地球漫谈 江铭辉 五梦网
一、地球绕太阳运转
一件事情因观察位置不同,所得结果也不同。例如在地面上,即便站在高山上,向下远望,地球看起来总是像一块大平板,古人因此想象地球像一块大平板,此块大平板是由四只巨象站在一只海龟身上。但是到了公元250年左右,西腊哲学家「亚里斯多德」在观察月蚀时,早已注意到地球的阴影在月面上成一圆弧(如图1)。因此在古希腊,人们早已注意到地球可能和太阳一样,都是圆的。虽然如此,但是古人仍然认为地球乃是宇宙的中心,太阳绕地球运行,这样到了14世纪以后,哥白尼才提出地动说,把太阳放在中心,所有太阳系的行星皆绕太阳运转,而地球则是绕太阳运转的九大行星的第三颗行星。
图1:「亚里斯多德」在观察月蚀时,注意到地球的阴影在月面上成一圆弧
二、地球的形状
虽然地球的形状在古时候,都认为是平的,但也有几个事实,可证明地面是弯曲的。举例来说在我们日常生活中,在海边向前远望,常可看到远处驶来的船只,船的桅杆总是最先出现在水平在线,可见地球的表面是湾曲的,麦哲伦更以船只环绕地球一周,来证明地球是圆的。
地球是圆的,可以从登上月球的航天员得道验证(如图2),在科学发达的今日,人们已可从人造卫星的高空拍照及科学家的计算地球的外貌,终于证实地球实际是一个扁平的椭圆体,这是由于万有引力和地球自转的影响,得到地球二极较扁,赤道较凸出,赤道的半径是6378公里,两极半径是6357公里,两者相差21公里,大约是地球半径的300分之一。但一般我们以6371公里当作地球的半径。
图2:站在月球上,也可以看到地球缓慢升起,而且是圆的。
地球的表面覆盖着大约5亿平方公里的陆地与海洋,地球以每秒29.8公里的速度顺着椭圆形的轨道环绕太阳,环绕太阳一周,约须365.25天,地球同时会有,自转一次的时间称为一天,一天是24小时3分57秒,由于自转的速度逐渐在变慢,一天的长度大约每100年增加30秒。
三、地球构造的重要数据
现代的交通方便,任何人从一个国家旅行至另一个国家,很少人去计算它的距离,地球究竟有多大,一点概念都没有。
让我们讨论一些较为重要的地球数据。
1.地球圆周
我们知道地球半径事6371公里,因此地球的圆周=2πR=2×3.1416×6371公里=40030公里
约4万公里。
2. 地球体积
地球的形体近似球形,其体积是:4/3πR3=4/3π×(6371公里)3=4/3π×(6371×105公分) 3=1.08×1027立方公分
3.地球表面与海洋最大差距
从我们爬山越领,可以知道地球的表面是崎岖不平,实际上世界最高峰为圣母峰,离海平面约8.8公里,海洋中最深处是太平洋的马里安纳海沟,深约11公里,两者差距约20公里,是地球半径的300分之一,大约等于赤道与两极半径的差距。
4. 地球的密度
地球除了海洋和陆地之外,地表上有大气,高度愈高,空气愈稀薄,高50公里的空气,大约只有地表上空气的0.1%。地表下还有各层的熔岩,如果我们要计算整个地球的平均密度,首先我们要知道地球的质量和体积,因为地球的平均密度是地球质量除以地球体积,提到地球质量,科学家早已从牛顿的万有引力定律推算出地球的质量为5.98×1027公克,同时从地球的半径得知地球体积是1.08×1027立方公分,因此计算出地球的平均密度是5.52公克/立方公分。但我们已经知道地壳的平均密度是2.85公克/立方公分,可见地壳的岩石比整个地球的平均密度还小很多,我们也可以推算地球的深部物质密度一定比地球的表面的密度大很多。
5.其他地球的重要数据
‧光是世界跑最快的东西,它1秒钟可跑地球的7圈半。
‧地球到太阳的距离149600000公里,叫一个天单位,大约光走8分20秒。
‧地球到月球的距离384400公里。光只走1.3秒。
‧地球绕太阳一周的旅程 939120000公里
‧艾尔勒斯峰3.2(圣母峰)8848公尺
‧加勒比海 37.1万平方公里
‧密西根湖5.8万平方公里
‧贝加尔湖万平方公里
‧尼罗河 8890公尺
‧亚马孙河 6300公尺
‧密西西比河6210公尺
‧长江5530公尺
‧黄河4670公尺
‧格林兰岛218万平方公里
‧新几内亚77万平方公里
‧马达加斯加岛59万平方公里
四、海洋地形分类
图3:海洋地形分类
如图3.由陆地向海洋的名称可分为:大陆棚及大陆斜坡、海底峡谷、海底盆地、中洋脊。
1. 大陆边缘:包括大陆棚及大陆斜坡。大陆棚是大陆沿岸之延长部分,属于较平坦部分,大陆斜坡是位于大陆棚与海底盆地之间。
2. 海底峡谷:海底最深处,狭长、深谷,称为海底峡谷。
3. 海底盆地:原大海洋的海底,海洋的深处,这里有宽阔的平原。
4.中洋脊:海洋中的山脉。
五、地球表面高低的计算
由于地球的表面是高低起伏,有高山,有深海,我们以平均海平面为测量地球高度之基准,在此海平面的高度是0,比海平面高为正值,低于海平面为负值,陆地除了大陆以外,另外由于海底的高原和山峰,突出水面,未被水淹没者,也会形成岛屿(如图4)
图4:地球的岛屿
六、造成地球形态的原动力
地球的表面因受地球外部营力及地球本身的内部营力作用之影响,因而改变地球表面的形态,今日球表面的完全是古代之地表形态不断遭受地球内、外营力演变而成,地球营力包括:
1. 地球外部营力:如重力、水力、风力等,重力可造成山崩、沉积,水力和风力造成风化和浸蚀作用。
2. 地球内部营力:如火山活动、板块运动等,地球的板块运动可造成板块的互相推挤,造成大地震和地表的隆起,火山活动可造成较小地震,同时火山所喷出的熔岩还会造成新的陆块。