誕生和演化

46億年前，地球誕生了。地球演化大致可分為三個(gè)階段。

第一階段為地球圈層形成時(shí)期，其時(shí)限大致距今4600至4200Ma。46億年前誕生時(shí)候的地球與21世紀(jì)的大不相同。根據(jù)科學(xué)家推斷，地球形成之初是一個(gè)由熾熱液體物質(zhì)（主要為巖漿）組成的熾熱的球。隨著時(shí)間的推移，地表的溫度不斷下降，固態(tài)的地核逐漸形成。密度大的物質(zhì)向地心移動(dòng)，密度小的物質(zhì)（巖石等）浮在地球表面，這就形成了一個(gè)表面主要由巖石組成的地球。

第二階段為太古宙、元古宙時(shí)期。其時(shí)限距今4200-543Ma。地球自不間斷地向外釋放能量，由高溫巖漿不斷噴發(fā)釋放的水蒸氣，二氧化碳等氣體構(gòu)成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣。隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多，越來越多的水蒸氣凝結(jié)成小水滴，再匯聚成雨水落入地表。就這樣，原始的海洋形成了。

第三階段為顯生宙時(shí)期，其時(shí)限由543Ma至今。顯生宙延續(xù)的時(shí)間相對短暫，但這一時(shí)期生物及其繁盛，地質(zhì)演化十分迅速，地質(zhì)作用豐富多彩，加之地質(zhì)體遍布全球各地，廣泛保存，可以極好的對其進(jìn)行觀察和研究，為地質(zhì)科學(xué)的主要研究對象，并建立起了地質(zhì)學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)。

人類科學(xué)家已經(jīng)能夠重建地球過去有關(guān)的資料。太陽系的物質(zhì)起源于45.672億±60萬年前，而大約在45.4億年前（誤差約1%），地球和太陽系內(nèi)的其他行星開始在太陽星云——太陽形成后殘留下來的氣體與塵埃形成的圓盤狀——內(nèi)形成。通過吸積的過程，地球經(jīng)過1至2千萬年的時(shí)間，大致上已經(jīng)完全成形。從最初熔融的狀態(tài)，地球的外層先冷卻凝固成固體的地殼，水也開始在大氣層中累積。月亮形成的較晚，大約是45.3億年前，一顆火星大小，質(zhì)量約為地球10%的天體（通常稱為忒伊亞）與地球發(fā)生致命性的碰撞。這個(gè)天體的部分質(zhì)量與地球結(jié)合，還有一部分飛濺入太空中，并且有足夠的物質(zhì)進(jìn)入軌道形成了月球。釋放出的氣體和火山的活動(dòng)產(chǎn)生原始的大氣層，小行星、較大的原行星、彗星和海王星外天體等攜帶來的水，使地球的水份增加，冷凝的水產(chǎn)生海洋。新形成的太陽光度只有太陽的70%，但是有證據(jù)顯示早期的海洋依然是液態(tài)的，這稱為微弱年輕太陽謬論矛盾。溫室效應(yīng)和較高太陽活動(dòng)的組合，提高了地球表面的溫度，阻止了海洋的凝結(jié)。

有兩個(gè)主要的理論提出大陸的成長：穩(wěn)定的成長到現(xiàn)代和在早期的歷史中快速的成長。研究顯示第二種學(xué)說比較可能，早期的地殼是快速成長的，隨后跟著長期穩(wěn)定的大陸地區(qū)。在時(shí)間尺度上的最后數(shù)億年間，表面不斷的重塑自己，大陸持續(xù)的形成和分裂。在表面遷徙的大陸，偶爾會(huì)結(jié)成超大陸。大約在7.5億年前，已知最早的一個(gè)超大陸羅迪尼亞開始分裂，稍后又在6億至5.4億年時(shí)合并成潘諾西亞大陸，最后是1.8億年前開始分裂的盤古大陸。

地理特征

質(zhì)量

卡文迪許認(rèn)為地球的質(zhì)量約為5.96×10^24千克　地球的赤道半徑ra=6378137m≈6378km，極半徑rb=6356752m≈6357km，扁率e=1/298.257，忽略地球非球形對稱，平均半徑r=6371km。在赤道某海平面處重力加速度的值ga=9.780m/s^2，在北極某海平面處的重力加速度的值gb=9.832m/s^2，全球通用的重力加速度標(biāo)準(zhǔn)值g=9.807m/s^2，地球自轉(zhuǎn)周期為23小時(shí)56分4秒（恒星日），即T=8.616×10^4s。

溫度

地球表面的氣溫受到太陽輻射的影響，全球地表平均氣溫約15℃左右。而在不見陽光的地下深處，溫度則主要受地?zé)岬挠绊?，隨深度的增加而增加。在地球中心處的地核溫度更高達(dá)6000℃以上，比太陽光球表面溫度（5778K，5500°C）更高。地球表面最熱的地方出現(xiàn)在巴士拉，最高氣溫為58.8℃。地球北半球的“冷極”在東西伯利亞山地的奧伊米亞康，1961年1月的最低溫度是-71℃。世界的“冷極”在南極大陸，1967年初，俄羅斯人在東方站曾經(jīng)記錄到-89.2℃的最低溫度。

電性

因?yàn)榈厍蜃晕飨驏|旋轉(zhuǎn)，而地磁場外部是從磁北極指向磁南極（即南極指向北極），所成的環(huán)形電流與地球自轉(zhuǎn)的方向相反，所以是帶負(fù)電的。

形狀

月食時(shí)，仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)投射在月球上的地球影子總是圓的；往南或往北作長途旅行時(shí)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)星星在天空中的高度是不一樣的。一些聰明的古人從諸如此類的蛛絲馬跡中就已經(jīng)猜測到地球可能是球形的。托勒玫的地心說也明確地描述了地球?yàn)榍蛐蔚挠^點(diǎn)，但是直到16世紀(jì)葡萄牙航海家麥哲倫的船隊(duì)完成人類歷史上的第一次環(huán)球航行，才真正用實(shí)踐無可辯駁地證明了地球是個(gè)球體。

科學(xué)家經(jīng)過長期的精密測量，發(fā)現(xiàn)地球并不是一個(gè)規(guī)則球體，而是一個(gè)兩極部位略扁赤道稍鼓的不規(guī)則橢圓球體，夸張地說，有點(diǎn)像“梨子”，稱之為“梨形體”。地球的赤道半徑約長6378.137Km，這點(diǎn)差別與地球的平均半徑相比，十分微小，從宇宙空間看地球，仍可將它視為一個(gè)規(guī)則球體。如果按照這個(gè)比例制作一個(gè)半徑為1米的地球儀，那么赤道半徑僅僅比極半徑長了大約3毫米，憑著人的肉眼是難以察覺出來的，因此在制作地球儀時(shí)總是將它做成規(guī)則球體。

位置

地球在宇宙中的位置在最近的一個(gè)世紀(jì)里，這一認(rèn)識(shí)發(fā)生了根本性的拓展。起初，地球被認(rèn)為是宇宙的中心，而當(dāng)時(shí)對宇宙的認(rèn)識(shí)只包括那些肉眼可見的行星和天球上看似固定不變的恒星。17世紀(jì)日心說被廣泛接受，其后威廉·赫歇爾和其他天文學(xué)家通過觀測發(fā)現(xiàn)太陽位于一個(gè)由恒星構(gòu)成的盤狀星系中。到了20世紀(jì)，對螺旋狀星云的觀測顯示我們的銀河系只是膨脹宇宙中的數(shù)十億計(jì)的星系中的一個(gè)。到了21世紀(jì)，可觀測宇宙的整體結(jié)構(gòu)開始變得明朗——超星系團(tuán)構(gòu)成了包含大尺度纖維和空洞的巨大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。超星系團(tuán)、大尺度纖維狀結(jié)構(gòu)和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干結(jié)構(gòu)。在更大的尺度上（十億秒差距以上）宇宙是均勻的，也就是說其各個(gè)部分平均有著相同的密度、組分和結(jié)構(gòu)。

宇宙是沒有“中心”或者“邊界”的，因此我們無法標(biāo)出地球在整個(gè)宇宙中的絕對位置。地球位于可觀測宇宙的中心，這是因?yàn)榭捎^測性是由到地球的距離決定的。在各種尺度上，我們可以以特定的結(jié)構(gòu)作為參照系來給出地球的相對位置。目前依然無法確定宇宙是否是無窮的。

地形與氣候

氣候

因?yàn)榈厍驓夂驈膩児诺浆F(xiàn)在都有發(fā)生巨大變化并且這種變化將繼續(xù)演進(jìn)，很難把地球氣候概括。地球上與天氣和氣候有關(guān)的自然災(zāi)害包括龍卷風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、洪水、干旱等。

兩極地氣候被兩個(gè)溫度相差并非很大的區(qū)域分隔開來：赤道附近寬廣的熱帶氣候和稍高緯度上的亞熱帶氣候，降水模式在不同地區(qū)也差異巨大，降水量從一年幾米到一年少于一毫米的地區(qū)都有。

地貌

海陸分布

地球總面積約為5.10072億平方千米，其中約29.2%（1.4894億平方千米）是陸地，其余70.8%（3.61132億平方千米）是水。陸地主要在北半球，有五個(gè)大陸：歐亞大陸、非洲大陸、美洲大陸、澳大利亞大陸和南極大陸，另個(gè)還有很多島嶼。大洋則包括太平洋、大西洋、印度洋，北冰洋和南冰洋五個(gè)大洋及其附屬海域。海岸線共35.6萬千米。

極端海拔

陸地上最低點(diǎn)：死海-418米

全球最低點(diǎn)：馬里亞納海溝-11,034米

全球最高點(diǎn)：珠穆朗瑪峰8,844.43米

人文地理

人口

世界人口總數(shù)是人類在一個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)在地球上生活的數(shù)目。根據(jù)美國人口調(diào)查局的估計(jì)，截至2013年1月4日，全世界約有70.58億人。世界人口在15世紀(jì)的黑死病后不斷增長，最快的世界人口增長率（高于1.8%）出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代。根據(jù)世界人口預(yù)測，世界人口將繼續(xù)增長直到2050年。

政區(qū)

世界上共有226個(gè)國家和地區(qū)，國家199個(gè)，地區(qū)27個(gè)。亞洲（48個(gè)國家），歐洲（44個(gè)國家/2個(gè)地區(qū)）非洲（53個(gè)國家/3個(gè)地區(qū)）大洋洲（14個(gè)國家/10個(gè)地區(qū)） 北美洲（23個(gè)國家/13個(gè)地區(qū)）南美洲（12個(gè)國家/1個(gè)地區(qū)）。

運(yùn)動(dòng)

自轉(zhuǎn)

地球存在繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的自轉(zhuǎn)，平均角速度為每小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)15度。在地球赤道上，自轉(zhuǎn)的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現(xiàn)象都是地球自轉(zhuǎn)的反映。人們最早利用地球自轉(zhuǎn)作為計(jì)量時(shí)間的基準(zhǔn)。自20世紀(jì)以來由于天文觀測技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)是不均的。1967年國際上開始建立比地球自轉(zhuǎn)更為精確和穩(wěn)定的原子時(shí)。由于原子時(shí)的建立和采用，地球自轉(zhuǎn)中的各種變化相繼被發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家已經(jīng)知道地球自轉(zhuǎn)速度存在長期減慢、不規(guī)則變化和周期性變化。

地球自轉(zhuǎn)的周期性變化主要包括周年周期的變化，月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化，也稱為季節(jié)性變化，是20世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)的，它表現(xiàn)為春天地球自轉(zhuǎn)變慢，秋天地球自轉(zhuǎn)加快，其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風(fēng)的季節(jié)性變化引起。半年變化的振幅為8～9毫秒，主要由太陽潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期變化的振幅約為±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自轉(zhuǎn)具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發(fā)現(xiàn)并得到證實(shí)的，振幅只有約0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

公轉(zhuǎn)

地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的，公轉(zhuǎn)軌道半長徑為149597870公里，軌道的偏心率為0.0167，公轉(zhuǎn)的平均軌道速度為每秒29.79公里；公轉(zhuǎn)的軌道面（黃道面）與地球赤道面的交角為23°27'，稱為黃赤交角。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地球上的晝夜變化，地球公轉(zhuǎn)及黃赤交角的存在造成了四季的交替。

從地球上看，太陽沿黃道逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，黃道和赤道在天球上存在相距180°的兩個(gè)交點(diǎn)，其中太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點(diǎn)，稱為春分點(diǎn)，與春分點(diǎn)相隔180°的另一點(diǎn)，稱為秋分點(diǎn)，太陽分別在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通過春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。對居住的北半球的人來說，當(dāng)太陽分別經(jīng)過春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)時(shí)，就意味著已是春季或是秋季時(shí)節(jié)。太陽通過春分點(diǎn)到達(dá)最北的那一點(diǎn)稱為夏至點(diǎn)，與之相差180°的另一點(diǎn)稱為冬至點(diǎn)，太陽分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)。同樣，對居住在北半球的人，當(dāng)太陽在夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)附近，從天文學(xué)意義上，已進(jìn)入夏季和冬季時(shí)節(jié)。上述情況，對于居住在南半球的人，則正好相反。

地球年齡

21世紀(jì)科學(xué)家對地球的年齡再次進(jìn)行了確認(rèn)，認(rèn)為地球產(chǎn)生要遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于太陽系產(chǎn)生的時(shí)間，跨度約為1.5億年左右這遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于此前認(rèn)為的30-4500萬年。此前科學(xué)家通過太陽系年齡計(jì)算公式算出了太陽系產(chǎn)生的時(shí)間為55.68億年前，而地球產(chǎn)生的年齡要比太陽系晚30億年到45億年左右，大約為25.48億年前左右。在2007年時(shí)，瑞士的科學(xué)家對此數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正，認(rèn)為地球的產(chǎn)生要在太陽系形成的6200萬年之后。

科學(xué)家一般是通過同位元素鉿182和鎢182兩種放射元素來計(jì)算地球和月球年齡的。鉿182的衰變期為900萬年衰變之后的同位素為鎢182，而鎢182則是地核的組成部分之一?？茖W(xué)家們認(rèn)為在地球形成時(shí)，幾乎所有的鉿182元素全部已經(jīng)衰變成了鎢182。僅有極少量存在，正是這微量的鉿182才能夠幫助科學(xué)家測算地球的真實(shí)年齡。尼爾斯研究所的教授說道：“所有的鉿完全衰變成鎢需要50-60億年的時(shí)間，并且都會(huì)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陽系，而經(jīng)過測算時(shí)間大約為1.5億年左右”

地球衛(wèi)星

地球有一個(gè)衛(wèi)星月球，月球俗稱月亮，也稱太陰。在太陽系中是地球唯一的天然衛(wèi)星。月球是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽系里，除水星和金星外，其他行星里面都有天然衛(wèi)星。月球直徑約3476公里，是地球的1/4。體積只有地球的1/49，質(zhì)量約7350億億噸，相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。