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階段。

第一階段為地球圈層形成時期，其時限大致距今4600至4200Ma。46億年前誕生時候的地球與21世紀的大不相同。根據(jù)科學家推斷，地球形成之初是一個由熾熱液體物質(zhì)（主要為巖漿）組成的熾熱的球。隨著時間的推移，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，密度小的物質(zhì)（巖石等）浮在地球表面，這就形成了一個表面主要由巖石組成的地球。

第二階段為太古宙、元古宙時期。其時限距今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期，其時限由543Ma至今。顯生宙延續(xù)的時間相對短暫，但這一時期生物及其繁盛，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，可以極好的對其進行觀察和研究，為地質(zhì)科學的主要研究對象，并建立起了地質(zhì)學的基本理論和基礎知識。

人類科學家已經(jīng)能夠重建地球過去有關的資料。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)進入軌道形成了月球。釋放出的氣體和火山的活動產(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。溫室效應和較高太陽活動的組合，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，偶爾會結(jié)成超大陸。大約在7.5億年前，已知最早的一個超大陸羅迪尼亞開始分裂，稍后又在6億至5.4億年時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準值g=9.807m/s^2，地球自轉(zhuǎn)周期為23小時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，溫度則主要受地熱的影響，隨深度的增加而增加。在地球中心處的地核溫度更高達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

因為地球自西向東旋轉(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，所以是帶負電的。

形狀

月食時，仔細觀察就會發(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，則會發(fā)現(xiàn)同一個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為球形的觀點，但是直到16世紀葡萄牙航海家麥哲倫的船隊完成人類歷史上的第一次環(huán)球航行，才真正用實踐無可辯駁地證明了地球是個球體。

科學家經(jīng)過長期的精密測量，發(fā)現(xiàn)地球并不是一個規(guī)則球體，而是一個兩極部位略扁赤道稍鼓的不規(guī)則橢圓球體，夸張地說，有點像“梨子”，稱之為“梨形體”。地球的赤道半徑約長6378.137Km，這點差別與地球的平均半徑相比，十分微小，從宇宙空間看地球，仍可將它視為一個規(guī)則球體。如果按照這個比例制作一個半徑為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世紀里，這一認識發(fā)生了根本性的拓展。起初，地球被認為是宇宙的中心，而當時對宇宙的認識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世紀日心說被廣泛接受，其后威廉·赫歇爾和其他天文學家通過觀測發(fā)現(xiàn)太陽位于一個由恒星構(gòu)成的盤狀星系中。到了20世紀，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)十億計的星系中的一個。到了21世紀，可觀測宇宙的整體結(jié)構(gòu)開始變得明朗——超星系團構(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、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，因此我們無法標出地球在整個宇宙中的絕對位置。地球位于可觀測宇宙的中心，這是因為可觀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

因為地球氣候從亙古到現(xiàn)在都有發(fā)生巨大變化并且這種變化將繼續(xù)演進，很難把地球氣候概括。地球上與天氣和氣候有關的自然災害包括龍卷風、臺風、洪水、干旱等。

兩極地氣候被兩個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：死海-418米

全球最低點：馬里亞納海溝-11,034米

全球最高點：珠穆朗瑪峰8,844.43米

人文地理

人口

世界人口總數(shù)是人類在一個特定的時間內(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，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50年代。根據(jù)世界人口預測，世界人口將繼續(xù)增長直到2050年。

政區(qū)

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

運動

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轉(zhuǎn)動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)作為計量時間的基準。自20世紀以來由于天文觀測技術的發(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。由于原子時的建立和采用，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，太陽沿黃道逆時針運動，黃道和赤道在天球上存在相距180°的兩個交點，其中太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點，稱為春分點，與春分點相隔180°的另一點，稱為秋分點，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）通過春分點和秋分點。對居住的北半球的人來說，當太陽分別經(jīng)過春分點和秋分點時，就意味著已是春季或是秋季時節(jié)。太陽通過春分點到達最北的那一點稱為夏至點，與之相差180°的另一點稱為冬至點，太陽分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過夏至點和冬至點。同樣，對居住在北半球的人，當太陽在夏至點和冬至點附近，從天文學意義上，已進入夏季和冬季時節(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世紀科學家對地球的年齡再次進行了確認，認為地球產(chǎn)生要遠遠晚于太陽系產(chǎn)生的時間，跨度約為1.5億年左右這遠遠晚于此前認為的30-4500萬年。此前科學家通過太陽系年齡計算公式算出了太陽系產(chǎn)生的時間為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，瑞士的科學家對此數(shù)據(jù)進行了修正，認為地球的產(chǎn)生要在太陽系形成的6200萬年之后。

科學家一般是通過同位元素鉿182和鎢182兩種放射元素來計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家們認為在地球形成時，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才能夠幫助科學家測算地球的真實年齡。尼爾斯研究所的教授說道：“所有的鉿完全衰變成鎢需要50-60億年的時間，并且都會沉在地核，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)過測算時間大約為1.5億年左右”

地球衛(wèi)星

地球有一個衛(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。