**章地球和我们——房东和房客
大气圈——大气运动
水圈——水循环生物圈
岩石圈一一地球的表层
地球的内部一一巨大的锅炉
活力地球与我们
据我们现在所知,太阳系里只有一个地方愿意收留我们人类,那就是地球。地球是房东,我们是房客。虽然房本上的“建筑面积”很大,但真正能用的“套内面积”不大,其他地方不是水太多或岩石太多,就是太热或太冷,让我们无法居住。
如果你就此觉得这个房东小气,那也有点苛刻了。只要看一眼烤炉似的金星,或者冰窖似的火星,就能感觉到房东还是挺宅心仁厚的——她至少收留了我们。没有这个房东,我们恐怕要在茫茫宇宙里漂泊,寻找栖息之所呢。房东,至少为我们提供了一处相当不错的家园,一个充满活力的寄居场所。
院士导读
作为新来的房客,我们*先要了解房东的脾气,了解她给我们提供的各种生活条件和设施,认识地球的来龙去脉,有利于我们生活得更舒适,使地球更宜居。
在太阳系的地盘,谁的体积大,谁就是老大。太阳占了整个太阳系99.86%的质量,显然是老大。太阳是t旦星,而t旦星有个规律,就是越大燃烧得就越快(能量和质量的关系:E=me2)。假如太阳的体积是现在的10倍,它就会在1000万年(而不是100亿年)后消耗干净。幸好,老大的体积不是太大,未来还可以活很久。太阳长寿,地球也沾光。
地球离太阳不远也不近,近地面全年平均温度为15°C。因为温度适宜,地球上浩瀚的海洋,长期以液体形态保存下来,既不沸腾成气体,
?太阳系行星分布图。在太阳系中的行星,距离太阳从近到远分别为:水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王星(Neptune)。只有地球,处在得天*厚的距离范围内:离太阳不远不近,温度不高也不低,是一颗适合人类居住的星球(图源:NASA)
也不冷凝成冰块。
地球是唯一拥有含21%氧气的大气层的行星,这个浓度正好,太多太少,都会带来很大的麻烦。
地球具有板块构造。板块构造可以不停地更新地面,使地面发生褶皱,山脉开始顶立,要是地面没有起伏很平坦,那么地球上到处都会被3km深的水覆盖。没了陆地,也就没有人类的生活空间。板块构造是地球能量的传送带,它把构成生命基础的营养物质等送进地球内部,然后返回地表,如此循环往复。
地球是一个具有圈层结构的星球,*外边是大气圈,向下是水圈、生物圈和岩石圈。
从外太空看到的地球。苏东坡说,不识庐山真面目,只缘身在此山中。我们要了解地球的全貌,*好离开地球看地球。如果从外太空看地球,地球全貌一览无余:白色的是厚厚的大气(大气圈),蓝色的是海洋(水圈的代表),揭色的是大陆岩石(岩石圈的代表),绿色的是被植被覆盖的陆地(生物圈的代表)。地球是太阳系中一颗非常*特的星球
大气圈——大气运动
友好的组分
有的星球,没有大气;有的星球,虽然充满了大气,但配方不对,如金星,二氧化碳就占了大气的96.5%,这导致了温室效应,是一个失控的火炉。地球是唯一拥有含21%氧气大气层的行星,这是适合进化后的人类生存的浓度。
大气组分包括了许多“世界之*”,氮是大气中含量*多的元素,氧是生物离不开的元素,甲烷则是世界上*简单的有机化合物。
地球的空气组分对人类生存来说非常重要,来看两个例子:
**,空气中的二氧化碳、甲烷等,因为能产生温室效应而被叫做温室气体,它们的作用是使地球表面变得更暖。目前全世界都在关心全球变暖问题,怕问题太严重了,于是致力于减少二氧化碳的排放。
但如果空气中温室气体含量太少了的话,对人类来说同样不好,因为太少的温室气体会带来漫长的严寒。23亿年前,空气中甲烷、二氧化从国际空间站看地球大气。2011年7月31曰,国际空间站宇航员拍摄到了这张照片,照片展示了地球大气层的对流层(橙红色)、平流层及更高层,因为大气对蓝光的散射*强,可以看到地面以上的大气层是蓝色的,但当太阳处于较低的位置,太阳光走过的大气路径更长,此时红色和橙色光能够更好地透过大气层(图源:NASA)
碳浓度明显降低,温室效应被破坏,全球温度下降到-50°C。地球进入冰河期,变得十分寒冷,赤道海洋被大约1.6km厚的冰层覆盖,大量生物死亡,只有转入地下或在热温泉中的生物才得以生存下来。这就是地球历史上的“雪球地球”事件。
第二,空气中氧气的比例合适,是人类生存的关键要素。2024年6月15日,河南省叶县一辆轻厢式冷藏货车违规载人,车厢密封,与外界空气隔绝。车辆行驶约半小时后,司机发现车厢内的8人缺氧窒息昏迷,经医院紧急抢救后,8人仍不幸遇难。
缺氧会窒息,但是,过高浓度的氧气,也会产生后果严重的“氧气中毒”。如果吸氧时氧气浓度超过50%,病人也会很快死亡。森林中氧气浓度超过30%,森林大火就很难扑灭。
读到这里,我们是不是应该感谢一下我们的地球房东呢?她为我们提供了浓度正好的氧气。医学专家的建议:早上屋内开窗换气,更新一下屋子里的含氧量,可见是个好主意。
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