第一章地球第一節(jié)地球在宇宙中的位置

1、第一章,地,球,第一節(jié),第二節(jié),第三節(jié),第四節(jié),第五節(jié),第六節(jié),地球在宇宙中的位置,地球的形狀和大小,地球的運(yùn)動(dòng),地理坐標(biāo),地球的圈層構(gòu)造,地球表面的基本形態(tài)和特征,教學(xué)重點(diǎn),認(rèn)識(shí)地球的宇宙環(huán)境及其形狀,大小、圈層結(jié)構(gòu)及表面形態(tài)結(jié)構(gòu)特,征，掌握地球運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其地理意,義,教學(xué)難點(diǎn),地球運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其地理意義,第一節(jié),地球在宇宙中的位置,一,宇宙和天體,一）宇宙的概念,宇宙的哲學(xué)上的定義,上下四方曰宇,古往今來曰宙,古代，人們把空間稱為,宇”，把時(shí)間稱為“宙,用時(shí)間和空間來表達(dá)宇宙的內(nèi),涵,宇宙的科學(xué)定義,是由各種,形態(tài),的物質(zhì)構(gòu)成的,是在不斷運(yùn)動(dòng),和發(fā)展變化的,物質(zhì),性,宇,宙,運(yùn)動(dòng),性,宇宙中

2、有哪些天體,二）天體,有星光閃爍的恒星,有繞恒星運(yùn)動(dòng)的行星,有圓缺多變的月亮,有輪廓模糊的星云,有一閃即逝的流星,有拖著長(zhǎng)尾的彗星,有星際物質(zhì),氣體和塵埃,有形式各異、大小不一的人造天體,1,恒星,恒星是由非固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的第四態(tài)等離子體組成的，是能自己發(fā),光的球狀或類球狀天體。由于恒星離我們太遠(yuǎn)，不借助于特殊工具和方法,很難發(fā)現(xiàn)它們?cè)谔焐系奈恢米兓虼斯糯税阉鼈冋J(rèn)為是固定不動(dòng)的星,體，我們所處的太陽系的主星太陽就是一顆恒星,恒星是大質(zhì)量、明亮的等離子體球。太陽是離地球最近的恒星，也是,地球能量（內(nèi)能和光能）的來源,恒星誕生于以氫為主，并且有氦和微量其他重元素的云氣坍縮。一旦核,心有足夠

3、的密度，有些氫就可以經(jīng)由核聚變的過程穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換成氦。恒星,內(nèi)部多余的能量經(jīng)過輻射和對(duì)流組合的攜帶作用傳輸出來；恒星內(nèi)部的壓,力則阻止了恒星在自身引力下的崩潰。一旦在核心的氫燃料耗盡，質(zhì)量不,少于,0.5,太陽質(zhì)量的恒星，將膨脹成為紅巨星,2,流星,流星是指運(yùn)行在星際空間的流星體（通常包括宇宙塵粒和固體塊等空間物質(zhì),在接近地球時(shí)由于受到地球引力的攝動(dòng)而被地球吸引，從而進(jìn)入地球大氣層，并與,大氣摩擦燃燒所產(chǎn)生的光跡。流星體原來是圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的，在經(jīng)過地球附近時(shí),受地球引力的作用，改變軌道，從而進(jìn)入地球大氣圈。流星有單個(gè)流星、火流星,流星雨幾種。大部分可見的流星體都和沙粒差不多，重量在,1,克以下。

4、流星進(jìn)入大,氣層的速度介于,11km/s,到,72km/s,之間,火流星：看上去非常明亮，發(fā)著“沙沙”的響聲，有時(shí)還有爆炸聲。流星體質(zhì),量較大,質(zhì)量大于幾百克,進(jìn)入地球大氣后來不及在高空燃盡而繼續(xù)闖入稠密的低,層大氣，以極高的速度和地球大氣劇烈摩擦，產(chǎn)生出耀眼的光亮?；鹆餍窍Ш?有時(shí)會(huì)留下云霧狀的長(zhǎng)帶，稱為“流星余跡”，可存在幾秒鐘到幾分鐘，甚至幾十,分鐘,象,流星雨：在夜空中有許多的流星從天空中一個(gè)所謂的輻射點(diǎn)發(fā)射出來的天文現(xiàn),二、太陽和太陽系,一）太陽,太陽是太陽系中唯一的恒星和會(huì)發(fā)光的天體，是太陽系,的中心天體，太陽系質(zhì)量的,99.86,都集中在太陽。太陽系中,的八大行星、小行星、流星

5、、彗星、外海王星天體以及星際,塵埃等，都圍繞著太陽運(yùn)行（公轉(zhuǎn)）。而太陽則圍繞著銀河,系的中心運(yùn)行，也就是公轉(zhuǎn),從中心到,0.25,太陽半徑是太陽發(fā)射巨大能量的真正源頭,也稱為核反應(yīng)區(qū)。在這里，太陽核心處溫度高達(dá),1500,萬度,壓力相當(dāng)于,3000,億個(gè)大氣壓，隨時(shí)都在進(jìn)行著四個(gè)氫核聚變,成一個(gè)氦核的熱核反應(yīng)。根據(jù)原子核物理學(xué)和愛因斯坦的質(zhì),能轉(zhuǎn)換關(guān)系式,E=mc2,每秒鐘有質(zhì)量為,6,億噸的氫經(jīng)過熱核聚,變反應(yīng)為,5.96,億噸的氦，并釋放出相當(dāng)于,400,萬噸氫的能量,正是這巨大的能源帶給了我們光和熱，但這損失的質(zhì)量與太,陽的總質(zhì)量相比，卻是不值一提的。根據(jù)對(duì)太陽內(nèi)部氫含量,的估計(jì)，太陽至

6、少還有,50,億年的正常壽命,太陽的結(jié)構(gòu)及其活動(dòng),光球：用肉眼可以觀測(cè)到的太陽,表面，地球上接受到的太,陽光都是由此發(fā)射出來的,結(jié)構(gòu),色球：位于光球之上，呈玫瑰色,只有在日全食或用特殊的,望遠(yuǎn)鏡才能看到,日冕層：是太陽大氣最外層,太陽的結(jié)構(gòu),光球,光球：厚度約,有,500km,表面溫度約為,6000k,太陽光基本是,從這里發(fā)出,表面有黑子,太陽的結(jié)構(gòu),色球,色球：厚度約,2000km,發(fā)出的可見光,不及光球?qū)拥?千分之一,表面有日珥和,耀斑,太陽的結(jié)構(gòu),日冕,日冕：太陽,大氣的外層,延伸范圍可,達(dá)太陽半徑,的幾十倍,亮度僅為色,球的千分之,一,溫度極高,太陽的活動(dòng)對(duì)地球的影響,太陽黑子對(duì)地球的

7、影響,黑子增多的時(shí)候，其發(fā)射的電磁波進(jìn)入電磁層,會(huì)引起電流層擾動(dòng)，使地球上的無線電波通信受,到影響，甚至出現(xiàn)短暫的中斷,黑子活動(dòng)年份以,11,年為周期。在奇數(shù)年，其活,動(dòng)強(qiáng)度特別強(qiáng),太陽的活動(dòng)對(duì)地球的影響,耀斑、太陽風(fēng)對(duì)地球的影響,耀斑和太陽風(fēng)中噴發(fā)出的高能、高速運(yùn)動(dòng)的電粒子,流，其發(fā)射出的輻射能引起大氣電流層中強(qiáng)烈的電磁,擾動(dòng)，稱之為磁暴,磁暴的出現(xiàn)引起地球上短波通信，干擾電子設(shè)備,甚至威脅到運(yùn)行在太空中的宇航器的安全,太陽風(fēng)到達(dá)地球之后，受到地球磁場(chǎng)作用，在極地,上空轟擊高層大氣，使得大氣電離，形成美麗的“極,光,光球上的黑子,其表溫比光球,表面溫,度低,1500,度左右,造成,黑,的原因

8、,擾動(dòng)太陽活動(dòng)最,明顯的,標(biāo)志,黑子最多的年份,太,陽活動(dòng),極大年,黑子盛衰周期（太,陽,活動(dòng)周,期,11,年,黑子,黑子不“黑,光球上的米粒組織,色球,從色球不斷噴射出來的火焰狀物,質(zhì),日珥,肉眼只有在日全食時(shí)才能觀測(cè)到,色球?qū)拥哪承﹨^(qū)域有突然,增亮的現(xiàn)象,耀斑,特征：來勢(shì)猛，能量大,因此對(duì)地球影響最大。在,短暫時(shí)間內(nèi)發(fā)出的能量相,當(dāng)于,100,億顆百萬噸級(jí)的氫,彈的能量,日冕,溫度極高（超過百萬度），但亮度低,要在特定的時(shí)候才能觀測(cè)出,如圖：在紫外波段下觀測(cè)出的日冕層,多彩絢麗的極光,極光,極光,Aurora,Aurora Borealis,Polar light,或,Northern,l

9、ight,出現(xiàn)于星球的高磁緯地區(qū)上空，是一種絢麗多彩的發(fā)光,現(xiàn)象。而地球的極光，來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子,流（太陽風(fēng)）使高層大氣分子或原子激發(fā)（或電離）而產(chǎn)生,極光常常出現(xiàn)于緯度靠近地磁極地區(qū)上空，一般呈帶狀、弧,狀、幕狀、放射狀，這些形狀有時(shí)穩(wěn)定有時(shí)作連續(xù)性變化,極光產(chǎn)生的條件有三個(gè)：大氣、磁場(chǎng)、高能帶電粒子。這三,者缺一不可。極光不只在地球上出現(xiàn)，太陽系內(nèi)的其他一些,具有磁場(chǎng)的行星上也有極光,極光是地球周圍的一種大規(guī)模放電的過程。來自太陽的,帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場(chǎng)迫使其中一部分沿著磁場(chǎng),線,Field line,集中到南北兩極。當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大,氣時(shí)，與大氣中的原子和

10、分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成,極光。經(jīng)常出現(xiàn)的地方是在南北緯度,67,度附近的兩個(gè)環(huán)帶狀,區(qū)域內(nèi)，阿拉斯加的費(fèi)爾班,Fairbanks,一年之中有超過,200,天的極光現(xiàn)象，因此被稱為“北極光首都”。所以極光只,能在地球的南北極被看見,二、太陽和太陽系,一）太陽,二）太陽系,太陽系是銀河系的一部分。銀河系是一個(gè)棒旋,星系，直徑十萬光年，包括一千億到四千億恒星。太,陽是銀河系較典型的恒星，離星系中心大約,2.5-2.8,萬光年。太陽系移動(dòng)速度約,220,s,2.26,億年轉(zhuǎn)一,圈,補(bǔ)充部分：銀河系,銀河系（古稱銀河、天河、星河、天漢、銀,漢等），是太陽系所在的星系，（又稱天河或天漢,屬于棒旋星

11、系，包括,1000,到,4000,億顆恒星和大量的,星團(tuán)、星云，還有各種類型的星際氣體和星際塵埃,它的直徑約為,12,萬光年，中心厚度約為,1.2,萬光年,可見物質(zhì)總質(zhì)量是太陽質(zhì)量的大約,2500,萬億倍,太陽在銀河系中位置示意圖,二）太陽系,1,太陽系是銀河系的一部分。銀河系是一個(gè)棒旋星系，直徑十萬,光年，包括一千億到四千億恒星。太陽是銀河系較典型的恒星，離星系,中心大約,2.5-2.8,萬光年。太陽系移動(dòng)速度約,220,s,2.26,億年轉(zhuǎn)一圈,2,太陽系的成員,2006,年,8,月,24,日晚上,9,點(diǎn)，世界天文聯(lián)合會(huì)在捷克首都布拉格（東,1,區(qū)）通過決議：冥王星被淘汰，太陽系只有八個(gè)行

12、星,依照至太陽的距離，行星序是水星、金星、地球、火星、木星、土,星、天王星、海王星，（離太陽較近的水星、金星、地球及火星稱為,類地行星,木星與土星稱為“近日行星”，天王星與海王星稱為“遠(yuǎn),日行星”,8,顆中的,6,顆有天然的衛(wèi)星環(huán)繞著，這些星習(xí)慣上因?yàn)榈厍虻?衛(wèi)星被稱為月球而都被視為月球,1,水星,水星（英語,Mercury,拉丁語,Mercurius,中國(guó)稱為辰星，是太,陽系八大行星最內(nèi)側(cè)的一顆，也是最小的，并且有著八大行星中最大的軌,道偏心率,水星是太陽系內(nèi)與地球相似的,4,顆類地行星之一，有著與地球一樣的巖,石個(gè)體,水星表面平均溫度約,452K,變化范圍從,90-700K,是溫差最大的行

13、星,白天太陽光直射處溫度高達(dá)427，夜晚太陽照不到時(shí)，溫度降低到,173,水星表面大大小小的環(huán)形山星羅棋布，既有高山，也有平原，還有令,人膽寒的懸崖峭壁。據(jù)統(tǒng)計(jì)，水星上的環(huán)形山有上千個(gè)，這些環(huán)形山比月,亮上的環(huán)形山的坡度平緩些,2,金星,金星,Venus,是太陽系中八大行星之一，按離太陽由近及遠(yuǎn)的次序,是第二顆。它是離地球最近的行星。（火星有時(shí)候會(huì)更近）中國(guó)古代稱之,為長(zhǎng)庚、啟明、太白或太白金星。公轉(zhuǎn)周期是,224.71,地球日,金星是一顆類地行星，因?yàn)槠滟|(zhì)量與地球類似，有時(shí)也被人們叫做地,球的“姐妹星”。也是太陽系中唯一一顆沒有磁場(chǎng)的行星。在八大行星中,金星的軌道最接近圓形，偏心率最小，僅為

14、,0.006811,金星周圍有濃密的大氣和云層。只有借助于射電望遠(yuǎn)鏡才能穿過這層,大氣，看到金星表面的本來面目。金星大氣中，二氧化碳最多，占,97,以上,時(shí)常降落巨大的具有腐蝕性的酸雨。金星表面溫度高達(dá)500,3,地球,地球（英語,Earth,是太陽系八大行星之一,2006,年冥王星被劃為矮,行星，因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)軌跡與其它八大行星不同），按離太陽由近及遠(yuǎn)的次序,排為第三顆。它有一個(gè)天然衛(wèi)星月球，二者組成一個(gè)天體系統(tǒng)地,月系統(tǒng)。地球作為一個(gè)行星，遠(yuǎn)在,46,億年以前起源于原始太陽星云。地球,會(huì)與外層空間的其他天體相互作用，包括太陽和月球。地球是上百萬生物,的家園，包括人類，地球是目前宇宙中已知存在生

15、命的唯一天體。地球赤,道半徑,6378.137,千米，極半徑,6356.752,千米，平均半徑約,6371,千米，赤道,周長(zhǎng)大約為,40076,千米，地球上,71,為海洋,29,為陸地，所以太空上看地球,呈藍(lán)色。地球是目前發(fā)現(xiàn)的星球中人類生存的唯一星球,從,衛(wèi),星,上,看,地,球,4,火星,火星,Mars,是太陽系八大行星之一，天文符號(hào)是，是太陽系由內(nèi),往外數(shù)的第四顆行星，屬于類地行星，直徑約為地球的,53,自轉(zhuǎn)軸傾角,自轉(zhuǎn)周期均與地球相近，公轉(zhuǎn)一周約為地球公轉(zhuǎn)時(shí)間的兩倍。在西方稱為,戰(zhàn)神瑪爾斯”。橘紅色外表是地表的赤鐵礦（氧化鐵,火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布且沒有穩(wěn)定的液態(tài)水體,

16、二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發(fā)生,火星兩極皆有水冰與干冰組成的極冠會(huì)隨著季節(jié)消長(zhǎng),2013,年,12,月公布的探測(cè)資料表明，火星上存在已干涸遠(yuǎn)古湖泊，或有,生命出現(xiàn)證據(jù),火星,5,木星,木星是太陽系從內(nèi)向外的第五顆行星，亦為太陽系中體積最大、自轉(zhuǎn),最快的行星。它的質(zhì)量為太陽的千分之一，但為太陽系中其它七大行星質(zhì),量總和的,2.5,倍。木星與土星、天王星、海王星皆屬氣體行星，因此四者又,合稱類木行星,2012,年,2,月,23,日科學(xué)家稱發(fā)現(xiàn)木星,2,顆新衛(wèi)星，累計(jì)衛(wèi)星達(dá),68,顆,木星為一個(gè)氣體行星。氣態(tài)行星沒有實(shí)體表面，它們的氣態(tài)物質(zhì)密度,隨深度的變大而不斷加大

17、（我們從它們表面相當(dāng)于,1,個(gè)大氣壓處開始算它們,的半徑和直徑）。我們所看到的通常是大氣中云層的頂端，壓強(qiáng)比,1,個(gè)大氣,壓略高,木星主要由氫和氦組成，它是由,86,的氫和,14,的氦組成的，中心溫度,估計(jì)高達(dá)30500,木星,6,土星,土星，西方人古代稱為,Saturnus,拉丁文），為太陽系八大行星之一,至太陽距離（由近到遠(yuǎn)）位于第六、體積則僅次于木星。并與木星、天王,星及海王星同屬氣體（類木）巨星。古代中國(guó)亦稱之鎮(zhèn)星或填星,土星主要由氫組成，還有少量的氦與微痕元素，內(nèi)部的核心包括巖石,和冰，外圍由數(shù)層金屬氫和氣體包裹著,7,天王星,天王星是太陽系由內(nèi)向外的第七顆行星，其體積在太陽系中排名

18、第三（比海王,星大），質(zhì)量排名第四（小于海王星,天王星大氣的主要成分是氫和氦，還包含較高比例的由水、氨、甲烷等結(jié)成的,冰”，與可以探測(cè)到的碳?xì)浠衔?。天王星是太陽系?nèi)大氣層最冷的行星，最低,溫度只有,49K,224）。其外部的大氣層具有復(fù)雜的云層結(jié)構(gòu)，水在最低的云層,內(nèi)，而甲烷組成最高處的云層,相比較而言，天王星的內(nèi)部則是由冰和巖石所構(gòu),成,在古代就為人們所知的五顆行星（水星、金星、火星、木星、土星）相比，天,王星由于較為黯淡，當(dāng)時(shí)尚無望遠(yuǎn)鏡，以及望遠(yuǎn)鏡誕生初期觀察到其繞行緩慢而未,被認(rèn)定為行星,直到,1781,年,3,月,13,日，威廉赫歇耳爵士宣布他發(fā)現(xiàn)了天王星，首,度擴(kuò)展了太陽系已知的界

19、限，這也是第一顆使用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的行星,8,海王星,海王星,Neptune,是環(huán)繞太陽運(yùn)行的第八顆行星，是圍繞太陽公轉(zhuǎn)的,第四大天體（直徑上）。海王星在直徑和體積上小于天王星，但質(zhì)量卻大,于天王星，大約是地球的,17,倍，而類似雙胞胎的天王星因密度較低，質(zhì)量,大約是地球的,14,倍,海王星的大氣層以氫和氦為主，還有微量的甲烷在大氣層中，大氣層,中的甲烷，這是使行星呈現(xiàn)藍(lán)色的原因之一。海王星有著太陽系最強(qiáng)烈的,風(fēng)暴，測(cè)量到的風(fēng)速高達(dá),2100km/h,海王星云頂?shù)臏囟仁?218,C,55K,，因?yàn)榫嚯x太陽最遠(yuǎn)，是太陽系最冷的地區(qū)之一。海王星核心的溫,度約為,7000,C,可以和太陽的表面比較，也和

20、大多數(shù)已知的行星相似,9,月球,月球，俗稱月亮，古稱太陰，是環(huán)繞地球運(yùn)行的一顆衛(wèi)星。它是地球,的一顆固態(tài)衛(wèi)星，也是離地球最近的天體（與地球之間的平均距離是,38.4,萬千米,月球本身并不發(fā)光，只反射太陽光,由于月球上沒有大氣，再加上月面物質(zhì)的熱容量和導(dǎo)熱率又很低，因,而月球表面晝夜的溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方溫度高達(dá)127,夜晚，溫度可降低到,183。這些數(shù)值，只表示月球表面的溫度。用射電,觀測(cè)可以測(cè)定月面土壤中的溫度，這種測(cè)量表明，月面土壤中較深處的溫,度很少變化，這正是由于月面物質(zhì)導(dǎo)熱率低造成的,1969,年尼爾阿姆斯特朗和巴茲奧爾德林成為最先登陸月球的人類,1969,年,9,月

21、美國(guó)“阿波羅,11,號(hào)”宇宙飛船返回地球,潮,汐,示,意,圖,潮,汐,發(fā),電,3,太陽系的形成與演化,1,星云假說,太陽,系的形成據(jù)信應(yīng)該是依據(jù)星云假說，最早是在,1755,年由康德和,1796,年由拉普拉斯各自獨(dú)立提出的。這個(gè)理論認(rèn)為太陽系是在,46,億年前在,一個(gè)巨大的分子云的塌縮中形成的。這個(gè)星云原本有數(shù)光年的大小，并且,同時(shí)誕生了數(shù)顆恒星。研究古老的隕石追溯到的元素顯示，只有超新星爆,炸后的心臟部分才能產(chǎn)生這些元素，所以包含太陽的星團(tuán)必然在超新星殘,骸的附近?？赡苁莵碜猿滦潜ǖ恼鸩ㄊ灌徑柛浇男窃泼芏仍龈?使得重力得以克服內(nèi)部氣體的膨脹壓力造成塌縮，因而觸發(fā)了太陽的誕生,3,太陽系的形成與演化,2,大爆炸形成假說,在大爆炸時(shí)期，黑洞的爆炸使其內(nèi)核及外殼物質(zhì)在強(qiáng)烈的爆炸中，產(chǎn),生裂變反應(yīng)，在爆炸中形成的碎片迅速膨脹，其體積由幾倍到幾十倍，