地球基本的物理性质

关于地球的基本物理性质

1.物理参数

平均半径:6,372.797 km

赤道半径:6,378.137 km

极半径:6,356.752 km

表面积:510,065,600 km²

体 质 积:1.083 207 3×1012 km³

重量:5.9742×10^24 k 平均密度:

5,515.3 kg/m³

表面重力:9.780 1 m/s² (0.997 32 g) 逃逸速度:11.186 km/s(≅39,600 km/h) 自转周期:0.997 258 d (23.934 h ) 赤道自转速度:465.11 m/s 转轴倾角:23.439 281°北极赤纬+90° 反照率 0.367

2. 地球的密度和重力

地球的质量是根据万有引力定律计算出来的,用地球的质量除以地球的体积,便可得出地球的平均密度是 5.517g/cm³,而地壳上部的岩石平均密度是 2.65g/cm³,由此推测地球 内部必有密度更大的物质。根据地震资料得知,地球密度是随着深度的加深而增大的,并且 在地下若干深度处密度呈跳跃式变化,推测地核部分密度可13g/cm³左右。地球的平均密度和水星(5.4)相差不多,月球(3.341)和火星(3.95)的密度都比地球小,其它行星 的密度就更小了。当前很重视和其它星体对比来研究地球。地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引力。而万有引力 F=m1m2/r²,由此可知,重力与地球质量(m1)和物体质量(m2)的乘积成正比,与地球和物体二者质量中心 的直线距离平方(r ²)成反比。地

表重力因还受地球自转产生的离心力和各点与地心距离的 影响,故各地并不相等,且随海拔和纬度的不同而发生变化。据计算:在两极,重力比赤道 地区大 0.53 %,也就是说把在两极重 100kg 的物体搬到赤道地区时,则变成 99.47kg。通常 用单位质量所受的重力,即重力加速度(g )来表示各地的重力大小。如在赤道的重力为 978.0318Gal①,在两极为 983.2177Gal 。如果把地球看作一个理想的扁球体(旋转椭球体) , 并且内部密度无横向变化,所计算出的重力值,称理论重力值。但由于各地海拔高度、周围地形以及地下岩石密度不同,以致所测出的实际重力值不同于理论值,称为重力异常。比理 论值大的称正异常, 比理论值小的称负异常。 存在一些密度较大物质的地区, 如铁、 铜、 铅、 锌等金属矿区,就常表现为正异常;而存在一些密度较小物质的地区,如石油、煤、盐类以 及大量地下水等,就常表现为负异常。异常的大小取决于矿石与周围岩石的密度差、矿体的 大小以及矿体的埋藏深度。根据这个道理可以进行找矿和地质调查,这称为重力勘探,是地球物理勘探方法之一。

3. 地磁

地球周围形成一个巨大的地磁场。地磁具有以下特点:

(1)地磁南北极和地理南北极的位置不一致,并且磁极的位置逐年都有变化,磁极有向西缓慢移动的趋势。

(2)地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理 论值不符时,叫做地磁异常。局部的地磁异常主要是由地下岩石磁性差异引起。属于地球物 理勘探方法之一的磁法勘探就是据此寻找地磁异常区, 从而发现隐伏地下的高磁性矿床。 此外通过研究在亿、 万年前所形成的岩石中保存下来的剩余磁性的方向和强度,来判

断地球磁 场方向的变化,称古地磁学。它可以配合其它方法探索地球岩石圈构造发展的历史。

(3)根据人造卫星在地球外层空间探测发现,地球磁场的磁力线不是那样规则的, 而是由于太阳风的影响, 地球的磁场被压缩在一个固定区域内,这个区域叫磁层。磁层像一个头朝太阳的彗星,磁层顶部朝向太阳,距离地球有 10 个地球半径远,而尾部可以拖到几百个地球半径那么远。 磁层可以使地球上生物免受宇宙射线和粒子袭击的危害。

4.地球内部的温度

火山喷发,温泉以及矿井随深度而增温的现象表明,地球内部储存有很大的热能,可以说地球是一个巨大的热库。但从地面向地下深处,地热增温的现象随着深度的改变是不均匀的,地面以下按温度变化的特征分为三层分别为:外热层,常温层,增温层。

5,地球的能量

地球是由内、外两部发动机驱动的,这两部发动机提供了地球的全部能量来源,其中热能是地球最主要的能源。地震是地球内部具有能量的最直接的证据。地球内部能量于瞬间释放时所引起的地球快速颤动,从而引发大小不等,形式多样的地震活动。

关于地球的基本物理性质

1.物理参数

平均半径:6,372.797 km

赤道半径:6,378.137 km

极半径:6,356.752 km

表面积:510,065,600 km²

体 质 积:1.083 207 3×1012 km³

重量:5.9742×10^24 k 平均密度:

5,515.3 kg/m³

表面重力:9.780 1 m/s² (0.997 32 g) 逃逸速度:11.186 km/s(≅39,600 km/h) 自转周期:0.997 258 d (23.934 h ) 赤道自转速度:465.11 m/s 转轴倾角:23.439 281°北极赤纬+90° 反照率 0.367

2. 地球的密度和重力

地球的质量是根据万有引力定律计算出来的,用地球的质量除以地球的体积,便可得出地球的平均密度是 5.517g/cm³,而地壳上部的岩石平均密度是 2.65g/cm³,由此推测地球 内部必有密度更大的物质。根据地震资料得知,地球密度是随着深度的加深而增大的,并且 在地下若干深度处密度呈跳跃式变化,推测地核部分密度可13g/cm³左右。地球的平均密度和水星(5.4)相差不多,月球(3.341)和火星(3.95)的密度都比地球小,其它行星 的密度就更小了。当前很重视和其它星体对比来研究地球。地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引力。而万有引力 F=m1m2/r²,由此可知,重力与地球质量(m1)和物体质量(m2)的乘积成正比,与地球和物体二者质量中心 的直线距离平方(r ²)成反比。地

表重力因还受地球自转产生的离心力和各点与地心距离的 影响,故各地并不相等,且随海拔和纬度的不同而发生变化。据计算:在两极,重力比赤道 地区大 0.53 %,也就是说把在两极重 100kg 的物体搬到赤道地区时,则变成 99.47kg。通常 用单位质量所受的重力,即重力加速度(g )来表示各地的重力大小。如在赤道的重力为 978.0318Gal①,在两极为 983.2177Gal 。如果把地球看作一个理想的扁球体(旋转椭球体) , 并且内部密度无横向变化,所计算出的重力值,称理论重力值。但由于各地海拔高度、周围地形以及地下岩石密度不同,以致所测出的实际重力值不同于理论值,称为重力异常。比理 论值大的称正异常, 比理论值小的称负异常。 存在一些密度较大物质的地区, 如铁、 铜、 铅、 锌等金属矿区,就常表现为正异常;而存在一些密度较小物质的地区,如石油、煤、盐类以 及大量地下水等,就常表现为负异常。异常的大小取决于矿石与周围岩石的密度差、矿体的 大小以及矿体的埋藏深度。根据这个道理可以进行找矿和地质调查,这称为重力勘探,是地球物理勘探方法之一。

3. 地磁

地球周围形成一个巨大的地磁场。地磁具有以下特点:

(1)地磁南北极和地理南北极的位置不一致,并且磁极的位置逐年都有变化,磁极有向西缓慢移动的趋势。

(2)地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理 论值不符时,叫做地磁异常。局部的地磁异常主要是由地下岩石磁性差异引起。属于地球物 理勘探方法之一的磁法勘探就是据此寻找地磁异常区, 从而发现隐伏地下的高磁性矿床。 此外通过研究在亿、 万年前所形成的岩石中保存下来的剩余磁性的方向和强度,来判

断地球磁 场方向的变化,称古地磁学。它可以配合其它方法探索地球岩石圈构造发展的历史。

(3)根据人造卫星在地球外层空间探测发现,地球磁场的磁力线不是那样规则的, 而是由于太阳风的影响, 地球的磁场被压缩在一个固定区域内,这个区域叫磁层。磁层像一个头朝太阳的彗星,磁层顶部朝向太阳,距离地球有 10 个地球半径远,而尾部可以拖到几百个地球半径那么远。 磁层可以使地球上生物免受宇宙射线和粒子袭击的危害。

4.地球内部的温度

火山喷发,温泉以及矿井随深度而增温的现象表明,地球内部储存有很大的热能,可以说地球是一个巨大的热库。但从地面向地下深处,地热增温的现象随着深度的改变是不均匀的,地面以下按温度变化的特征分为三层分别为:外热层,常温层,增温层。

5,地球的能量

地球是由内、外两部发动机驱动的,这两部发动机提供了地球的全部能量来源,其中热能是地球最主要的能源。地震是地球内部具有能量的最直接的证据。地球内部能量于瞬间释放时所引起的地球快速颤动,从而引发大小不等,形式多样的地震活动。


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