地球科学概论B 第一章 宇宙中的地球

(二)、海底地形特征
海洋环境：滨海、浅海、半深海和深海。
洋底地形：大陆架、大陆坡、大陆基、 深海盆地、洋脊、海沟。
海沟：深度比相邻海底深2000米以上，两岸较陡 的狭长深海洼地
大陆边缘
大陆与深海洋盆的过渡地带 大西洋型：大陆架、大陆坡、大陆基 太平洋型：大陆架、大陆坡、海沟

太平洋型 大陆边缘
一、地球的形状与大小
地球形状是指大地水准面所圈闭 的形状。
大地水准面：是指由平均海平面 所构成并延伸通过陆地的封闭曲面。
地球的整体形状十分接近一个扁率非 常小的旋转椭球体（即扁球体）。
数字地球 赤道半径 6378.37 km 两极半径 6356.752 km 平均半径 6371.012 km 扁率 1/298.257 赤道周长 40075.7 km 子午线周长 40008.08 km 表面积 5.101×108 km2 体积 10832×108 km3
一、银 河 系
一个中心凸出并成旋涡状的圆饼 银球，直径约1.63万光年，其核心称为银核， 恒星密集 银盘，银球周围较为明亮的部分，展布如盘， 表现为若干旋臂。银盘直径近10万光年，厚 约1万光年 太阳系位于银盘的一侧，距银河系的中心尚 有2.7 ±0.33万光年之遥。

银河系的所有天体大体顺着银道面绕核 心作飞快的旋转运动(自转)。 银河系自转不同于固体转动，银盘内从 中心到边缘的不同地方自转的角速度不同。 太阳附近银河系自转角速度为0.0053″ ／a，线速度为250km/s。 太阳公转一周的时间约为2.65亿a。
太阳系行星公转周期
轨道半长径 天文单位 水星 金星 0.387 0.723 百万公里 57.9 108.2
公转周期 (日)
87.70 224.70
平均轨道 速度 (公里/秒)
47.89 35.03
地球
火星
1.000
1.524
149.6
227.9
365.26
686.98
29.79
24.13
木星
土星 天王星 海王星
8844m
地表有二级面积较大、起伏较小的台阶：
（1）海洋的大洋盆地（深4000～5000 m） ， 占地球总面积的22.6％； （2）大陆上低于1000m的平原、丘陵和低山， 占地球总面积的20.8％。
8844m
（一）、陆地地形特征
陆地地形特征按照高程和 起伏可分为:山地、丘陵(＜ 500m) 、平原(＜200m) 、高原 (＞500m)和盆地等类型。

彭兹亚斯(A.A.Penzias,1933- ) 威尔逊(R.W.Wilson,1936- )
1964年，威尔逊山上一台高灵敏度的射电 天文望远镜，在各个方向都测得一种3°K 的微波背景辐射。大爆炸理论得到了有力 的支持。 为此得到了1978年的诺贝尔物理学奖

第二节
银河系与太阳系
一、银河系 二、太阳系
开普勒（Johannes Kepler， 1571～1630）



行星运动的三条定律： 行星都是沿“ 椭圆形”轨道围绕太阳旋转的 行星轨道都位于同一个好像圆盘的“平面” （黄道面）上，太阳和行星的联线在相等的 时间内扫过相等的面积 行星轨道平均半径（以地球与太阳的距离为1） 的三次方与公转周期（以地球年为单位）的 平方相等
大型海底地形单元及其面积比率
主要内容
宇宙的物质组成 开普勒三定律 黄道面、白道面、黄赤交角 地球的主要地貌单元 海底地貌单元、 大陆边缘、大洋中脊、海沟

二、地球的表面形态
地球表面分为陆地和海洋两大部分。 陆地面积占29.2％； 海洋面积占70.8％。
65％以上的陆地集中在北半球，并多 在北端与其它大陆相连。大洋间相互沟通。
地表的最高点－珠穆朗玛峰，海 拔8844.43 m；最低点位于太平洋西侧 的马里亚纳海沟，在海面以下11034m； 地表最大垂直起伏约20km。陆地 的平均高度为875m，海洋的平均深度 为3729m。
在观测银河系外的仙女座大星云时，取 得15个星系的光谱资料，经过研究，发 现其中13个正在以每秒几百公里的高速 退行，即离开我们愈来愈远。
( 红 移 现 象)
1929年，哈勃 (E.P. Hubble,1889-1953)
根据观测到的河外星系正在退行的资料， 提出：一个星系退行的速度和它与我们 (地球)的距离成正比，即离得愈远退行 愈快。这个发现说明，我们周围的星系 正在四散离开，也可以说我们已知的宇 宙正在膨胀。
三、宇宙的形成演化
《BIG BANG》－大爆炸
（比利时 G.E.Lematre, 1894-1966 ，1927）
宇宙的全部物质，当初都集中在一个
“原始原子”(或称宇宙蛋)里，异常 紧密,高温. 发生大爆炸，“原始原子”迅速膨胀， 逐渐扩展成为我们现在的宇宙
20世纪初，天文学家斯里弗尔 （V.M. Slipher, 1875-1969)
5.203
9.539 19.267 30.240
778.3
1427.0 2882.3 4523.9
4332.71
10759.5 30685 60190
13.06
9.64 6.81 5.43
哈雷慧星 （1986） （2061）
2－5万年前，重约 7万吨的陨石，以 每小时约6.9万千米 的速度撞入地球， 在美国亚利那州的 沙漠上留一个丑陋 疤痕－巴林杰陨石 坑。陨石本身在这 个过程中粉碎了是 陨石坑宽1264米， 深174米，是世界 上最大的撞击陨石 坑。撞入地面。其 爆炸的能量可能是 毁掉日本广岛市的 原了弹的40倍。

地球的自转速度在减慢 每一百年减慢0.002s
现今：一天23h56min4s 一年365.256d
2亿年前：一天23h，一年385d 4亿年前：一天21.5h,一年405d
地球公转轨道偏心率周期： 10万年
黄赤交角的变化周期：4.1万年
第四节
地球的形态
一、地球的形状与大小 二、地球的表面形态
爱因斯坦 (Albert Einstien, 1879-1955) 1916年提出广义相对论
演绎出宇宙在膨胀的理论。 哈勃的发现被认为是对这些理论的验证。
以后天文观测继续有新的发现，证明宇宙
在膨胀。曾测到有的河外星系之间，正以 每小时250万Km的速度在拉开距离。
怎样证明发生过这样的大爆炸
第一章 宇宙中的地球
空间探测技术 － 地球的全貌 （一个以蓝色为主的、色彩丰富的星球）
天道圜，地道方， 圣王法之，所以立上下。
公元前3世纪 《吕氏春秋》
日月交替，东升西降，变换有序。 如果大地是一个平面，那日月星辰又落到何处呢？ 板状的大地靠什么依托？大地的另一面又是什么样子？
古希腊人运用逻辑思维方法，率先提出 大地是一个圆球的想法。 毕达哥拉斯(Pythagoras，前571～前497)， 亚里士多德(Aristotle，前384 ～ 前322)把 地球摆在他设想的宇宙体系中心。 埃拉托色尼(Eratosthenes，前276 ? ～ 前196)，在亚历山大及其南边约920km锡恩的 观察，计算出地球的周长为25000英里（4万 千米。
发生日食的条件：日月相合于黄白交线
发生月食的条件：日月相冲于黄白交线
2001年6月21日非洲日全食
二、地月系的运动

到太阳的平均距离约为1.496×108km(1个天文 单位)。 地球绕太阳公转的角速度平均为59′08″／d, 线速度约为30 km/s,公转一周时间平均约为 365.256 d。地球绕自己的极轴自转的角速度 约为 15°/h（或15′／min、15″／s），赤 道处的线速度为465m／s，自转一周的时间为 23小时56分4秒。
来自百度文库
第三节
一．地月系
地月系
地球和月球在引力作用下组成一 个双天体系统——地月系。 月球绕地球旋转（公转）
月球直径约为地球的1/4，质量约为 地球的1/81。 月球绕地球旋转（公转）（白道面）， 其旋转的角速度为33′/h,线速度约1 km/s，旋转一周的时间为27.32 d。
月球也有自转， 其自转周期等于绕 地球公转的周期，因而月球总是以同 一面朝向地球。
爆炸形成的宇宙一直在降温，恒星是在降到 40000°K以下时才开始形成 现在测得最老星系的年龄都只有100多亿年， 符合这个理论的推断。 盖莫夫 (G.Gamow，1904-1968) 预言：在大爆 炸的特殊宇宙背景下产生出来的微波辐射， 至今还存在于宇宙空间中，其温度应已降低 到只有绝对温度几度。
开普勒（Johannes Kepler， 1571～1630）



行星运动的三条定律： 行星都是沿“ 椭圆形”轨道围绕太阳旋转的 行星轨道都位于同一个好像圆盘的“平面” （黄道面）上，太阳和行星的联线在相等的 时间内扫过相等的面积 行星轨道平均半径（以地球与太阳的距离为1） 的三次方与公转周期（以地球年为单位）的 平方相等
•张衡(78 ～139年)观测中发现月蚀的阴影边 缘总是弧形的，推测大地是圆的。
第一节 宇 宙
宇宙(universe) “宇”是空间的概念，是无边无际的； “宙”是时间的概念，是无始无终的。 宇宙是无限的空间和无限的时间 的统一。
（1）宇宙物质的存在形式 电磁波 星际物质 积聚实体：星云、行星、恒星 （2）天体：通常将包括星际物质和 各种积聚态实体在内的所有宇 宙星体称天体。 （3）人造天体：
在恒星与恒星之间存在着极其广大 的空间，称为星际空间。弥漫于星 际空间的极其稀薄的物质称为星际 物质。 主要的星际物质有两类-星际气体 和星际尘埃。
二、天体系统和星系 宇宙中的物质是运动的。 运动的主要方式是天体按照一定 的系统和规律相互吸引和相互绕 转，形成不同层次的天体系统。 银河系 太阳系 地月系
太阳一方面大体沿银道面作公转，同时 还进行着往返于银道面两侧的波状位移 (0.33亿a) 。
二．太阳系
8个大行星 66颗卫星
1万多颗小行星
数以亿计的彗星和流星
以及弥漫在看起来一无所有的空间
中的星际物质。
在太阳系内，由于接受的太阳辐射
多，温度高，轻的气体被辐射到远 处，散失到太阳系的外部 远处构成类木行星 近太阳的地区（水星、金星、地球 和火星），以尘埃中的固体物质为 主，化学组成和原来的星云有显著 的不同（铁、硅、镁、氧为主） 近处构成类地行星
大西洋型 大陆边缘
洋( 中 ) 脊
面积：占海洋面积的32.7％。 长：其南端相连，连绵64000km。 宽：2000－4000km。 高：其顶到洋底约2000－3000m，距海 面2000－3000m。 结构：其轴部发育深达2000多米的中央裂谷。
中央裂谷是地幔物质大量涌出的地方。
大 西 洋 洋 中 脊