地球的结构和物理性质

第六章 地球的结构和物理性质 第 十 三 节 地 球 的 形 状 和 大 小地 球 是 一 个 球 体一 、 地 球 是 一 个 球 体二 、 地 球 大 小 的 测 定三 、 地 球 引 力 与 地 球 形 状q地 球 形 状v地 球 形 状 是 指 大 地 水 准 面 的 形 状 ；v大 地 水 准 面 是 指 全 球 静 止 海 面 （ 海 拔 起算 ） 。 地 球 是 一 个 扁 球 体一 、 地 球 是 一 个 扁 球 体q赤 道 半 径 （ a） = 6 378.140kmq极 半 径 （ b） = 6 356.755kmq扁 率 （ f） = 1/298.275 二 、 地 球 自 转 与 地 球 形 状q直 接 造 成 地 球 扁 球 体 的 是 自 转 的 惯 性 离心 力q它 的 水 平 分 量 指 向 赤 道 ； 垂 直 分 量 在 很小 程 度 抵 消 一 部 分 重 力 三 、 地 理 纬 度 和 地 心 纬 度q 地 理 纬 度 是 地 面 法 线 同 赤 道 面 的 交 角q 强 调 弧 的 度 数q 地 心 纬 度 是 地 球 半 径 同 赤 道 面 的 交 角q 强 调 弧 所 张 的 球 心 角q 地 理 纬 度 地 心 纬 度q 因 经 线 曲 率 自 赤 道 向 两 极 递 减q 南 北 纬 45度 ， 二 种 纬 度 的 差 值 最 大 （ 1132）q 因 南 北 纬 45度 的 经 线 曲 率 是 平 均 值 ， 是 两 种纬 度 间 差 值 持 续 增 加 的 终 点 和 持 续 减 小 的 起点 地 球 是 一 个 不 规 则 的 扁 球 体一 、 地 球 是 一 个 不 规 则 的 扁 球 体q参 考 扁 球 体v十 分 迫 近 大 地 水 准 面 形 状 的 扁 球 体 ；v以 大 地 水 准 面 对 于 参 考 扁 球 体 的 偏 离大 小 来 表 示 前 者 形 状 。q关 于 “ 梨 形 地 球 ”v似 梨 ： 北 半 球 高 纬 和 南 半 球 低 纬 ， 水 准 面 高 出扁 球 体 ； 北 半 球 低 纬 和 南 半 球 高 纬 ， 水 准 面 低 于扁 球 体 。v非 梨 ： 忽 略 了 赤 道 半 径 与 极 半 径 的 21千 米 的 巨大 差 异 ； 过 分 夸 大 了 南 北 极 半 径 之 间 40米 的微 小 差 异 ； 笼 统 地 说 地 球 呈 梨 形 是 不 确 切 的 。二 、 地 内 物 质 分 布 和 地 球 形 状q地 球 内 部 物 质 的 组 成 和 密 度 随 深 度 而 不 同q物 质 分 布 不 均 匀 的 情 况 在 地 壳 最 显 著 第 十 四 节 地 球 的 结 构地 球 的 圈 层 结 构一 、 地 球 的 外 部 结 构q岩 石 圈q水 圈q大 气 圈q生 物 圈 二 、 地 震 波 与 地 球 内 部 结 构 体波地 震 波面波纵波横波q 地 球 内 部 结 构v 地 壳v 地 幔v 地 核 图6-1 地球的内部结构 一 、 地 球 表 面 的 海 陆 分 布半 球 海 洋 面 积 % 陆 地 面 积 %北半球60.7 39.3南半球80.9 19.1东半球62.0 38.0西半球80.0 20.0地 球 的 表 面 结 构 二 、 陆 地q大 陆 分 类v亚 洲 ；v欧 洲 ；v非 洲 ；v北 美 洲 ；v南 美 洲 ；v大 洋 洲 ；v南 极 洲 。 q岛 屿 分 类v大 陆 岛 ；v火 山 岛 ；v珊 瑚 岛 。 三 、 海 洋q海 的 分 类v地 中 海 ；v内 海 ；v边 缘 海 。 q洋 的 分 类v太 平 洋 ；v大 西 洋 ；v印 度 洋 ；v北 冰 洋 。q大 洋 海 底 地 形 的 共 同 特 征v大 洋 边 缘 有 海 陆 间 的 过 渡 地 带 ；v大 陆 架 向 海 的 一 方 有 大 陆 坡 ；v海 盆 是 大 洋 的 主 体 部 分 。 第 十 五 节 地 球 内 部 的 物 理 性 质一 、 地 磁 和 地 磁 要 素 磁 北 极 磁 极 磁 轴 磁 南 极 磁 场 ： 由 磁 力 作 用 的 空 间 。地 球 的 磁 性 q磁 场 强 度 ： 表 征 磁 场 特 征 的 要 素q磁 倾 角 ： 地 球 磁 场 强 度 的 方 向 对 于 水 平面 的 俯 角q磁 偏 角 ： 地 球 磁 场 强 度 水 平 分 量 的 方 向 ，即 在 地 理 子 午 线 与 地 磁 子 午 线 之 间 ， 总存 在 一 个 偏 角 ， 叫 磁 偏 角 二 、 地 磁 要 素 的 分 布q偶 极 磁 场 地 磁 要 素 的 分 布v地 磁 南 北 两 极 互 为 对 峙 点 ；v地 磁 赤 道 是 距 地 磁 南 北 两 极 各 为 90 的大 圆 ；v地 磁 强 度 和 地 磁 倾 角 ， 都 随 地 磁 纬 度 的增 高 而 增 大 。q由 于 非 偶 极 磁 场 的 存 在 ， 地 球 磁 场 实 际 上是 一 个 倾 斜 偏 心 偶 极 磁 场 三 、 地 磁 要 素 的 变 化q长 期 变 化 ， 来 源 于 地 球 内 部 的 物 质 运 动q短 期 变 化 ， 来 源 于 电 离 层 及 太 阳 活 动 的 影响q平 静 变 化 ： 包 括 太 阳 日 变 化 、 太 阴 日 变 化和 季 节 变 化q干 扰 变 化 ： 区 域 性 、 全 球 性 、 磁 暴 四 、 地 球 磁 层 和 辐 射 带q地 球 磁 层 ： 地 球 磁 场 在 太 阳 风 中 “ 挖 ”出 一 个 口 袋 形 的 空 洞 ， 叫 做 地 球 磁 层q辐 射 带 ： 范 艾 伦 辐 射 带五 、 地 球 磁 场 的 成 因 地 球 的 质 量 和 密 度 一 、 地 球 的 质 量 和 平 均 密 度 二 、 地 球 内 部 的 密 度圈层上限深度（km)上限密度（g/cm）下限深度（km）下限密度（g/cm）地壳0 15 2.83地核15 3.31 2 878 5.62外核2 878 9.89 5 161 12.70内核5 161 12.70 6 371 13.003 3 地 球 的 质 量 和 密 度一 、 地 面 重 力 及 其 纬 度 分 布 地 面 重 力 因 纬 度 而 不 同 ， 其 原 因 是由 于 地 面 上 的 引 力 和 自 转 的 惯 性 离 心 力， 都 因 纬 度 而 不 同 。 地 面 上 的 引 力 两 极最 大 、 赤 道 最 小 。二 、 地 球 内 部 的 重 力q地 面 以 上 ， 重 力 因 高 度 而 不 同q地 面 以 下 ， 重 力 因 深 度 而 不 同 三 、 地 球 内 部 的 压 力q从 地 面 到 地 心 ， 地 球 内 部 的 压 力 一 直随 深 度 的 增 加 而 增 加 。 压 力 增 加 的 速度 因 深 度 而 不 同q同 一 深 度 压 力 的 大 小 相 同 。 地 球 表 面存 在 海 洋 和 陆 地 的 差 异 地 球 内 部 的 温 度 和 热 源一 、 地 球 内 部 的 温 度q地 温 梯 度 ： 地 内 温 度 随 深 度 而 增 加 的速 度v地 内 温 度 随 深 度 增 加 而 升 高 ， 地 心是 全 球 最 高 温 度 所 在 ；v温 度 随 深 度 升 高 的 速 度 ， 却 随 深 度的 增 加 而 降 低 。 二 、 地 球 内 部 的 热 源 和 温 度 的 演 变q地 面 热 能 来 源 ： 太 阳 + 地 球 内 部q地 球 内 部 热 源v 地 内 物 质 因 受 到 压 缩 增 温 而 放 出 热 量 ；v 内 物 质 分 异 成 地 壳 、 地 幔 和 地 核 过 程 中， 重 物 质 下 沉 轻 物 质 上 升 ， 因 降 低 重 力位 能 而 产 生 大 量 热 能 ；v 而 地 球 自 转 速 度 减 慢 过 程 中 所 消 耗 的 动能 一 部 分 转 化 为 热 能 。