气温分布特点。例如,等温线稀疏,则表示各地气温相差不大;等温线密集,表示各地气温悬殊;等温线平直,表示影响气温分布的因素较少;等温线弯曲,表示影响气温分布的因素较多;等温线沿东西向平行排列,表示温度随纬度而不同,即以纬度为主要因素;等温线与海岸线平行,表示气温因距离海洋远近而不同。
  影响气温分布的主要因素有纬度、海陆和海拔高度。但是,气象工作者在绘制等温线图时,常把温度值订正到同一高度即海平面上,以便消除高度的影响因素,从而把纬度、海陆及其他影响气温的因素更明显地凸显出来。
  气温的垂直分布,在对流层中,气温随高度的升高而降低,对流层中气温之所以随高度而降低,是因为地面长波辐射是大气的主要热源,故越靠近地面,空气获得的热量越多,温度越高。
  对流层顶的高度以及气温状况与纬度、季节以及天气系统的活动有关。因此,低纬度地区的对流层顶比高纬度地区高,同一纬度夏季的对流层顶比冬季高,暖气团控制时对流层顶较高,冷气团控制时对流层顶较低。
  逆温现象。一般来说,气温直减率越大,大气越不稳定,反之,大气越稳定。逆温现象形成的原因有多种,根据成因,分为以下两种:
  1.辐射逆温。在晴朗无风或微风的夜晚,地表因辐射而失去热量,与地面接近的气层冷却最为强烈,而较高的气层冷却较为缓慢。因此,低层大气产生逆温现象,即为辐射逆温。辐射逆温厚度可以从数十米到数百米。一般日出以后,地面温度升高,逆温现象会逐渐消失;夏季夜短,逆温层较薄,消失也快;冬季夜长,逆温层较厚,消失也慢。
  2.平流逆温。由于暖空气平流到冷的下垫面上而形成的逆温,称为平流逆温。当暧空气移动到冷地表面上空时,底层空气因受冷地表面的影响,而迅速降温,上层空气因离地远,降温少,这样就容易形成逆温。冬季,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆温差显著,当海上暧空气流到大陆上时,经常会出现平流逆温。
  七、雨的形成
  大气从海洋、湖泊、河流以及潮湿土壤的蒸发中或者从植物的蒸腾作用中获得水分,水分进入大气以后,由于本身的分子扩散和气流的传输而广泛地散布于大气中,使大气具有不同的潮湿程度,即大气湿度。在一定条件下,水汽会发生凝结,产生云雾等天气现象,并且以雨雪等降水形式重新落回到地面。地球上的水分就是通过蒸发、凝结和降水等过程循环不已,对天气变化起着重要作用。
  (一)饱和水汽压
  大气中有水汽,水汽本身的压力称为水汽压。在一定温度下,一定体积空气中能容纳水汽分子的数量是有一定限度的。如果水汽含量恰好到达此限度,叫饱和空气;如水汽含量未达到此限度,叫末饱和空气;如果水汽含量超过此限度,叫过饱和空气。饱和空气的水汽压,叫饱和水汽压,也叫最大水汽压。因此,超过此限度,水汽就要开始发生凝结。

我们的地球家园:闪电与雷内容简介

《我们的地球家园:闪电与雷》带你就走进了一个雷鸣电闪的世界,感受雷电的震撼、狂暴、诡秘与神奇,获得雷电形成与防雷的知识,发现雷电的作用,了解关于雷电的奇闻趣事谜案,从中汲取自然知识的养料,获得振奋精神的力量。

我们的地球家园:闪电与雷图书目录

揭开雷电的真面目
  古人对雷电的认知
  富兰克林揭示雷电的奥秘
  雷雨云的起电机制
  闪电发生的过程
  形态各异的闪电
  罕见的黑色闪电
  雷鸣是怎样产生的
  摧毁电子设备的电涌
  揭秘成语中的雷电
  雷电的预防与利用
  闻雷识天气
  惊天动地的落地雷
  悄悄降临的感应雷击
  室内室外防雷有讲究
  雷击的征兆与急救
  构建建筑物防雷系统
  高层住宅怎样避雷
  当心热水器成“引雷针”
  别让插座成安全的“软肋”
  家用电器怎样避雷
  防止电脑被雷“看中”
  地震灾区避雷要注意
  控制并利用闪电
  雷电的罪过与功绩
  雷电的趣谈与谜案
  四遭雷击不死的女人
  被雷公盯上的人
  雷公“重男轻女”
  神奇的雷电治病
  与雷电“亲密接触”的名人
  揭秘“雷劈恶人”之说
  都是雷电捣的鬼
  雷公最喜欢光顾的茂物
  “惹怒雷公”的村庄
  奇异的圣爱尔摩火光
  雷电给大树“文身”
  雷电击出龙形纹
  神秘的球形闪电
  不可思议的闪电摄影
  奇特的海上光轮
  “雷火炼金殿”奇观
  作家笔底的闪电惊雷
  雷电知识问答
  雷雨前为何先刮风后下雨
  “雷打冬”是怎么回事
  为何雪花伴着雷电飞
  飞机为何怕雷电
  为何大树易招雷
  避雷针何以能避雷
  古建筑怎样避雷
  手机会引雷吗
  遭雷击的人能活命吗
  人体带电是怎么回事

地球家园网环保理念

西雅图酋长曾说:"地球是万物之母,无论什么降临在地球上,也同样会降临于地球的孩子身上。应知,地球不是属于人类,而是人类属于地球。” 应知:地球母亲是个高速运转的载体,为什么称为母亲?为什么又称为载体呢?因为它养育、承载着万物苍生高速的运转着,因此极需坚固性,而其坚固性又依赖于各种物种、其各种的和谐性与合理性,每一个物种都有不可替代的作用。不论空间、海洋还是万物,都离不开彼此之间的相生相克、互相牵连的互动,只有随缘而显现的和谐(合协)二字,才能呈现出祥和、长久、安定。然而万物之灵的人类过于自信自己是地球的主宰,自信地球资源是无限的,为了短期达到利己的目的,“万物为我所用”的欲望空前增长,对大自然的掠夺随着科技的发展逐步升级,于是有了经济繁荣、奢华生活和过度浪费。为了自己所谓的享受,人人追求豪华汽车、大面积的住宅、名誉和地位,把外相上的光鲜、声名的显赫作为成功的标志,都不知道这种对外无度的追求同时,也正是对自己的贪婪、自私、计较、算计、嗔恨、恶念的无度放逸,也就意味着对善良、平等、慈悲、和平、友爱的放弃。人类为了满足自己的私欲,疯狂无度地破坏地球母亲的结构,拔光地球母亲的毛发(森林)、拆散她的骨骼(矿产),抽干她的血液(石油)、无情地侵占、消灭人类生存的伴侣——动植物......当人类全然不顾家园有限资源的无度开采,和被摧残的环境、大气层、臭氧空洞、温室效应、极寒极热...的警告依然沉迷于纸醉金迷、醉生梦死的无度享受时,欲望障蔽了人们的眼睛,就看不到灯红酒绿后面蕴含着的灭顶之灾!根本不会去想地球母亲会因组成其身体的各种结构失去和谐,而产生相应的条件反射。透过灾难频发的今天,我们清醒地意识到,今天所谓的“天灾”,其实都是“人祸”!万物苍生最大、最凶恶、最丑陋的敌人就是人类自己的愚痴。一切不良现象的泛滥、频繁爆发的生态灾难,这个“果”所形成的根本原因就在于人类自私、贪婪、黑暗的心!印证了“使人愚蔽者,爱与欲也”这句亘古不变的警世觉言!

请记住,勤俭节约是万物长存的保障,也是人类长存的保障,因为人类不可能独自活在这个世界上。故,爱护生态是每个人义不容辞的责任和义务,没有国界之分、没有种族之别。风调雨顺乃是民心向善(觉)所至!离开万物一体的真平等心,就没有“觉”字可言。所以人类只有深知:砍一棵树,就如同砍自己一只胳膊;拆一块矿石,就如同拆自己一块骨头;抽一滴石油,就如同抽自己一滴血液……如此感同身受,才能使人停止对家园的恶行,也才能使人远离灾难险径。

地球家园网行动带来改变

席卷中国大地的雾霾天气、频繁爆发的地震、极速融化的南北极冰川......为人类一次又一次敲响了警钟!如果我们再不停止恶行,那么等待我们的必将是更大的苦果恶报。不要忘记,勤俭的果报是富裕,奢华的果报是贫穷,勤俭节约才是万物长存的保障。为了我们能够长住久安地生存在人类同生共存的唯一家园(地球),我们必须灭度心中自私、贪婪、黑暗的一面,让心中善良、美好、光明的一面无限放大。以万物一体为本,从点滴做起,过勤俭节约、艰苦朴素的生活 。 地球家园网真诚地邀请您和我们共同关爱地球母亲,共同保护地球母亲的健康,让地球母亲恢复昔日生机!改变从你、我开始,以点带面,星星之火必成燎原之势!只有人类携起手来万众一心关爱保护我们同生共存的唯一的地球家园,地球母亲才会重现生机,真正的和谐才会不求自至!

地球家园网团队成员

从2010年成立

至今,地球家园环保网经过努力目前全国已有近500多名志愿者,他们来自各行各业,包括大学生、白领、40-50岁的叔叔阿姨、60-70岁的老爷爷老奶奶。我们为了一个共同的心愿走到了一起,我们愿意用真心和行动为地球生态环境的改善做出不懈的努力!同时,地球家园期待着每一个对地球母亲有大爱的志愿者加入我们。

地球家园网环保视频

1、全球灾难频繁爆发的真相

2、世界无车日 天天无车日---志愿者行为艺术表演

3、人类该猛醒了

4、低碳婚礼引领时尚

5、雾霾真相揭密-空气污染-灰霾治理

地球家园大百科内容简介

《地球家园大百科》:在茫茫的宇宙中,我们赖以生存的地球只是沧海一粟。而在古代,由于人们的科技技术有限,因此对于地球的特征产生了许多幻想,直到伟大的航海家麦哲伦用实际的环球航行才证明了地球是球形的。
  近年来,随着科技的发展和人口的增加,大气污染、水污染、白色污染越来越严重。我们只有一个地球,然而现在的地球母亲已经是伤痕累累了。为了让我们生存的地球家园更加美好,请保护我们的地球吧!
  《地球家园大百科》由云飞扬等主编。

地球家园大百科图书目录

地球奥秘
  地球的形成
  地球的内部构造
  地球的运动
  地球的年龄
  地球上的时间
  地球磁场
  地球的大气层
  地球的卫星
  南北极
  板块漂移
  风化侵蚀
  沧海桑田
  土壤
  陆地奇观
  鸟瞰地球面貌
  地球上的大陆
  美丽富饶的亚洲
  风情万种的欧洲
  炎热古老的非洲
  充满传奇的北美洲
  雨林密布的南美洲
  小巧多姿大洋洲
  冰天雪地南极洲
  平原
  山脉
  峡谷和裂谷
  高原
  低洼之地
  千姿百态的丘陵
  美丽的沼泽
  沙漠
  盆地
  森林
  草原
  溶岩洞穴
  蜿蜒曲折的河流
  星罗棋布的湖泊
  瀑布
  人工运河
  天然冰川
  三角洲
  海边的半岛
  地球上的群岛
  海岸线
  海港
  气象万千
  地球气候
  不同的气候带
  炎热的热带
  温和的温带
  寒冷的寒带
  高山气候带
  四季交替
  变化无常的天气
  风
  飓风
  龙卷风
  云和雾
  降雨
  雷电
  温室效应
  厄尔尼诺现象
  酸雨
  地质变化
  褶皱
  断层
  火山爆发
  恐怖的地震
  海啸
  泥石流
  雪崩
  地球财富
  地球上的宝贵资源
  水资源
  生物资源
  矿物资源
  自然资源
  金属矿产
  非金属矿
  价值连城的宝石
  来自沙子的宝藏
  煤
  石油
  天然气
  其他能源
  环境保护


相关推荐:www.126926.com www.599829.net www.599829.net 阳光在线 www.599829.net 牡丹花 皮草 奔跑吧
恐龙灭绝(大灭绝事件)
没有了