理论宣讲 / 名家讲堂

刘嘉麒:漫谈地球科学

摘要:地球是人类赖以生存并不断探索的生命家园。上至天文,下至地理,大至宇宙,小至核素,地球隐含着无限的奥秘,探索这些奥秘是地球科学的使命。地球科学包括对资源、能源、环境、生态、气候、灾害等方面的研究,人类所面对的一切问题几乎都可以通过地球科学来求索和解决。本期报告,中国科学院地质与地球物理研究所刘嘉麒教授从地球的基本情况、历史与演变说起,重点介绍了人与自然的关系和地球科学的魅力。敬请关注。,刘嘉麒,刘嘉麒 中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员,一、地球是浩瀚宇宙中的“天之骄子”,

刘嘉麒

刘嘉麒 中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员

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一、地球是浩瀚宇宙中的“天之骄子”

地球养育了人类,人类也在不断探索地球。在浩瀚无际的宇宙中,星球不可计数,直到现在我们只发现地球拥有生命。地球是生命的摇篮,核素是它的细胞,岩浆是它的血液,地震是它的脉搏,火山是它的喉咙,它朝气蓬勃日夜运转,遨游在广袤太空,养育着数以亿计的生灵。以人类视角看,在太阳系的八大行星中,地球最有生气、最有作为,是当之无愧的“天之骄子”。

1.火山是地球的灵魂

在太阳系八大行星及卫星中,除了木卫一以外,只有地球火山活动最频繁。火山活动并不像人们想象的那么恐怖,相反,它是地球富有生命的象征,是地球的灵魂。在有些地方,火山活动非常重要。

2.地球的陆地与海洋

地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。

地球有七大洲五大洋,七大洲即亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲、南极洲;五大洋除了我们熟悉的太平洋、大西洋和印度洋,还有北冰洋、南大洋。国际水文地理组织定义南大洋在南纬60°左右为界的经度范围内,是包围着南极洲的海域,面积约2000千平方公里。我记得小时候地理老师教的是中国有960万平方公里的土地。但严格来说,我国还有300多万平方公里的海洋,除了领海还包括属于全人类的南极及我们在北极的部分权利。

3.第一个称量地球的人

地球半径有多长,密度是多少,这些基本但特别重要的常数是谁测的?英国化学家、物理学家亨利·卡文迪许。知道牛顿的人很多,知道卡文迪什的人可能相对少一点,卡文迪什是一位贡献和水平都不低于牛顿的科学家。他测量出地球的引力常量并由此推算出地球的质量,还测出了地球的半径和密度,以及水和空气的成分。卡文迪什是称量地球的第一人,被誉为“最富有的学者”,他的工作精神值得所有搞科研的人学习。他痴迷于工作,连吃喝都是扔一张纸条放在门外,让仆人按纸条上的要求买回来放在走廊里,等时候休息再自己拿着吃。

卡文迪什是一位为科学贡献一生的伟大科学家。剑桥大学有个卡文迪什实验室,从外面看起来比较简陋,但这个实验室到目前为止已经出了26位诺贝尔奖获得者,可见其水平和重要性。

,地球养育了人类,人类也在不断探索地球。在浩瀚无际的宇宙中,星球不可计数,直到现在我们只发现地球拥有生命。地球是生命的摇篮,核素是它的细胞,岩浆是它的血液,地震是它的脉搏,火山是它的喉咙,它朝气蓬勃日夜运转,遨游在广袤太空,养育着数以亿计的生灵。以人类视角看,在太阳系的八大行星中,地球最有生气、最有作为,是当之无愧的“天之骄子”。,1.火山是地球的灵魂,在太阳系八大行星及卫星中,除了木卫一以外,只有地球火山活动最频繁。火山活动并不像人们想象的那么恐怖,相反,它是地球富有生命的象征,是地球的灵魂。在有些地方,火山活动非常重要。,2.地球的陆地与海洋,地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。,地球有七大洲五大洋,七大洲即亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲、南极洲;五大洋除了我们熟悉的太平洋、大西洋和印度洋,还有北冰洋、南大洋。国际水文地理组织定义南大洋在南纬60°左右为界的经度范围内,是包围着南极洲的海域,面积约2000千平方公里。我记得小时候地理老师教的是中国有960万平方公里的土地。但严格来说,我国还有300多万平方公里的海洋,除了领海还包括属于全人类的南极及我们在北极的部分权利。

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