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1、,第二章 地球的基本特征,2,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,3,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,宇宙的概念 在空间上：“无边无际” 在时间上：“无始无终”,天体：恒星约1022个 星系10多亿个 银河系一千多亿个恒星 太阳系 地球,4,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,地球的形状： “圆球形”一级近似 “旋转椭球体”二级近似 “大地水准面圈
2、闭的形状”三级近似 大地水准面的函数变化形状 地球赤道截面和经向截面的形状,5,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,地球的大小 赤道半径6378137 m 两极半径6356752 m 平均半径6371000 km （约）,6,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,地球的表面形态 起伏不平 千姿万态 规模悬殊 成因复杂,7,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性
3、质,大陆地形（按照高程和起伏变化） 山地：海拔大于500m的隆起地形 高原：海拔大于600m、相对起伏较小、面积广阔的地区 丘陵：海拔小于500m、具有一定起伏的地区 平原：海拔小于200m 、面积广阔、地势平坦的地区 盆地：中间地势较低、四周较高的地形,8,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,海洋（海底）地形 海：与大陆毗邻、与洋有一定隔离的水域 （分成：“陆间海”和“陆缘海”两类） 洋：远离大陆、面积宽广、深度较大的水域 大陆边缘（大陆架、大陆坡、大陆基） 洋中脊（海岭） 大洋盆地 深海丘陵 深海平原,9,南
4、京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置 地球的形状和大小 地球的物理性质,地球的重力 地球的密度和压力 地球的磁性 地热 地球的弹性和塑性 其它：电性、放射性等,10,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的物理性质,地球的重力 地球的密度和压力 地球的磁性 地热 地球的弹性和塑性 其它：电性、放射性等,11,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的重力,正常的重力场： g0=9.78032(1+0.0053024sin2-0.000005sin2)m/s2 重力异常场：布格重力异常 gB =（g gh - gm）- g0,12
5、,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的密度,怎么求出地球的密度5.517（g/cm3 ） 问题与常见的情况不符 实际情况：地表处：2.65（g/cm3 ） 33km莫霍面处：3.32（g/cm3 ） 2990km古登堡面处：5.569.98（g/cm3 ） 6371km地心处：12.51（g/cm3 ）,13,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的压力,地球静压力的计算结果： 地表10km处：3000（atm） 33km莫霍面处：12000 （atm） 2990km古登堡面处：1325000 （atm） 6371km地心处：约360万 （atm） 注：1 atm=
6、1.01325105Pa（帕）,14,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的磁性,地磁场 测量参数 地磁场的特点,15,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的磁性,地磁场 测量参数 地磁场的特点,16,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的磁性,地磁场 测量参数 地磁场的特点,测量参数（5个）： 总磁场强度T 水平磁场强度H 垂直磁场强度Z 磁偏角 磁倾角,17,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的磁性,地磁场 测量参数 地磁场的特点,地磁的特点： 地磁由稳定场( Ts ) 和变化场(T )组成； 地下磁感应物质可以引起地表此异常； 地
7、磁产生的原因尚不明了。,18,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地热,热源 地球内部温度 地热散失特点,19,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地热,热源 地球内部温度 地热散失特点,地内热源： 放射性元素生热：U235、U238、Th232、K40 物质聚集重力、摩擦能等 其他：潮汐摩擦、化学反应等,20,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地热,热源 地球内部温度 地热散失特点,地内温度：随深度而变化（分三层） 变温层：日变化1 2m；年变化15 30m 恒温层：（很薄）温度不受日温或年温的影响。 增温层：温度随深度而增加。,推测增温层温度： 100km：
8、1000 400km ： 1500 700km ： 1900 2900km ： 3700 5100km ： 4300 6371km ： 4500,21,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地热,热源 地球内部温度 地热散失特点,地热散失： 地热通过火山、温泉、构造运动、地震、地下传导等形式散失。 每年散失量相当于燃烧300多亿吨标准煤。 地热散失特点： 局部差异很大 裂谷、年轻山脉、深大断裂、大洋中脊、岛弧散失较大。 古老地盾、地台、海沟、洋盆散失较小 大陆和海洋散失程度相当,22,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的弹性和塑性,地球的弹性和塑性现象 地震波,23,南
9、京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的弹性和塑性,地球的弹性和塑性现象 地震波,地球的弹性： 固体潮 地震波 地球的塑性：与温度有关 褶皱,24,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,地球的弹性和塑性,地球的弹性和塑性现象 地震波,地震波： 面波 L波 体波：横波S波 纵波 P波 地震波的特点： VpVs Vl,25,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构： 大气圈 水圈 生物圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,26,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构： 大气圈
10、水圈 生物圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,大气圈： 厚度： 主要成分：氮、氧、二氧化碳、一氧化碳、水汽、惰性气体、硫化氢、氧化硫、烷烃、尘埃等 大气分层：对流层、平流层、中间层、热层、逸散层。 大气圈的作用：（见P25下面6点）,27,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构： 大气圈 水圈 生物圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,水圈： 存在形式：液态、固态 表现为：海洋、江河、湖泊、冰川、地下水等。 水圈的作用：（见P25，四点）,28,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结
11、构： 大气圈 水圈 生物圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,生物圈： 存在：地下1000m 高空33000m（主要在地面与大气、水面交接200m范围） 表现为：原核生物、原生生物、菌类、动物、植物五类。 生物圈的作用：参与物质和能量的交换、转化、更替，不断改变周围环境,29,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构： 大气圈 水圈 生物圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,了解地球的内部结构的依据： 宇宙物质依据：陨石 地质学依据：岩浆岩 地球物理依据：主要是地震波,陨石依据： 铁陨石：Fe 、 Ni组成，比重在8.0 8.5或更大
12、 石陨石：橄榄石、辉石、角闪石等硅酸盐矿物，比重在.0 .5以上 铁石陨石：介于两者之间 地球内部物质与铁陨石和石陨石相当,岩浆岩依据： 金刚石的生成： 温度：1100 2000 ， 压力：5万个大气压（相当于150km深度) 稳定同位素的研究：陨石的一些特征同位素比值与岩浆岩十分接近。（如：C12/C14 、 Sr87/Sr86、 S32/S34 ),地震波依据： 波速连续物质成分、物理性质均匀。 波速突变物质成分、物理性质有明显差异。 波速快慢与物质密度（p）有关。 横波能否通过推断固态或液态。,30,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构
13、： 大气圈 水圈 生物圈 地球的内部圈层结构：（见书上P28 29） 地壳 地幔 地核,地壳： 地壳是岩石圈上部次级圈层，分陆壳、洋壳两类。 陆壳：上部为硅铝层花岗岩质层 （O、Si、Al、K、Na） 下部为硅镁层玄武岩质层 （O、Si、Al、Mg 、Mn、Fe、Ca） 陆壳厚度：高山区较厚，平原区较薄，平均33km左右。 洋壳： 只有硅镁层，几乎全由富含Mg 、 Mn、Fe的火成岩组成 洋壳厚度较薄，在68km左右,注意： “地壳” 和“岩石圈” 概念的区别 岩石圈： 大洋在60km左右（洋中脊仅20 km左右） 陆地平均在120km左右（均超过100 km） 整个岩石圈平均厚度在100 k
14、m左右 软流圈： 在地下60250km左右的地震波低速带，岩层近乎熔融。 地震、岩浆活动、大陆漂移的策源地。,31,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构： 大气圈 水圈 生物圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,地幔：莫霍面至古登堡面（2900km) 厚度:约2650km 成份： Fe、 Mg 硅酸盐，固体 上地幔，相当于石陨石 下地幔，相当于铁陨石 特点： 高温高压作用明显 是地球内部的重要能源地区 易产生中源深源地震,32,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构： 大气圈 水圈 生物
15、圈 地球的内部圈层结构： 地壳 地幔 地核,地核：古登堡面以下（2900 6370km) 半径:约3500km 有三个亚层： 外核:厚度1742km，液态，比重9.7 过渡层:厚度515km， 内核:半径1200km,固态,比重12.9 13.1 成份：Fe 、Ni组成,相当于铁陨石,33,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,第三节 地质作用及其能量来源,地质作用的概念：导致地球不断发生变化的作用。 “变化”包括：物质组成的变化 内部结构的变化 地表形态的变化 地质作用的分类： 内力地质作用 外力地质作用,(见P 37,表2 7),34,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,
16、地质作用的能量,内部能量： 地内热能： 重力能： 地球自转能： 外部能量： 太阳能： 潮汐能： 生物能：,放射性元素蜕变能 地内热能包括：物质聚集能 化学能 结晶能,引力作用下的势能，或重利分异产生的热能。,由地球自转的离心力和离极力产生。,指太阳辐射产生的热能。,潮汐现象使海水摩擦产生热量。,说明: 内能主要作用于地下深处,往往能波及地表. 外能主要作用于地表和地下某一深度. 重力作用的参与,外能才以各种形式表现出来.,35,南京信息工程大学遥感学院,2019/1/30,作业-1,地质地貌学的特点有哪些 什么是“历史比较法” 什么是“布格重力异常” 地热的主要热源有哪些,36,南京信息工程大学遥感学院,2
