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生物圈包括(生物圈包括生態系統嗎)

  • 生活
  • 2023-04-19 15:03

本文基于回答網友的類似問題,見截圖:

這種常識在小學就已經知道了,不過我們今天可以說得更深一點。下面,就從地球的基本情況、結構、運動三個方面,與朋友們分享一下地球家園的常識。

基本情況

地球是一個平均直徑約12742.02公里的球,質量約為5.97237*10^24公斤,也就是約60萬億億噸。為啥這里都用“約”呢?因為這種大質量天體要將尺度和質量定位到很精細是不可能的,而且這些數據本身也每天都在變化,所以只能說個大概。

而且地球并不是一個完美的球形,有點點扁,扁率達到0.0033528,因此,地球直徑只是一個平均值。地球之所以有這么一點點不圓,是因為地球在自轉,自轉的物體就有離心力,而赤道就是自轉離心力最大的地方,這樣赤道附近的地殼就被甩得隆起一點,這里的直徑最大,約為12756公里;而兩極離心力最小,因此直徑也小一點,約為12714公里。

這樣我們就可以計算出赤道周長約40075公里,兩極周長約為39942公里。

有了這些基礎數據,我們就可以算出地球總面積約5.1億平方公里。在這5.1億平方公里面積上,陸地和島嶼占據了29.2%,江河湖海等水域占據了70.8%。水體的大部分是海洋咸水,總體積約為13.8億立方公里,其中96.5%為海水。

而在13.5%的淡水資源中,又有99.15%以上是冰蓋、冰川,真正人類可利用的水資源在江河湖泊,這部分水資源只約占淡水資源總量0.85%,約93000立方公里。由此我們可以看出,人類可利用水資源只占總水量的0.0067%。

如果將地球上所有的水做成一個水球,總水球直徑約1400公里,淡水球約270公里,可利用水球直徑只有56公里(上圖)。所以,人類可利用的淡水資源很稀缺,人類要想長期生存,節約水資源人人有責。

地球結構

地球表層系統由下到上由巖土圈、水圈、生物圈(包括人類圈)、大氣圈構成,這些屬于地球外圈,是目前人類活動能夠觸及的范圍。

所謂巖土圈就是由巖石組成的地殼和巖石風化出來的土壤組成;水圈就是覆蓋在巖土圈之上的水體,包括海洋和江河湖泊;生物圈和人類圈就是生存活動在陸地和水圈中的動物、植物、微生物,尤其是遍布地球各個角落的人類活動痕跡。

大氣圈就是覆蓋包裹地球的大氣層,就是人類每時每刻都在呼吸的空氣。空氣主要由氮和氧組成,按體積劃分,氮氣約占78%,氧氣約占21%,還有氦、氖、氬、氪、氙、氡等稀有氣體加起來約占0.934%,二氧化碳約占0.04%,水蒸氣、塵埃雜質等占0.002%。

大氣密度與溫度和壓力密切相關,海平面大氣壓為101325Pa,也稱為1atm,就是1個標準大氣壓。在零攝氏度1個標準大氣壓條件下,空氣密度約為1.293kg/m^2。隨著海拔高度的升高,氣壓會越來越低,密度會越來越小,也就是越來越稀薄。

一般把大氣層分為5層,從地表算起一層層上去叫對流層、平流層、中間層、暖層、外層。大氣與外太空沒有嚴格區分界限,到了距離地球數萬公里的高空,還有稀少的大氣粒子活動。地球的希爾球半徑為150萬公里,也就是地球引力影響范圍為150萬公里,因此在那里也還有地球的大氣分子存在。

地球內圈主要是地球的實體部分,主要是指地殼下三個層次,即地幔層、地核外液體層、地核,又可細分為上地幔、下地幔、外地核、過度層、內地核。這種細分是因為每一個層次都不是突然變化的,而是逐步過度變化的。

地殼厚度平均約35公里,最薄的地方只有幾公里(海溝),最厚的地方有70多公里(山巔);地幔層厚度約有2865公里;地核的半徑約3471公里。從地表往下,越深溫度越高,壓力越大。地幔溫度約在1000~2000℃之間,地核溫度在2000~6000℃之間。地殼核心壓力可達360萬個大氣壓強,物質密度約12.9g/cm^3。

有關地球各部分的詳細情況,過去發過的文章中分別有過介紹,這里就不贅述了。

地球運動

地球運動才是地球最值得介紹的部分,因為是運動才給了地球活力和生命。

太陽占有太陽系99.86%的質量,是當然的龍頭老大,對太陽系有絕對的控制權。因此,只有太陽質量33萬分之一的地球,從一出生,就和其他七大行星兄弟姐妹一樣,被太陽引力牽扯著圍繞著太陽公轉。

但在出生不久,地球的運行狀態就發生了變化。

變化的原因是一顆和火星差不多大小的星球撞上了地球,科學家們把這顆星球稱為“忒伊亞”。相撞的結果是與地球融合在一起了,這樣地球的質量就增加了約1/8,才有了如今約60萬億億噸。

這一撞,不但讓地球“長胖了”,還把地球的自轉軸撞歪了,原來垂直于太陽黃道的自轉軸,歪了約23.44度,這樣就歪著個脖子公轉了。

還不僅如此,“忒伊亞”在撞擊中融合近地球時,還撞飛了一大堆熔巖,這堆熔巖在地球引力作用下沒有飛遠,圍繞著地球轉了不久,又因為引力凝聚成一個星球,就是月球。從此,月球成為地球唯一的天然衛星,圍繞著地球一轉就是45億年。

這樣,地球和月球就形成了一個地月系統,正是這個最佳組合,讓地球出現了生命。首先是地球歪著脖子轉,形成了陽光直射在地球的位置出現了周期性的變化,一年在南緯23.44度到北緯23.44度之間圍繞著赤道上下走一圈,萬物生長靠太陽,這樣就形成了一年四季春夏秋冬的氣候變化。

而月球的形成,對地球產生了比太陽大2.5倍的引潮力,大大加強了地球海洋潮汐運動,隨著地球自轉,地表對著月亮的位置就時刻變化移動,海洋就會隨著月球引潮力的移動而潮起潮落,每天兩次。正是季節的變換和海洋潮汐的作用,讓地球充滿了生機和活力,促進了地球生命的演化和進化。

因此科學界認為,如果沒有那一撞,或者撞得多了少了,地球就可能會像金星和火星一樣,生命或許就不會出現。所以,我們之所以存在,都要感謝這一撞。

在太陽系八大行星中,有4顆類地行星,就是和地球差不多,都有堅硬巖石地殼的行星;有4顆類木巨行星,就是和木星差不多,主要由氣體組成,沒有固體表面,且體積和質量巨大。4顆類地行星是比氣態行星都靠近太陽,因此又叫內行星。

地球在類地行星中是老大,質量和體積都最大,從靠太陽最近算起,地球排在第三位,平均軌道半徑約1.5億公里。地球每天自轉一圈,赤道線速度約每秒464米;還按部就班地圍繞著太陽公轉,每秒線速度約29.783公里,一年圍繞著太陽轉一圈,約為365.25天。

這些就是地球的大致常識,歡迎討論,感謝閱讀。

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