地球基本的物理性质

关于地球的基本物理性质

1.物理参数

平均半径：6,372.797 km

赤道半径：6,378.137 km

极半径：6,356.752 km

表面积：510,065,600 km²

体质积：1.083 207 3×1012 km³

重量：5.9742×10^24 k 平均密度：

5,515.3 kg/m³

表面重力：9.780 1 m/s²（0.997 32 g）逃逸速度：11.186 km/s（≅

39,600 km/h）自转周期：0.997 258 d（23.934 h）赤道自转速度：465.11

m/s 转轴倾角：23.439 281°北极赤纬+90°反照率 0.367

2.地球的密度和重力

地球的质量是根据万有引力定律计算出来的，用地球的质量除以地球

的体积，便可得出地球的平均密度是 5.517g/cm³，而地壳上部的岩石平

均密度是 2.65g/cm³，由此推测地球内部必有密度更大的物质。根据地

震资料得知，地球密度是随着深度的加深而增大的，并且在地下若干深

度处密度呈跳跃式变化，推测地核部分密度可13g/cm³左右。地球的平均

密度和水星（5.4）相差不多，月球（3.341）和火星（3.95）的密度都比

地球小，其它行星的密度就更小了。当前很重视和其它星体对比来研究

地球。地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引力。而万有引力

F=m1m2/r²，由此可知，重力与地球质量（m1）和物体质量（m2）的乘积

成正比，与地球和物体二者质量中心的直线距离平方（r²）成反比。地

表重力因还受地球自转产生的离心力和各点与地心距离的影响，故各地并不相等，且随海拔和纬度的不同而发生变化。据计算：在两极，重力比赤道地区大 0.53 ％，也就是说把在两极重 100kg 的物体搬到赤道地区时，则变成 99.47kg。通常用单位质量所受的重力，即重力加速度（g）来表示各地的重力大小。如在赤道的重力为 978.0318Gal①，在两极为983.2177Gal。如果把地球看作一个理想的扁球体（旋转椭球体），并且内部密度无横向变化，所计算出的重力值，称理论重力值。但由于各地海拔高度、周围地形以及地下岩石密度不同，以致所测出的实际重力值不同于理论值，称为重力异常。比理论值大的称正异常，比理论值小的称负异常。存在一些密度较大物质的地区，如铁、铜、铅、锌等金属矿区，就常表现为正异常；而存在一些密度较小物质的地区，如石油、煤、盐类以及大量地下水等，就常表现为负异常。异常的大小取决于矿石与周围岩石的密度差、矿体的大小以及矿体的埋藏深度。根据这个道理可以进行找矿和地质调查，这称为重力勘探，是地球物理勘探方法之一。

3.地磁

地球周围形成一个巨大的地磁场。地磁具有以下特点：

（1）地磁南北极和地理南北极的位置不一致，并且磁极的位置逐年都有变化，磁极有向西缓慢移动的趋势。

（2）地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理论值不符时，叫做地磁异常。局部的地磁异常主要是由地下岩石磁性差异引起。属于地球物理勘探方法之一的磁法勘探就是据此寻找地磁异常区，从而发现隐伏地下的高磁性矿床。此外通过研究在亿、万年前所形成的岩石中保存下来的剩余磁性的方向和强度，来判

断地球磁场方向的变化，称古地磁学。它可以配合其它方法探索地球岩石圈构造发展的历史。

（3）根据人造卫星在地球外层空间探测发现，地球磁场的磁力线不是那样规则的，而是由于太阳风的影响，地球的磁场被压缩在一个固定区域内，这个区域叫磁层。磁层像一个头朝太阳的彗星，磁层顶部朝向太阳，距离地球有 10 个地球半径远，而尾部可以拖到几百个地球半径那么远。磁层可以使地球上生物免受宇宙射线和粒子袭击的危害。

4．地球内部的温度

火山喷发，温泉以及矿井随深度而增温的现象表明，地球内部储存有很大的热能，可以说地球是一个巨大的热库。但从地面向地下深处，地热增温的现象随着深度的改变是不均匀的，地面以下按温度变化的特征分为三层分别为：外热层，常温层，增温层。

5，地球的能量

地球是由内、外两部发动机驱动的，这两部发动机提供了地球的全部能量来源，其中热能是地球最主要的能源。地震是地球内部具有能量的最直接的证据。地球内部能量于瞬间释放时所引起的地球快速颤动，从而引发大小不等，形式多样的地震活动。