地理科学概论chapter1(宇宙中的地球)

地球科学：地球科学：系统研究地球系统研究地球（及部分天体）（及部分天体）的物质组成、运动、时空演化及的物质组成、运动、时空演化及其形成机制的学问。其形成机制的学问。将今论古：将今论古：以观察研究现代地质作用过程和结果为基础，再将地史时期地以观察研究现代地质作用过程和结果为基础，再将地史时期地质作用结果与之比较，从而推断昔日的地质作用质作用结果与之比较，从而推断昔日的地质作用(如海陆变迁、如海陆变迁、山脉形成等山脉形成等)，称为将今论古。即根据现代地质作用的过程和结，称为将今论古。即根据现代地质作用的过程和结果果(如河流、海洋的沉积作用如河流、海洋的沉积作用)，去推论古代地质作用的过程和，去推论古代地质作用的过程和结果（如地层与古生物）。结果（如地层与古生物）。地球科学今后的主要任务是什么？地球科学今后的主要任务是什么？了解全球了解全球(及部分天体及部分天体)系统所涉及的过程，特别注意地球系系统所涉及的过程，特别注意地球系统各组成部分之间的联系和相互作用；统各组成部分之间的联系和相互作用；提供充足的自然资源；提供充足的自然资源；减轻地质灾害；减轻地质灾害；调节全球和区域的环境变化。调节全球和区域的环境变化。目前世界上最深钻孔为目前世界上最深钻孔为m，位于。，位于。一、宇宙二、银河系和太阳系三、地球、月球和地月系四、地球的形态 宇宙（宇宙（university）古人称古人称“四方上下曰宇，古往今来曰宙四方上下曰宇，古往今来曰宙”。宇宙：宇宙：是无限、永恒、不断运动变化的客观物质是无限、永恒、不断运动变化的客观物质世界。世界。“宇宇”是空间的概念，是无边无际的；是空间的概念，是无边无际的；“宙宙”是时间的概念，是无始无终的。是时间的概念，是无始无终的。宇宙的起源宇宙的起源大爆炸理论大爆炸理论(BIG BANG)：所谓所谓大爆炸理论大爆炸理论，简单地说就是宇宙，简单地说就是宇宙开始的时候是由一个火球爆炸而形成的。开始的时候是由一个火球爆炸而形成的。近代科学研究发现宇宙不是永恒的，而是近代科学研究发现宇宙不是永恒的，而是在不断的膨胀中。宇宙的不平衡现象最早在不断的膨胀中。宇宙的不平衡现象最早是由一位德国的医生发现的。他在夜空观是由一位德国的医生发现的。他在夜空观察星星时发现，每个星球间的距离并没有察星星时发现，每个星球间的距离并没有因为万有引力的关系而彼此靠近。那么，因为万有引力的关系而彼此靠近。那么，在星球之间必定存在另一种力量抵消了它在星球之间必定存在另一种力量抵消了它们彼此之间的万有引力。他就把这现象假们彼此之间的万有引力。他就把这现象假设为宇宙在不断地膨胀。设为宇宙在不断地膨胀。后来科学家们又发现了后来科学家们又发现了红移现象红移现象，就是远距离星球射，就是远距离星球射向地球的光以红光为多，近距离的则以紫光为主。这说明了向地球的光以红光为多，近距离的则以紫光为主。这说明了星球在远离地球。接着爱因斯坦提出了星球在远离地球。接着爱因斯坦提出了广义相对论广义相对论，他提出，他提出加速度不等于零的理论，其中即包含了宇宙膨胀的学说。加速度不等于零的理论，其中即包含了宇宙膨胀的学说。1931年，美国天文学家以先进的天文望远镜发现，在银河年，美国天文学家以先进的天文望远镜发现，在银河系外仍有很多银河系，并且在不断地膨胀，这才使得宇宙膨系外仍有很多银河系，并且在不断地膨胀，这才使得宇宙膨胀的理论得到证实。胀的理论得到证实。到了到了40年代，科学家们预测宇宙是由大爆炸产生的，年代，科学家们预测宇宙是由大爆炸产生的，那么它爆炸之后必定会有残余物质留在太空之中。这遗留的那么它爆炸之后必定会有残余物质留在太空之中。这遗留的物质就是物质就是电子波辐射波，电子波辐射波，其所代表的温度约为零下其所代表的温度约为零下273度。这假设在当时并没被证实。在度。这假设在当时并没被证实。在60年代时，贝尔实验室年代时，贝尔实验室的科学家为电讯研究架起天线时发现一直听到噪音，而这噪的科学家为电讯研究架起天线时发现一直听到噪音，而这噪音所代表的温度为零下音所代表的温度为零下260度左右。同时普林斯顿大学的物度左右。同时普林斯顿大学的物理学家们也在凭理论找寻大爆炸后的余波，后来这两组工作理学家们也在凭理论找寻大爆炸后的余波，后来这两组工作研究联合表示，这天线所收到的噪音即为大爆炸后的余波，研究联合表示，这天线所收到的噪音即为大爆炸后的余波，其温度约为零下其温度约为零下270度，这一发表证实了大爆炸的理论。度，这一发表证实了大爆炸的理论。占星学中的星座如同在东亚地区的一些民族根据出生年份所代表的动物来定义一个人的生肖，在很多国家，一个人的出生月份就以星座来对应。生日星座源于占星学，它试图利用人的出生地、出生时间和天体的位置来解释人的性格和命运。出生月份与太阳星座的对应如下，由于天体运行的轨道与公历历法有差异，不同年份会前后相差1-2天，与中国农历的二十四节气各个“节”之间的距离吻合，节气时间的计算准确至分钟（并非子时开始），亦是星座的界线，每年均有差异。星座名称 黄道带时间（一般认知）恒星时间 太阳所在星座时间 对应的农历节气 白羊座 03月21日-04月19日 04月15日-05月15日 04月19日-05月13日 春分-谷雨前一天 金牛座 04月20日-05月20日 05月16日-06月15日 05月14日-06月19日 谷雨-小满前一天 双子座 05月21日-06月21日 06月16日-07月15日 06月20日-07月20日 小满-夏至前一天 巨蟹座 06月22日-07月22日 07月16日-08月15日 07月21日-08月09日 夏至-大暑前一天 狮子座 07月23日-08月22日 08月16日-09月15日 08月10日-09月15日 大暑-处暑前一天 处女座 08月23日-09月23日 09月16日-10月15日 09月16日-10月30日 处暑-秋分前一天 天秤座 09月24日-10月23日 10月16日-11月15日 10月31日-11月22日 秋分-霜降前一天 天蝎座 10月24日-11月21日 11月16日-12月15日 11月23日-11月29日 霜降-小雪前一天 蛇夫座 11月30日-12月17日 射手座 11月22日-12月21日 12月16日-01月14日 12月18日-01月18日 小雪-冬至前一天 摩羯座 12月22日-01月19日 01月15日-02月14日 01月19日-02月15日 冬至-大寒前一天 水瓶座 01月20日-02月18日 02月15日-03月14日 02月16日-03月11日 大寒-雨水前一天 双鱼座 02月19日-03月20日 03月15日-04月14日 03月12日-04月18日 雨水-春分前一天12星座一般指的是黄道12星座（黄道带时间），即没有蛇夫座。地球的诞生地球的诞生 目前较为一致的看法：冷星云里微粒互相吸引形成目前较为一致的看法：冷星云里微粒互相吸引形成星子；星子互相吸引，大吃小，不断吸积，逐渐增星子；星子互相吸引，大吃小，不断吸积，逐渐增大，形成尘埃集合体；温度高、轻者（气体）跑掉，大，形成尘埃集合体；温度高、轻者（气体）跑掉，重者（尘埃）以固体为主，留在地球表面，受万有重者（尘埃）以固体为主，留在地球表面，受万有引力作用向中心聚积，体积缩小，物质密度越来越引力作用向中心聚积，体积缩小，物质密度越来越大；收缩并非无限，由于惯性离心力作用达到平衡；大；收缩并非无限，由于惯性离心力作用达到平衡；尘埃向中心集中，体积收缩，压力加大，会放出热，尘埃向中心集中，体积收缩，压力加大，会放出热，放射性元素蜕变和陨石撞击会放出热，因此，局部放射性元素蜕变和陨石撞击会放出热，因此，局部或一个时期的地球是高温熔融状态，（尤其在太古或一个时期的地球是高温熔融状态，（尤其在太古宙，宙，4600Ma）；收缩停止，热者上升，又发生膨胀，）；收缩停止，热者上升，又发生膨胀，轻者上升，重者下沉，形成了地核、地幔、地壳和轻者上升，重者下沉，形成了地核、地幔、地壳和水圈、大气圈等内部、外部圈层构造。总之，行星水圈、大气圈等内部、外部圈层构造。总之，行星地球是宇宙中的尘埃在引力的作用下逐渐形成的。地球是宇宙中的尘埃在引力的作用下逐渐形成的。7月月22日上午，五百年一遇的罕见日全食将在天空日上午，五百年一遇的罕见日全食将在天空上演。此次日全食从日食初亏到复圆长达上演。此次日全食从日食初亏到复圆长达2个多小个多小时时,日全食的持续时间最长可达日全食的持续时间最长可达6分钟左右。这是分钟左右。这是1814年年2309年间中国境内可观测到的持续时间最年间中国境内可观测到的持续时间最长的一次日全食活动。这也是世界历史上覆盖人口长的一次日全食活动。这也是世界历史上覆盖人口最多的一次日全食。在前不久，中国天文学会和国最多的一次日全食。在前不久，中国天文学会和国家天文台联合确定了包括江苏的苏州、南京高淳、家天文台联合确定了包括江苏的苏州、南京高淳、常州和无锡在内的常州和无锡在内的8个城市为日全食指定观测点。个城市为日全食指定观测点。日全食过程：日全食过程：初亏初亏、食既食既、食甚、食甚、生光、生光、复圆复圆 食象(T=66.2s)北京时间 高度角 方位角 初亏 08:20:25.8+37.5 087.8 食既 09:33:39.5+53.0 098.4 食甚 09:34:30.3+53.2 098.6 生光 09:35:21.6+53.4 098.7 复圆 10:55:29.4+69.5 119.8（一）（一）基本概念基本概念1.宇宙宇宙 2.天体天体 3.恒星恒星（二）（二）理解与思考理解与思考 1.宇宙的内涵究竟怎样理解？宇宙的内涵究竟怎样理解？2.天体系统和星系天体系统和星系