南極洲是世界上發(fā)現(xiàn)最晚的大陸.是誰最早發(fā)現(xiàn)南極洲?眾說紛壇.英國人說是英國船長詹姆斯·庫克于1774年1月把船駛到了南緯71°10'海域,俄國人說是俄羅斯航海家別林斯高晉率領的探險隊1820年1月16日發(fā)現(xiàn)了南極大陸,挪威人說挪威海員博爾赫格列文于1895年登上羅斯海人口處的岬角.
第一個獨闖南極洲的人是挪威律師埃林·卡蓋.1993年11月17日,29歲的卡蓋從南極洲倫那訥冰架上的伯克納島出發(fā),白天拖著裝滿生活用品的120公斤重的雪撬,以每天平均27公里的速度滑雪行進,晚上在-40℃的帳篷中就寢.他經(jīng)過50天的艱苦跋涉,獨自走了1310公里.
第一個潛到南極海底的中國人是劉寶珠.1985年1月28日上午9時許,我國在南極洲海域進行首次考察性潛水作業(yè)的潛水長劉寶珠,身攜100多斤重潛水裝置,潛入喬治島民防灣海底.20分鐘后,37歲的劉寶珠從56米深的海底安全浮出水面.
誰最早發(fā)現(xiàn)了南極洲呢?這個問題似乎并不像意大利探險家哥倫布“發(fā)現(xiàn)”了美洲大陸那樣獲得舉世一致的公認,圍繞最早發(fā)現(xiàn)南極洲的榮譽的筆墨官司,至今沒有結束,甚至永遠不會結束.
誰是第一個環(huán)球旅行的人?
麥哲倫（Magellan,Ferdinand）,葡萄牙著名航海家和探險家,先后為葡萄牙（1505～1512）和西班牙（1519～1521）作航海探險.從西班牙出發(fā),繞過南美洲,發(fā)現(xiàn)麥哲倫海峽,然后橫渡太平洋.雖在菲律賓被殺,他的船只繼續(xù)西航回到西班牙,完成第一次環(huán)球航行.被認為是第個環(huán)球航行的人.
太陽系八大行星之一,國際名稱為“該婭”(蓋婭（Gaea）,希臘神話中的大地之神,所有神靈中德高望重的顯赫之神.是希臘神話中最早出現(xiàn)的神,在開天辟地時,由卡厄斯(Chaos)所生.她是宙斯的祖母,蓋婭生了天空,天神烏拉諾斯（Ouranos or Uranus）,并與他結合生了六男六女,十二個泰坦巨神及三個獨眼巨人和三個百臂巨神,是世界的開始,而所有天神都是她的子孫后代.至今,西方人仍然常以“蓋婭”代稱地球. ),按離太陽由近及遠的次序數(shù)是第三顆.它有一顆天然的衛(wèi)星---月球,二者組成一個天體系統(tǒng)---地月系統(tǒng).在中國神話中是被盤古開辟,盤古死后他的身體便變成組成地球的山.水等.
地球自西向東自轉,同時又圍繞太陽公轉.地球自轉與公轉運動的結合使其產生了地球上的晝夜交替和四季變化(地球自轉和公轉的速度是不均勻的).同時,由于受到太陽、月球、和附近行星的引力作用以及地球大氣、海洋和地球內部物質的等各種因素的影響,地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化.地球自轉產生的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的兩極稍扁,赤道略鼓的旋轉橢球體,極半徑比赤道半徑短約21千米.
阿波羅飛船在月球上看到地球是由一系列的同心層組成.地球內部有核（地核）、幔（地幔）、殼（地殼）結構.地球外部有水圈和大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態(tài)地球的美麗外套.
地球作為一個行星,遠在56億年以前產生于原始太陽星云.
地球的基本參數(shù)
扁率因子： 298.257
平均密度： 5.52克/厘米3
赤道半徑： ae = 6378136.49 米
極半徑： ap = 6356755.00 米
平均半徑： a = 6371001.00 米
赤道重力加速度： ge = 9.780327 米/秒2
平均自轉角速度： ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒
扁率： f = 0.003352819
質量： M⊕ = 5.9742 ×10^24 公斤
地心引力常數(shù)： GE = 3.986004418 ×10^14 米3/秒2
平均密度： ρe = 5.515 克/厘米3
太陽與地球質量比： S/E = 332946.0
太陽與地月系質量比： S/(M+E) = 328900.5
公轉時間： T = 365.2422 天
離太陽平均距離： A = 1.49597870 × 1011 米
公轉速度： v = 11.19 公里/秒
表面溫度： t = - 30 ～ +45
表面大氣壓： p = 1013.250毫巴
表面重力加速度(赤道)： 978.0厘米/秒2
表面重力加速度(極地)： 983.2厘米/秒2
自轉周期： 23小時56分4.0096秒(平太陽時)
公轉軌道半長徑： 149597870千米
公轉軌道偏心率： 0.0167
公轉周期： 1恒星年
黃赤交角： 23度26分
地球海洋面積： 361745300平方公里
地殼厚度： 80.465公里
地幔深度： 2808.229公里
地核半徑： 3482.525公里
表面積 ： 510067866平方公里
人們對于地球的結構直到最近才有了比較清楚的認識.整個地球不是一個均質體,而是具有明顯的圈層結構.地球每個圈層的成分、密度、溫度等各不相同.在天文學中,研究地球內部結構對于了解地球的運動、起源和演化,探討其它行星的結構,以至于整個太陽系起源和演化問題,都具有十分重要的意義.
地球各圈層結構
地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分.地球外圈可進一步劃分為四個基本圈層,即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈；地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層,即地幔圈、外核液體圈和固體內核圈.此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈,它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層,位于地面以下平均深度約150公里處.這樣,整個地球總共包括八個圈層,其中巖石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球.對于地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈,以及巖石圈的表面,一般用直接觀測和測量的方法進行研究.而地球內圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震學、重力學和高精度現(xiàn)代空間測地技術觀測的反演等進行研究.地球各圈層在分布上有一個顯著的特點,即固體地球內部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的,其中生物圈表現(xiàn)最為顯著,其次是水圈.
大氣圈
大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層,它包圍著海洋和陸地.大氣圈沒有確切的上界,在2000 ～ 16000 公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子.在地下,土壤和某些巖石中也會有少量空氣,它們也可認為是大氣圈的一個組成部分.地球大氣的主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04％比例的微量氣體.地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1021克,相當于地球總質量的百萬分之0.86.由于地心引力作用,幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內,其中75％的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內.根據(jù)大氣分布特征,在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等.
水圈
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等,它是一個連續(xù)但不很規(guī)則的圈層.從離地球數(shù)萬公里的高空看地球,可以看到地球大氣圈中水汽形成的白云和覆蓋地球大部分的藍色海洋,它使地球成為一顆"藍色的行星".地球水圈總質量為1.66×1024克,約為地球總質量的3600分之一,其中海洋水質量約為陸地（包括河流、湖泊和表層巖石孔隙和土壤中）水的35倍.如果整個地球沒有固體部分的起伏,那么全球將被深達2600米的水層所均勻覆蓋.大氣圈和水圈相結合,組成地表的流體系統(tǒng).
生物圈
由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物,在地球上這個合適的溫度條件下,形成了適合于生物生存的自然環(huán)境.人們通常所說的生物,是指有生命的物體,包括植物、動物和微生物.據(jù)估計,現(xiàn)有生存的植物約有40萬種,動物約有110多萬種,微生物至少有10多萬種.據(jù)統(tǒng)計,在地質歷史上曾生存過的生物約有5－10億種之多,然而,在地球漫長的演化過程中,絕大部分都已經(jīng)滅絕了.現(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部,構成了地球上一個獨特的圈層,稱為生物圈.生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層.
巖石圈
對于地球巖石圈,除表面形態(tài)外,是無法直接觀測到的.它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成,從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續(xù)面（莫霍面）,一直延伸到軟流圈為止.巖石圈厚度不均一,平均厚度約為100公里.由于巖石圈及其表面形態(tài)與現(xiàn)代地球物理學、地球動力學有著密切的關系,因此,巖石圈是現(xiàn)代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分.由于洋底占據(jù)了地球表面總面積的2/3之多,而大洋盆地約占海底總面積的45％,其平均水深為4000～5000米,大量發(fā)育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周圍延伸著廣闊的海底丘陵.因此,整個固體地球的主要表面形態(tài)可認為是由大洋盆地與大陸臺地組成,對它們的研究,構成了與巖石圈構造和地球動力學有直接聯(lián)系的"全球構造學"理論.
軟流圈
在距地球表面以下約100公里的上地幔中,有一個明顯的地震波的低速層,這是由古登堡在1926年最早提出的,稱之為軟流圈,它位于上地幔的上部即B層.在洋底下面,它位于約60公里深度以下；在大陸地區(qū),它位于約120公里深度以下,平均深度約位于60～250公里處.現(xiàn)代觀測和研究已經(jīng)肯定了這個軟流圈層的存在.也就是由于這個軟流圈的存在,將地球外圈與地球內圈區(qū)別開來了.
地幔圈
地震波除了在地面以下約33公里處有一個顯著的不連續(xù)面（稱為莫霍面）之外,在軟流圈之下,直至地球內部約2900公里深度的界面處,屬于地幔圈.由于地球外核為液態(tài),在地幔中的地震波S波不能穿過此界面在外核中傳播.P波曲線在此界面處的速度也急劇減低.這個界面是古登堡在1914年發(fā)現(xiàn)的,所以也稱為古登堡面,它構成了地幔圈與外核流體圈的分界面.整個地幔圈由上地幔（33～410公里深度的B層,410～1000公里深度的C層,也稱過渡帶層）、下地幔的D′層（1000～2700公里深度）和下地幔的D〃層（2700～2900公里深度）組成.地球物理的研究表明,D〃層存在強烈的橫向不均勻性,其不均勻的程度甚至可以和巖石層相比擬,它不僅是地核熱量傳送到地幔的熱邊界層,而且極可能是與地幔有不同化學成分的化學分層.
外核液體圈
地幔圈之下就是所謂的外核液體圈,它位于地面以下約2900公里至5120公里深度.整個外核液體圈基本上可能是由動力學粘度很小的液體構成的,其中2900至4980公里深度稱為E層,完全由液體構成.4980公里至5120公里深度層稱為F層,它是外核液體圈與固體內核圈之間一個很簿的過渡層.
固體內核圈
地球八個圈層中最靠近地心的就是所謂的固體內核圈了,它位于5120至6371公里地心處,又稱為G層.根據(jù)對地震波速的探測與研究,證明G層為固體結構.地球內層不是均質的,平均地球密度為5.515克/厘米3,而地球巖石圈的密度僅為2.6～3.0克/厘米3.由此,地球內部的密度必定要大得多,并隨深度的增加,密度也出現(xiàn)明顯的變化.地球內部的溫度隨深度而上升.根據(jù)最近的估計,在100公里深度處溫度為1300°C,300公里處為2000°C,在地幔圈與外核液態(tài)圈邊界處,約為4000°C,地心處溫度為 5500 ～ 6000°C.
形狀和大小
中國古代對天地的認識有所謂渾天說.東漢張衡在《渾天儀圖注》里寫道：“天體圓如彈丸,地如雞中黃……天之包地猶殼之裹黃.”地球是圓的這個概念在遠古就已模糊地存在了 .723 年唐玄宗派一行和南宮說等人 ,在今河南省選定同一條子午線上的 13 個地點 ,測量夏至的日影長度和北極的高度 ,得到子午線一度之長為351里80步 ( 唐代的度和長度單位 ).折合現(xiàn)代的尺度就是緯度 一度長132.3千米,相當于地球半徑為7600千米 ,比現(xiàn)代的數(shù)值約大20％.這是地球尺度最早的估計( 埃及人的測量更早 一些,但觀測點不在同 一 子午線上 ,而且長度單位核算標 準不詳,精度無從估計）.
精確的地形測量只是到了牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律之后才有可能,而地球形狀的概念也逐漸明確.地球并非是很規(guī)則的正球體.它的表面可以用一個扁率不大的旋轉橢球面來極好地逼近.扁率e為橢球長短軸之差與長軸之比 ,是表示地球形狀的一個重要參量.經(jīng)過多年的幾何測量、天文測量以至人造地球衛(wèi)星測量,它的數(shù)值已經(jīng)達到很高的精度.這個橢球面不是真正的地球表面,而是對地面的一個更好的科學概括,用來作為全球各地大地測量的共同標準,所以也叫做參考橢球面 .按照 這個參考橢球面 ,子午圈上一平均度是111.1千米 ,赤道上一平均度是111.3千米 .在參考橢球面上重力勢能是相等的,所以在它上面各點的重力加速度是可以計算的,公式如下：
g0＝9.780318（1＋0.0053024sin2j－0.0000059sin2j）米／秒2, 式中g0是海拔為零時的重力加速度,j是地理緯度 .知道了地球形狀、重力加速度和萬有引力常數(shù)G＝6.670×10-11牛頓·米2／千克2,可以計算出地球的質量M為 5.976×1027克.
自轉
由于地球轉動的相對穩(wěn)定性 ,人類生活歷來都利用它作為計時的標準,簡單地說,地球繞太陽公轉一周的時間叫做一年,地球自轉一周的時間叫做一日.然而由于地球外部和內部的原因,地球的轉動其實是很復雜的.地球自轉的復雜性表現(xiàn)在自轉軸方向的變化和自轉速率即日長的變化.