地球
基本介绍
地球环境地球属于银河系之中的太阳系，处在金星与火星之间，是太阳系中距离太阳第三近的行星，有一颗天然卫星。地球是发现第一个具有生命个体的行星。地球所处的地球环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。在无限的宇宙空间中，地球只不过是沧海一粟，它处在永不止息的运动中。内部环境不少地球物理专家认为，地球的现有重量是6兆吨的百万倍，假如地球内部不是空的，它的重量应远不止此。 地球的现有重量为6兆吨的百万倍说法有一定的争议，测量地球的重量不能仅凭几个数学公式来计算，也不能够抛开太阳对地球的引力作用。地球的引力，导致地球表面物质重量的产生，计算地球的重量单位不能套用地球表面物质的重量算法及单位。应当依据太阳系本身，对各大行星的引力作用系数，产生的太阳系物质重量单位，才能够计算出地球的实际重量。地下王国之说，引发了科学界一场有关“地球空洞说”的激烈争论，结果如何，只能拭目以待。但是它启发了地表人，当地球气候发生骤变或其它地表灾难发生时，地表人转入地下或许比移居外星球更具现实意义。地球的空洞学说缺少科学证据，在地球形成的过程中，地球内部的洞穴空间成因有两种：其一，地幔岩浆的频繁活动导致了造山运动，从而形成了自然的岩石空洞现象。其二，在人类亿万年的发展过程中，为了避免大自然的伤害而开凿的地下洞穴。由于地震的频繁发生，对于居住在洞穴的人类来说，其伤害将会大于地表层。人类不可能长期的生存在地下，地球的空洞学说是一种杜撰现象，没有任何的理论依据。素颜照太空看的地球是一个美丽的球体，但是由于地心引力的作用，它并不是一个完美的圆球。事实上，赤道周围也因此向外隆起，形成一个“备用轮胎”结构。事实上，地球的两极长度比赤道要短，因此也没办法形成球体。地球的极半径是6356.89公里，而赤道半径是6378.38公里。天文学专家说，地球确实不是一个正宗的球体。而地球之所以长成这样，是由于它不仅要绕着太阳公转，同时还要自转，地球的表面既有陆地，又有水，为了保持内部的引力平衡，在各方“争斗”下，就长成了这个怪模样。
发现演化
发现命名
地球这个名字来源于对大地形状的认识，最早可以追溯到古希腊学者亚里士多德从球体哲学上“完美性”和数学上的“均衡性”提出“地球”这个名称和概念。
西方人常称地球为盖亚，这个词有“大地之神”、“众神之母”的意思。
地球是太阳系从内到外的第三颗行星，也是系中直径、质量和密度最大的类地行星。住在地球上的人类又常称呼地球为世界。
演化发展
在地球演化过程中，发生一些天文与地质事件，将事件的时间段叫做地质时期。
在不同的地质时期，地质作用不同，特征不同。 在各地质时期，在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件，在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、古冰川、古气候等多方面都留下了记录。
将地球历史划分为：地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期。
地质时期与特征表
地质 时期 特 征代（界）宙（宇）同位素年龄Ma 进 入 太 阳 系 时 期 地月系形成时期 新生时期这一时期是一颗彗星撞击地球而开始的。这颗彗星在太阳系裂解，形成绕太阳的小行星带。彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。原有的生物发生变异或进化。 新生代（界） 显 生 宙（宇） 今 — 65 这一时期是月球被地球俘获形成地月系而开始的。 月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。 在生物界，动物和植物都发生了变异，形成高大的树木和大型的动物。 中生代（界）65 —250 这一时期是地球进入太阳系成为行星而开始的。在这一地质时期，地球有了太阳的光照，形成了绕太阳的公转和自转，有了昼夜的变化。在地球的内部，地核或内球偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。在地壳，由于地球自转形成由两极向赤道的离心力；在太阳引力作用下，由于地球自西向东转动，地壳形成自东向西的运动。形成高山、高原，形成沟谷洼地和平原。在生物界，开始爆发式出现即开始复活。随着太阳系的演化，地球由进入太阳系时的轨道面即轨道面与太阳赤道面夹角大约23°26′，演化到现在的地球轨道面与太阳赤道面近平行，地轴由垂直轨道面变为倾斜在轨道上运行，形成一年的四季变化。在岩石建造上，出现大量的石灰岩。 古 生 代（界） 250—543 进入太阳系前时期 这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。这是一段没有阳光的地质时期。在这一段的前期，地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强，高山被剥低，在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。在这一段的后期，地壳活动变弱，地表温度渐渐降低，到了冰点以下，形成全球性的冰川。在生物界，降落在地球上的原核生物开始复活和繁殖。由于没有阳光，其他降落到地球上的植物和动物处于休眠状态。原核生物开始繁殖。 元古宙（宇） 543— 3800 地壳形成时期 这一时期是由地表熔融物质凝固开始到有沉积岩形成的一段地质时间。随着温度降低，熔融物质凝固过程中产生的水流动汇聚到张裂沟谷和大坑洼地中，产生的气留在地球表面，形成大气圈。地核俘获宇宙物质的不均，地表各处温度高低不均产生大气流动。在这一地质时期，有了水和大气，产生了风化、剥蚀和搬运作用，开始形成沉积岩。 太古宙（宇）3800—4600 地球形成时期这一时期是由地核俘获高温熔融物质开始到地表熔融物质凝固形成地球原始外壳的一段地质时间。 在距今46亿（？）年前，由铁镍物质组成的地核俘获了高温熔融物质形成巨厚熔融层。熔融层与地核接触部位温度降低，形成内过渡层；与外壳接触部位形成外过渡层；熔融层形成液态层。在这一地质时期，形成了圈层状结构的地球。熔融物质凝固形成收缩，在地表形成张裂沟谷高山。宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。 始古宙（宇） 4600—？
地球形成时期【始古宙（宇）】
这一时期是由地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体开始的，到地表熔融物质凝固形成地球最原始的外壳的一段地质时间。
在太阳系外的宇宙空间，由铁镍物质组成的地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体，在地核外形成高温熔融物质巨厚层。
地核与高温熔融物质间形成内过渡层。
地球外表温度降低，熔融物质凝固，形成地球最原始的外壳。
外壳与高温熔融物质间形成外过渡层。高温熔融物质形成液态层。
在这一地质时期，地球形成分层结构，由内向外：地核、内过渡层、液态层、外过渡层、外壳。
在地球表面，由于熔融物质凝固和收缩，形成张裂、沟谷、高山。由于宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。
地壳形成时期【太古宙（宇）】
这一时期是由地表熔融物质凝固形成地球最原始外壳开始到有沉积岩形成的一段地质时间。
地壳和地球熔融物质凝固形成的外壳是不一样的。
地壳是由火山岩、沉积岩、变质岩和陨石共同组成的地球外壳，是地球经过长期演化后而形成的。
在这一地质时期：
随着温度降低，熔融物质凝固过程中产生的水和俘获的水流动汇聚到张裂沟谷与大坑洼地中，形成地球上最初的水域海洋和湖。产生的气和俘获的大气留在地球表面，形成大气圈。
由于地核俘获宇宙物质的不均，地表各处温度高低不同产生大气流动。
在地壳形成时期，有了水和大气，产生了风化、剥蚀和搬运作用，开始形成沉积岩。
进入太阳系前时期【元古宙（宇）】
这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。
这是一段没有阳光的地质时期。
在这一段的前期，地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强，高山被剥低，在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。
在这一段的后期，地壳活动变弱，地表温度渐渐降低，到了冰点以下，形成全球性的冰川。
在生物界，降落在地球上的原核生物开始复活和繁殖。由于没有阳光，其他降落到地球上的植物和动物处于休眠状态。
进入太阳系时期【显生宙（宇）】
这一时期是太阳捕获地球，地球进入太阳系成为行星而开始的。地球进入到了有阳光的显生宙时期，是古生代的开始。
地球产生绕太阳的公转和自转。
现在的地球黄道面在太阳赤道面附近，二者夹角很小。地球倾斜在轨道上运行，地轴的倾斜方向与黄道面的夹角为66°34′，即地球的赤道面与黄道面的夹角为23°26′，如下图所示。
地球是在和太阳赤道面大约23°26′夹角方向运行（如下图所示）被太阳捕获，变成绕太阳旋转的行星。
形成公转和自转。形成时，地轴和轨道面是垂直的，地轴和太阳赤道面夹角大约为66°34′。
太阳系和其他星系一样，在星系演化趋势作用下，地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，并已移动到太阳赤道面附近（如下图所示）。
在太阳系演化过程中，在无其他天体引力作用情况下，绕转星球的轨道形状不变，自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。
地球由被太阳捕获时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。
地球被太阳捕获时地轴和轨道面是垂直的，地球两极终年无太阳光照，地球无四季。随着地球轨道面向太阳赤道面演化移动，地轴发生在轨道面上的倾斜，地球有了一年四季变化。
在这一地质时期，地球有了太阳的光照，形成了绕太阳的公转和自转，有了昼夜的变化。
在地球的内部，地核或内球偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。
在地壳，由于地球自转形成由两极向赤道的离心力;在太阳引力作用下，由于地球自西向东转动，地壳物质形成自东向西和由两极向赤道方向的运动。形成高山、高原，形成沟谷洼地和平原。
冰川融化。
在生物界，开始爆发式出现即开始复活。
在岩石建造上，出现大量的灰岩。
3.2.5. 地月系形成时期【中生 代（界）】
这一时期是月球被地球捕获形成地月系而开始的，地球进入到了中生代时期。
月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。
在生物界，动物和植物都发生了重大的变异或进化，形成高大的树木和出现大型的动物。
3.2.6. 新生时期【新生代（界）】
彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。
在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。
原有的生物发生变异或进化。
地球开始有了高级生物。
地球起源
地球起源学说
依据地球形成的位置，地球起源分为两大学派：传统学派认为地球是在太阳系内形成的；现代学派认为地球是在太阳系外形成的。
像太阳系起源一样，认为地球是在太阳系内形成的可划分为三派：分出说也叫灾变说、
捕获说、共同形成说也叫星云说。
现代学派观点：地球是在太阳系外宇宙空间形成的，在运行到太阳附近时被太阳捕获，成为绕太阳转动的行星。
地球起源
地球起源于太阳系之外的宇宙空间，在很多亿年前，地核捕获熔融物质、塑性物质、固态物质、气体和液体形成地球。
参数构造
地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口生存。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家和地区，它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。人类文明曾有过很多对于这颗星球的观点，包括神创造人类、天圆地方、地球是宇宙中心等。地球是上百万种生物的家园，包括人类。地球是人类所知宇宙中唯一存在生命的天体。地球诞生于45.67亿年前，而生命诞生于地球诞生后的10亿年内。从那以后，地球的生物圈改变了大气层和其他环境，使得需要氧气的生物得以诞生，也使得臭氧层形成。臭氧层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线，保护了陆地上的生物。地球的物理特性，和它的地质历史和轨道，使得地球上的生命能周期性地持续。地球预计将在15亿年内继续拥有生命，直到太阳不断增加的亮度灭绝地球上的生物圈。地球的表面被分成几个坚硬的部分，或者叫板块，它们以地质年代为周期在地球表面移动。地球表面大约71%是海洋，剩下的部分被分成洲和岛屿。液态水是所有已知的生命所必须的，但并不在所有其他星球表面存在。地球的内部仍然非常活跃，有一层很厚的地幔，一个液态外核和一个固态铁的内核。地球会与外层空间的其他天体相互作用，包括太阳和月球。当前，地球绕太阳公转一周所需的时间是自转的366.26倍，这段时间被叫做一恒星年，等于365.26太阳日。地球的地轴倾斜23.4°（与轨道平面的垂线倾斜23.4°），从而在星球表面产生了周期为1恒星年的季节变化。月球是唯一的天然卫星，也是地球的卫星，诞生于45.3亿年前的月球，造成了地球上的潮汐现象，稳定了地轴的倾角，并且减慢了地球的自转。大约38到41亿年前，后期重轰炸期的小行星撞击极大地改变了表面环境。 固体地球结构表地球圈层名称深度（公里）地 震纵波速度（公里/秒）地 震横波速度（公里/秒）密度（克/立方厘米）物 质 状 态一级分层二级分层传统分层 外 球地 壳地 壳0—335.6—7.03.4—4.22.6—2.9固态物质外过渡层外过渡层（上）上地幔33—9808.1—10.14.4—5.43.2—3.6部 分熔融物质外过渡层（下）下地幔980—290012.8—13.56.9—7.25.1—5.6液态—固态 物 质液态层液 态 层外地核2900—47008.0—8.2不能通过10.0—11.4液态物质内 球内 过 度 层过度层4700—51009.5—10.3 12.3液态—固态 物 质地 核内地核5100—637110.9—11.2 12.5固态物质 轨道参数远日点距离152,097,701.0 km（1.016 710 333 5 AU）近日点距离147,098,074.0 km（0.983 289 891 2 AU）轨道半长轴149,597,887.5 km（1.000 000 112 4 AU）轨道半短轴149,576,999.826 km（0.999 860 486 9 AU）轨道周长924,375,700.0 km（6.179 069 900 7 AU）轨道偏心率0.016 710 219平均公转速度29.783 km/s（107,218 km/h）最大公转速度30.287 km/s（109,033 km/h）最小公转速度29.291 km/s（105,448 km/h）轨道倾角0（7.25°至太阳赤道）升交点赤经348.739 36°近日点辐角114.207 83°卫星1个（月球）特征参数椭圆率0.003 352 9平均半径6,372.797 km赤道半径6,378.137 km两极半径6,356.752 km纵横比0.996 647 1赤道圆周长40,075.13 km子午圈圆周长40,007.86 km平均圆周长40,041.47 km表面积510,067,866 km^2陆地面积148,939,100 km^2（29.2 %）水域面积361,126,400 km^2（70.8 %）体积1.083 207 3×10^12 km^3质量5.9742×10^24 kg平均密度5,515.3 kg/m^3赤道表面重力加速度9.780 1 m/s^2（0.997 32 g）宇宙速度11.186 km/s（39,600 km/h）恒星日0.997 258 d（23.934 h)赤道旋转速率465.11 m/s轴倾斜23.439 281°北极赤经未定义赤纬+90°反照率0.367平均表面温度287 K（14 ℃）最大表面温度331 K（57.7 ℃）最小表面温度184 K（-89.2 ℃）大气参数大气压强101.3 kPa（海平面）氮78.084%氧20.946%氩0.934%二氧化碳0.0381%如果把地球看成质量均匀，并且忽略其它天体的影响，可以通过如下途径计算地球的质量。方法一、在赤道上，地球对质量为m的物体的引力等于物体的重力与随地球自转的向心力之和，则为5.984×10^24kg ；方法二、在北极，不考虑地球自转，则计算为5.954×10^24kg ；方法三、把地球看作质量均匀的球体，忽略自转影响，半径取平均值，重力加速度取标准值。则为5.965×10^24kg；月地距离r月地=3.844×10^5km，月球公转周期为27天7小时43分11秒（恒星日），即T月≈2.361×10^6s，月球和地球都看做质点，设月球质量为m月。方法四、为6.220×10^24kg。温度地核的温度大约是6880℃，比太阳光球表面温度（5778K,5505 °C）要高。地球上最高温度发生在氢弹爆炸中。一次爆炸能达到100000000℃，这温度是太阳表面温度的16667倍，比太阳核心的温度（1400万摄氏度）高多了。 地球上最冷的地方在哪里？北半球的“冷极”在西伯利亚东部的奥伊米亚康，1961年1月的最低温度是-71℃。南半球的“冷极”在南极大陆，1960年8月24日气温为-88.3℃。电性带负电原因：地球自西向东旋转，而地磁场外部是从磁北极指向磁南极（即南极指向北极），所成的环形电流与地球自转的方向相反，所以是带负电的。形状科学家经过长期的精密测量，发现地球并不是一个规则球体，而是一个两极部位略扁赤道稍鼓的不规则椭圆球体，夸张地说，有点像“梨子”，称之为“梨形体”。地球的赤道半径约长6378.137Km，这点差别与地球的平均半径相比，十分微小，从宇宙空间看地球，仍可将它视为一个规则球体。如果按照这个比例制作一个半径为1米的地球仪，那么赤道半径仅仅比极半径长了大约3毫米，凭着人的肉眼是难以察觉出来的，因此在制作地球仪时总是将它做成规则球体。结构直到17世纪哥白尼时代人们才明白地球只是一颗行星。地球，当然不需要飞行器即可被观测，然而直到二十世纪才有了整个行星的地图。由空间拍到的图片应具有合理的重要性；举例来说，它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报。地球由于不同的化学成分与地震性质被分为不同的岩层（深度：千米）：0 ～45 地壳50 ～ 400上地幔 400 ～ 650过渡区域650 ～2700下地幔 2700 ～ 2892 '' layer D"层2880 ～ 5150 外核5140 ～ 6378 内核地壳的厚度不同，海洋处较薄，大洲下较厚。内核与地壳为实体；外核与地幔层为流体。不同的层由不连续断面分割开，这由地震数据得到；其中最有名的有数地壳与上地幔间的莫霍面-不连续断面了。地球的大部分质量集中在地幔，剩下的大部分在地核；所居住的只是整体的一个小部分（下列数值×10e24千克）:大气 = 0.0000052海洋 = 0.0014地壳 = 0.026地幔 = 4.043外地核 = 1.835内地核 = 0.09675地核可能大多由铁构成（或镍/铁），虽然也有可能是一些较轻的物质。地核中心的温度可能高达7500K，比太阳表面还热；下地幔可能由硅，镁，氧和一些铁，钙，铝构成；上地幔大多由olivene，pyroxene(铁/镁硅酸盐)，钙，铝构成。知道这些金属都来自于地震；上地幔的样本到达了地表，就像火山喷出岩浆，但地球的大部分还是难以接近的。地壳主要由石英（硅的氧化物）和类长石的其他硅酸盐构成。就整体看，地球的化学元素组成为：37.6% 铁29.5% 氧15.2% 硅12.7% 镁2.4% 镍1.9% 硫0.05% 钛地球是太阳系中密度最大的星体。其他的类地行星可能也有相似的结构与物质组成，当然也有一些区别：月球至少有一个小内核；水星有一个超大内核（相当于它的直径）；火星与月球的地幔要厚得多；月球与水星可能没有由不同化学元素构成的地壳；地球可能是唯一一颗有内核与外核的类地行星。值得注意的是，有关行星内部构造的理论只是适用于地球。不像其他类地行星，地球的地壳由几个实体板块构成，各自在热地幔上漂浮。理论上称它为板块说。它被描绘为具有两个过程：扩大和缩小。扩大发生在两个板块互相远离，下面涌上来的岩浆形成新地壳时。缩小发生在两个板块相互碰撞，其中一个的边缘部份伸入了另一个的下面，在炽热的地幔中受热而被破坏。在板块分界处有许多断层（比如加利福尼亚的San Andreas断层），大洲板块间也有碰撞（如印度洋板块与亚欧板块）。有八大板块：北美洲板块 - 北美洲，西北大西洋及格陵兰岛南美洲板块 - 南美洲及西南大西洋南极洲板块 - 南极洲及沿海亚欧板块- 东北大西洋，欧洲及除印度外的亚洲非洲板块- 非洲，东南大西洋及西印度洋印度与大洋洲板块 - 印度，澳大利亚，新西兰及大部分印度洋Nazca板块 - 东太平洋及毗连南美部分地区太平洋板块 - 大部分太平洋（及加利福尼亚南岸）还有超过二十个小板块，如阿拉伯，菲律宾板块。地震经常在这些板块交界处发生。绘成图使得更容易地看清板块边界。地球的表面十分年轻。在50亿年的短周期中（天文学标准），不断重复着侵蚀与构造的过程，地球的大部分表面被一次又一次地形成和破坏。这样一来，除去了大部分原始的地理痕迹（比如星体撞击产生的火山口）。于是，地球上早期历史都被清除了。地球至今已存在了45到46亿年，但已知的最古老的石头只有40亿年，连超过30亿年的石头都屈指可数。最早的生物化石则小于39亿年。没有任何确定的记录表明生命真正开始的时刻。71%的地球表面为水所覆盖。地球是行星中唯一一颗能在表面存在有液态水（虽然在土卫六的表面存在有液态乙烷与甲烷，木卫二的地下有液态水）的行星。液态水是生命存在的重要条件。海洋的热容量也是保持地球气温相对稳定的重要条件。液态水也造成了地表侵蚀及大洲气候的多样化，这是在太阳系中独一无二的过程（很早以前，火星上也许也有这种情况）。地球的大气是由77%的氮，21%氧，微量的氩、二氧化碳和水组成。地球初步形成时，大气中可能存在大量的二氧化碳，但是几乎都被组合成了碳酸盐岩石，只有少部分溶入了海洋或给活着的植物消耗了。现在板块构造与生物活动维持了大气中二氧化碳到其他场所再返回的不停流动。大气中稳定存在的少量二氧化碳通过温室效应对维持地表气温有极其深远的重要性。温室效应使平均表面气温提高了35℃（从冻人的-21℃升到了适人的14℃）；没有它海洋将会结冰，而生命将不可能存在。
天体运动
自转地球绕地轴的旋转运动，叫做地球的自转。地轴的空间位置基本上是稳定的。它的北端始终指向北极星附近，地球自转的方向是自西向东；从北极上空看，呈逆时针方向旋转。地球自转一周的时间，约为23小时56分4秒，这个时间称为恒星日；然而在地球上，感受到的一天是24小时，这是因为选取的参照物是太阳。由于地球自转的同时也在公转，这4分钟的差距正是地球自转和公转叠加的结果。天文学上把感受到的这1天的24小时称为太阳日。地球自转产生了昼夜更替。昼夜更替使地球表面的温度不至太高或太低，适合人类生存。地球自转的平均角速度为每小时转动15度。在赤道上，自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早就是利用地球自转来计量时间的。研究表明，每经过一百年，地球自转速度减慢近2毫秒，它主要是由潮汐摩擦引起的，潮汐摩擦还使月球以每年3～4厘米的速度远离地球。地球自转速度除长期减慢外，还存在着时快时慢的不规则变化，引起这种变化的真正原因尚不清楚。公转地球绕太阳的运动，叫做公转。从北极上空看是逆时针绕日公转。地球公转的路线叫做公转轨道。它是近正圆的椭圆轨道。太阳位于椭圆的两焦点之一。每年1月3日,地球运行到离太阳最近的位置,这个位置称为近日点;7月4日,地球运行到距离太阳最远的位置,这个位置称为远日点。地球公转的方向也是自西向东，运动的轨道长度是9.4亿千米，公转一周所需的时间为一年，约365.25天。地球公转的平均角速度约为每日1度，平均线速度每秒钟约为30千米。在近日点时公转速度较快，在远日点时较慢。地球自转的平面叫赤道平面，地球公转轨道所在的平面叫黄道平面。两个面的交角称为黄赤交角，地轴垂直于赤道平面，与黄道平面交角为66°34'，或者说赤道平面与黄道平面间的黄赤交角为23°26'，由此可见地球是倾斜着身子围绕太阳公转的。
观测资料
卡文迪许认为地球的质量约为5.96×10^24千克 地球的赤道半径ra=6378137m≈6378km，极半径rb=6356752m≈6357km，扁率e=1/298.257,忽略地球非球形对称，平均半径r=6371km。在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s，全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s，地球自转周期为23小时56分4秒（恒星日），即T=8.616×10^4s。
天体研究
地球卫星月球俗称月亮，也称太阴。在太阳系中是地球唯一的天然卫星。月球是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里，除水星和金星外，其他行星里面都有天然卫星。月球的年龄大约有46亿年。月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000度，很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里，是地球的1/4。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。月球表面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“大海”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。月球的正面永远都是向着地球。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近地点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远地点时，自转速度比公转速度快，因此可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为经天秤动。严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以逆时针方向自转；而且月球也是以逆时针绕地运行；甚至地球也是以逆时针绕日公转的。很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实，轨道倾角是相对于中心天体（即地球）而言的，而自转轴倾角则相对于卫星。月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5.145 396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+ 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.002 56°的摆动，称为章动。白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点（北点）指月球通过该点往黄道面以北；降交点（南点）则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食。月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有60公里左右。月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为-12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有7%，其余93%均被月球吸收。月海的反照率更低，约为6%。月面高地和环形山的反照率为17%，看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化，下表以满月亮度为100，列出不同月龄时的亮度值。从中可以看出，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃，很可能是熔融的，据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。地球年龄科学家对地球的年龄再次进行了确认，认为地球产生要远远晚于太阳系产生的时间，跨度约为1.5亿年左右。这远远晚于此前认为的30-4500万年。此前科学家通过太阳系年龄计算公式算出了太阳系产生的时间为55.68亿年前，而地球产生的年龄要比太阳系晚30亿年到45亿年左右，大约为25.48亿年前左右。在2007年时，瑞士的科学家对此数据进行了修正，认为地球的产生要在太阳系形成的6200万年之后。地球和月亮的成因得到了大部分科学家的认可，是由于两颗金星水星大小的行星发生了相撞，进而产生了现在的地球和月球。科学家们通过放射性元素的衰变进而对地球和月球的年龄进行测算，不过由于当时科学技术并未像今天这样发达，所得出的数据也并非完全准确。科学家一般是通过同位元素铪182和钨182两种放射元素来计算地球和月球年龄的。铪182的衰变期为900万年，衰变之后的同位素为钨182，而钨182则是地核的组成部分之一。科学家们认为在地球形成时，几乎所有的铪182元素全部已经衰变成了钨182。仅有极少量存在。正是这微量的铪182才能够帮助科学家测算地球的真实年龄。尼尔斯研究所的教授说道：“所有的铪完全衰变成钨需要50-60亿年的时间，并且都会沉在地核，而新的表明，地球和月球上地幔含有的元素量高于太阳系，而经过测算时间大约为1.5亿年左右。”时代划分序号史前时代距今单位：亿年主要事件1冥古宙、隐生代45.7地球出现2原生代41.5地球上出现第一个生物——细菌3酒神代39.5古细菌出现4早雨海代38.5地球上出现海洋和其他的水5太古宙、始太古代38地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命形成6古太古代36蓝绿藻出现7中太古代32原核生物进一步发展8新太古代28第一次冰河期9元古宙、成铁纪2510层侵纪2311造山纪20.512古元古代、固结纪1813盖层纪1614延展纪1415中元古代、狭带纪1216拉伸纪10罗迪尼亚古陆形成17成冰纪8.50发生雪球事件18新元古代、埃迪卡拉纪6.3多细胞生物出现19显生宙、古生代、寒武纪5.42寒武纪生命大爆发20奥陶纪4.883鱼类出现；海生藻类繁盛21志留纪4.437陆生的裸蕨植物出现22泥盆纪4.16鱼类繁荣；两栖动物出现；昆虫出现；种子植物出现；石松和木贼出现23石炭纪3.592昆虫繁荣；爬行动物出现；煤炭森林；裸子植物出现；爬行动物出现24中生代、二叠纪2.99二叠纪灭绝事件，地球上95%生物灭绝；盘古大陆形成25三叠纪2.51恐龙出现；卵生哺乳动物出现26侏罗纪1.996有袋类哺乳动物出现；鸟类出现；裸子植物繁荣；被子植物出现27白垩纪0.996.恐龙的繁荣和灭绝、白垩纪-第三纪灭绝事件，地球上45%生物灭绝，有胎盘的哺乳动物出现28新生代0.655到现在地球未来地球的未来与太阳有密切的关联，由于氦的灰烬在太阳的核心稳定的累积，太阳光度将缓慢地增加，在未来的11亿年中，太阳的光度将增加10%，之后的35亿年又将增加40%。气候模型显示抵达地球的辐射增加，可能会有可怕的后果，包括地球的海洋可能消失。地球表面温度的增加会加速无机的二氧化碳循环，使它的浓度在9亿年间还原至植物致死的水平（对C4光合作用是10 ppm）。缺乏植物会导致大气层中氧气的流失，那么动物也将在数百万年内绝种。而即使太阳是永恒和稳定的，地球内部持续的冷却，也会造成海洋和大气层的损失（由于火山活动降低）。在之后的数十亿年，表面的水将完全消失，并且全球的平均温度将可能达到70°C。太阳，在它演化的一部分，在大约50亿年后将成为红巨星。模型预测届时的太阳直径将膨胀至现在的250倍，大约1天文单位（149,597,871千米）。地球的命运并不很清楚，当太阳成为红巨星时，大约已经流失了30%的质量，所以若不考虑潮汐的影响，当太阳达到最大半径时，地球会在距离太阳大约1.7天文单位（254,316,380千米）的轨道上，因此，地球会逃逸在太阳松散的大气层封包之外。然而，绝大部分（如果不是全部）现在的生物会因为与太阳过度的接近而被摧毁。可是，最近的模拟显示由于潮汐作用和拖曳将使地球的轨道衰减，也有可能将地球推出太阳系。地球人口从资源与人类的关系以及环境与人类的关系看，地球上的人口有一个数量限制：人口数量=适合人类居住的面积/个体生产和生活所需要的场地。用公式表示为：X =S/s=aS。其中X为人口的数量，S为适合人类居住的面积，s为每个个体生产和生活所需要的场地，a=1/s，为常数。上式X=aS可称之为人口定律。从生产和生活所需的角度看，人类每个个体生产和生活所需要的场地为1500平方米。从人口定律公式X=aS和地球上适合人类居住的面积与每个个体生产和生活所需要的场地为1500平方米，可算出地球人口上限。现代人口普查是指在国家统一规定的时间内，按照统一的项目、统一的表格和统一的填写方法，对全国人口普遍地、逐户逐人地进行调查登记。它是一种有严密组织领导、有周密计划、用科学方法进行的大规模社会调查。美国从1790年开始进行人口普查，是最早进行人口普查的国家。联合国人口普查的内容共有36个项目，包括人口迁移、家庭、生育率、死亡率、教育、经济、住房等特征。有些国家的人口普查项目更多。例如，美国1980年有65项，加拿大1981年有69项，印度1981年有40项，菲律宾1980年有41项。人口普查信息具有法律效力。它的作用可概括为以下三方面:(1)制定政策，分配选举名额，拟订建设计划。例如美国宪法规定每10年进行一次人口普查，以便准确分配众议院议席，按人口比例确定每州议员人数和联邦政府给各州的经费。(2)用于研究人口的地区分布、生育、死亡、增长、性别、年龄、城乡、职业、文化等特征。(3)通过普查得到的人口数量、分布、年龄、性别等方面的信息，确定对住房设备、食物、衣着、文娱设施、医药等的供应、商业网点的布设、商品和劳力的分配等。人口普查信息仅是数字地球庞大信息家族的一个小小的成员。数字地球可将人口普查信息以及其他地球空间数据融于一体，如将人口信息按部门、行政单元统一存档管理，并通过互联网与地物空间特征(如地物影像)相呼应。通过数字地球，人们可浏览地球上某一国家或地区的系列电子地图(如地形、水系、土地利用、人口分布等)和说明文字，并获得有关人口及其居住空间的详细信息，包括总人口、男女比例、文化程度、民族、职业、经济、教育、商业、医疗卫生、公共福利、就业和社会保险等。通过访问个人主页，可获得包括照片在内的详细信息。人口普查信息被广泛用于人口分析和预测。科学家通过解译高分辨率卫星影像可获得城市地面建筑物信息，并估算出居民点的人口数量。卫星遥感、地理信息系统和互联网技术支撑下的数字地球，具有强大的分析、评价和模拟能力。例如，美国加利福尼亚地区彭德尔顿的科学家通过收集地形、土壤类型、年降雨量、植被、土地利用及土地所有权等信息，可模拟出不同人口增长对生物多样性的影响。又如，通过人口普查数据，可模拟出城市人口的动态增长、人口分布和人口迁移。像“三峡工程”这样的大型工程项目中的移民问题,都可借助数字地球的网络功能、互操作以及地理信息系统技术来解决。地球节日1970年4月22日，在太平洋彼岸的美国，人们为了解决环境污染问题，自发地掀起了一场声势浩大的群众性的环境保护运动。在这一天，全美国有10000所中小学，2000所高等院校和2000个社区及各大团体共计2000多万人走上街头。人们高举着受污染的地球模型、巨画、图表，高喊着保护环境的口号，举行游行、集会和演讲，呼吁政府采取措施保护环境。这次规模盛大的活动，震撼朝野，促使美国政府于70年代初通过了水污染控制法和清洁大气法的修正案，并成立了美国环保局。从此，美国民间组织提议把4月22日定为“地球日”，它的影响随着环境保护的发展而日趋扩大并超过了美国国界，得到了世界许多国家的积极响应。“地球日”诞生后20年中，世界范围内的环境保护工作取得了很大的进展。1972年6月，联合国召开了具有划时代意义的人类环境会议，1973年，成立了联合国环境规划署，许多国家都相继成立了环境保护管理机构和科研机构，环境保护被提上了许多国家政府的重要议事日程，环境问题受到了公众的普遍关注。在许多重大的国际会议上，环境保护也成为重要议题之一，如1989年召开的44届联大、不结盟国家首脑会议、英联邦国家首脑会议、西方七国首脑会议等都讨论了环境问题，并通过了关于环境保护的决议或宣言。这说明环境保护已成为国际政治和国际关系的“热点”。越来越多的政治家、科学家、有识之士都强烈的认识到，环境污染和生态恶化会使社会的文明进程受到巨大阻碍。由于环境保护问题已成为国际政治的热点，1990年的地球日活动组织者们决定，要使1990年的地球日成为第一个国际性的地球日，以促使全球亿万民众都来积极地参与环境保护。为此，地球日活动的组织者致函中国、美国、英国三国领导人和联合国秘书长，呼吁以1990年4月22日为目标日期，举行高级环境会晤，为缔结多边条约奠定基础。呼吁各国采取积极步骤，达成协议，以阻止和扭转全球环境恶化趋势的发展。同时呼吁全世界愿意致力保护环境，进行国际合作的政府，在本国举办“地球日”20周年庆祝活动。庆祝“地球日”20周年活动的呼吁，得到了五大洲各国和各种团体的热烈响应和积极支持。美国总统布什宣布，把4月22日作为美国法定的地球日，并呼吁公民积极投身到改善环境的行动中去。“1990年地球日”协调委员会主席丹尼斯·海斯事先拜访了伦敦、巴黎、罗马、波恩、布鲁塞尔等地的活动小组，并得到明确的答复，同意将1990年的地球日作为国际地球日进行纪念。亚洲、非洲、美洲的许多国家和地区也都积极响应，组织纪念活动。众多的国际组织，如国际学生联合会、青年发展与合作协会等，也都表示大力支持和积极参与“地球日”20周年纪念活动。1990年4月22日这一天，全世界有100多个国家举行了各种各样的环境保护宣传活动，参加入数达几亿人。从那时起，“地球日”才具有国际性，成为“世界地球日”。世界地球日活动旨在唤起人类爱护地球、保护家园的意识，促进资源开发与环境保护的协调发展。中国从20世纪90年代起，每年4月22日都举办世界地球日活动。
爱护地球
如今人类的破坏活动，遍布全球，呼吁社会各界建立健全法律保护地球资源。因为没有地球就没有人类，没有水就没有生命，所以要从身边做起：1用完水后，要拧紧水龙头。2不要乱扔电池，因为一颗纽扣电池就会污染600吨水！3牢记“人来灯开，人走灯灭”。4多用节能灯5节约用纸。节日用短信、微信、电子邮件......祝福。一张纸双面写，废纸要回收。6垃圾分类：能卖拿去卖，有害单独放，干湿要分开。......别让眼泪成为地球最后一滴水，别让哭啼声成为地球最后一点生机！