跨世纪知识城

谈 地 球

地球的起源


　　我们一降生到这个世界上，就同地球分不开了。地球作为我们诞生、劳 动、生息、繁衍的地方，人类共有的家园，和我们的关系太密切了。那么地 球是如何形成的呢？
　　对于这一问题，自古以来，人们就对它有着种种解释，也留下了很多的 神话传说。
　　我国古代有“盘古开天辟地”之说。相传，世界原本是一个黑暗混沌的 大团团，外面包裹着一个坚硬的外壳，就像一只大鹅蛋。多年以后，这个大 黑团中诞生了一个神人——盘古。他睁开眼睛，可周围漆黑一片，什么也看 不见，他挥起神斧，劈开混沌，于是，清而轻的部分上升成了天空，浊而重 的部分下沉成了大地??
　　在西方国家，据《圣经》记载，上帝耶和华用六天时间创造了天地和世 界万物。第一天他将光明从黑暗里分出来，使白天和夜晚相互更替；第二天 创造了天，将水分开成为天上的水和地上的水；第三天使大地披上一层绿装， 点缀着树木花草，空气里飘荡着花果的芳香；第四天创造了太阳和月亮，分 管白天和夜晚；第五天创造了飞禽走兽；第六天，创造了管理万物的人；第 七天，上帝休息了，这一天称为“安息日”，也就是现在的星期天??
现在看来，这些美丽的神话传说是没有科学根据的。随着生产的发展，
对太阳系的认识也逐渐深刻。18 世纪以来，相继出现了很多假说。近数十年 来，由于天体物理学等近代科学的发展、天文学的进步、宇航事业的兴起等 为地球演化的研究提供了更多的帮助，现介绍几种假说供参考。但要解开宇 宙之谜，还须我们不懈的努力。
星云说：法国数学家和天文学家拉普拉斯（1749～1827）于 1796 年发表
的《天体力学》及后来的《宇宙的叙述》中，提出太阳系成因的假说——星 云说。他认为太阳是太阳系中最早存在的星体，这个原始太阳比现在大得多， 是由一团灼热的稀薄物质组成，内部较致密，周围是较稀薄的气体圈，形状 是一个中心厚而边缘薄的饼状体，在不断缓慢地旋转。经过长期不断冷却和 本身的引力作用，星云逐渐变得致密，体积逐渐缩小，旋转加快，因此愈来 愈扁。这样位于它边缘的物质，特别是赤道部分，当离心加速度超过中心引 力加速度时，便离开原始太阳，形成无数同心圆状轮环（如同现在土星周围 的环带），相当于现在各行星的运行轨道位置。由于环带性质不均一，并且 带有一些聚集凝结的团块。这样在引力作用下，环带中残余物质，都被凝团 吸引，形成大小不一的行星，地球即是其中一个。各轮环中心最大的凝团， 便是太阳，其余围绕太阳旋转。由于行星自转因此也可以产生卫星，例如地 球的卫星——月亮，这样地球便随太阳系的产生而产生了。
　　灾难学派的假说：1930 年英国物理学家金斯提出气体潮生说，他推测原 始太阳为一灼热球状体，由非常稀薄的气体物质组成。一颗质量比它大得多 的星体，从距离不远处瞬间掠过，由于引力，原始太阳出现了凸出部分，引 力继续作用，凸出部分被拉成如同雪茄烟一般的长条，作用在很短时间内进 行。较大星体一去不复返，慢慢地太阳获得新的平衡，从太阳中分离出长条 状稀薄气流，逐渐冷却凝固而分成许多部分，每一部分再聚集成一个行星。 被拉出的气流，中间部分最宽，密度最大，形成较大的木星和土星。两端气 流稀薄些，形成较小的行星，如水星、冥王星、地球等。
　　
　　陨石论（施密特假说）：前两种假说都提出了一个原始太阳分出炽热熔 融气体状态的物质。施密特根据银河系的自转和陨石星体的轨道是椭圆的理 论，认为太阳系星体轨道是一致的，因此陨星体也应是太阳系成员。因此他
于 1944 年提出了新假说：在遥远的古代，太阳系中只存在一个孤独的恒星—
—原始太阳，在银河系广阔的天际沿自己轨道运行。约在 60～70 亿年前，当 它穿过巨大的黑暗星云时，便和密集的陨石颗粒、尘埃质点相遇，它便开始 用引力把大部分物质捕获过来，其中一部分与它结合；而另一些按力学的规 律，聚集起来围绕着它运转，及至走出黑暗星云，这时这个旅行者不再是一 个孤星了。它在运行中不断吸收宇宙中陨体和尘埃团，由于数不清的尘埃和 陨石质点相互碰撞，于是便使尘埃和陨石质点相互焊接起来，大的吸小的， 体积逐渐增大，最后形成几个庞大行星。行星在发展中又以同样方式捕获物 质，形成卫星。
　　以上仅介绍三种关于地球起源的学说，一般认为前苏联学者施密特的假 说（陨石论）是较为进步的，也较为符合太阳系的发展。根据这一学说，地 球在天文期大约有两个阶段：
　　（1）行星萌芽阶段：即星际物质（尘埃，硕体）围绕太阳相互碰撞，开 始形成地球的时期。
（2）行星逐渐形成阶段：在这一阶段中，地球形体基本形成，重力作用
相当显著，地壳外部空间保持着原始大气（CH·NH4，H2O，CO2 等）。由于放
射性蜕变释热，内部温度产生分异，重的物质向地心集中，又因为地球物质 不均匀分布，引起地球外部轮廓及结构发生变化，亦即地壳运动形成，伴随 灼热融浆溢出，形成岩侵入活动和火山喷发活动。
以上便是地球演化较新的观点。上述从第二阶段起，地球发展由天文期
进入到地质时期。

地球的年龄


　　地球有多大岁数？从人类的老祖先起，人们就一直在苦苦思索着这个问 题。
　　玛雅人把公元前 3114 年 8 月 13 日奉为“创世日”；犹太教说“创世” 是在公元前 3760 年；英国圣公会的一个大主教推算“创世”时间是公元前
4004 年 10 月里的一个星期日：希腊正教会的神学家把“创世日”提前到公 元前 5508 年。著名的科学家牛顿则根据《圣经》推算地球有 6000 多岁。而 我们民族的想象更大胆，在古老的神话故事“盘古开天地”中传说，宇宙初 始犹如一个大鸡蛋，盘古在黑暗混沌的蛋中睡了 18000 年，一觉醒来，用斧 劈开天地，又过了 18000 年，天地形成。即便如此，离地球的实际年龄 46 亿年仍是差之甚远。
人们是用什么科学方法推算地球年龄的呢？那就是天然计时器。 最初，人们把海洋中积累的盐分作为天然计时器。认为海中的盐来自大
陆的河流，便用每年全球河流带入海中的盐分的数量，去除海中盐分的总量， 算出现在海水盐分总量共积累了多少年，就是地球的年龄。结果得数是 1 亿 年。为什么与地球实际年龄相差 45 亿年呢？一是没考虑到地球的形成远在海 洋出现之前；二是河流带入海洋的盐分并非年年相等；三是海洋中盐分也常 被海水冲上岸。种种因素都造成这种计时器失真。
人们又在海洋中找到另一种计时器——海洋沉积物。据估计，每 3000～
10000 年，可以造成 1 米厚的沉积岩。地球上的沉积岩最厚的地方约 100 公 里，由此推算，地球年龄约在 3～10 亿年。这种方法也忽略了在有这种沉积 作用之前地球早已形成。所以，结果还是不正确。
几经波折，人们终于找到一种稳定可靠的天然计时器——地球内放射性
元素和它蜕变生成的同位素。放射性元素裂变时，不受外界条件变化的影响。 如原子量为 238 的放射性元素——铀，每经 45 亿年左右的裂变，就会变掉原 来质量的一半，蜕变成铅和氧。科学家根据岩石中现存的铀量和铅量，算出 岩石的年龄。地壳是岩石组成的，于是又可得知地壳的年龄，大约是 30 多亿 年，加上地壳形成前地球所经历的一段熔融状态时期，地球的年龄约 46 亿 岁。

大气圈


　　在地壳外面的广阔空间，是地球的“大气圈”。人们常称它是地球的外 衣。谁都知道，作为地球环境要素之一的大气，是各种生命不可须臾缺少的 东西。但你可曾知道，如今的大气，早已不是原来的大气了，而是至少经过 两次“更新”之后的第三代大气。
　　现在笼罩着地球的大气，其厚度在 3000 公里左右，通常称之为大气层或 大气圈。它的总质量并不大，仅相当于地壳总质量的 0.05％。大气圈在结构 上，自下而上依次可分为对流层、平流层、中间层、热层和外层。
　　对流层 从海平面到 18 公里高空，占大气总量的 80％。对流层里气象万 千，冷热空气上下对流，兴云造雨，下雪降霜，电闪雷鸣都在这里发生。
　　平流层 从对流层顶到 50～55 公里的高空。此处空气稀薄，水汽和尘埃 含量极少，很少有天气现象，气流平稳，是高速喷气机最理想的飞行区域， 平流层中含有大量臭氧，因此又得名“臭氧层”。它能吸收太阳辐射中 90％ 的紫外线，像地球的贴身“防弹衣”一样，使地面生命免遭紫外线伤害。
中间层 从平流层顶到 80～85 公里的高空。它负责吸收太阳的远紫外线
和 X 射线，使大气中的氧和氮分子离解成原子和离子。该层的温度随高度增 加而降低。
热层 从中间层顶到 500 公里处的高空。这一层的温度很高，气温昼夜变
化很大。
　　外层 500 公里以外高空，是地球大气层向星际空间过渡的区域，它有两 条辐射带和一个磁层。磁层在 5～7 万公里的高处，它是地球大气的最外层， 它像一道挡风的钢铁长城，保护地球生物，免受太阳风的致命打击。
在 50～1000 公里处有一个电离层，分为 D、E、F1、F2 四层，里边的气
体基本都是电离的。地球上的短波无线通讯都靠电离层的反射。80～500 公 里区域，电离密度较小，美丽的北极光就出现在这层。
从成分上说，大气是一种混合物，其组成相当简单。它由不同成分的、
具有不同的性质和功能的物质以适当比例相配备，为有机世界的生存和发 展，提供了有利的条件。现代靠近海平面的干洁空气的组成是：
成 分 氮 氧 氩 二氧 碳 其 他 含
量
％ 按体积
按质量 78.08
75.52 20.94
23.15 0.93
1.28 0.03
0.05 微量
微量

可是，地球的早期大气却完全不是这样的。
　　地球脱胎于星云，而星云的主要成分是氢和氦。可想而知，地球的第一 代大气是以氢和氦为主的。不过，地球在形成之初，由于其体积还很小，没 有足够的重力把这些气体挽留在自己周围。因此，最初的地球无法拥有大量 的气体。有如现在的月球或小行星那样。后来，随着地球不断吸引和兼并它 周围的固体颗粒，体积和质量不断增大，地球的引力也不断增大，并可以把 原始的气体吸引在自己周围，便形成了以氢、氦为主的第一代大气。由于这 些大气分子很轻，在阳光照射下异常活跃，很容易逃逸出地球。
　　随着地球的进一步增长，以及地球内部温度的升高，在地球内部圈层分 化的同时，从地球的内部不断有气体产生出来，这就是地球的第二代大气。
　　
其主要成分可能是水（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4） 和氨（NH3），此时还没有动植物呼吸所必需的游离氧。第二代大气产生于火 山喷发或从地球物质中渗出，人们根据当今火山喷发产生的气体和某些陨石 上所发现的气体成分证实了这一点。
　　至于第二代大气是怎样演化成现代大气的，这个过程比较复杂，但在演 化过程中起关键作用的是绿色植物。因为绿色植物通过光合作用能够吸收二 氧化碳，释放出游离氧，从而把还原大气变成氧化大气，使第二代大气的成 分发生重要变化。
　　在距今 30 亿年以前，地球上出现了原始的低等植物——蓝绿藻。这是地 球大气由还原大气变成氧化大气的关键性的事件。在距今 6 亿年以前，绿色 植物在海洋中得到大量繁殖与发展，并占据优势。在距今 4 亿年以前，绿色 植物开始在陆地上出现。这样，使得在大气中的游离氧不断增多。同时，还 原大气的氧化过程被加速。在氧化过程中，一氧化碳逐渐转变成二氧化碳； 甲烷逐渐成为二氧化碳和水；氨逐渐转变成水汽和氮。很明显，这时的大气 还不是氧化大气，而是以二氧化碳逐渐占据优势的大气。只是由于绿色植物 光合作用的持续作用，大气中的二氧化碳才得以日益减少，而游离氧日益增 多。有人估计，当大气中游离氧达到现代大气氧的 l％的时候，就可能出现 有效的臭氧层。它对太阳紫外线起屏障作用，可保护地球上生命免遭紫外线 伤害。游离氧是生物发展的产物，反过来它又促进生物界的发展。
大气中氮气的增多，除了与游离氧有关外，还取决于生物的发展。生物
在其生存期间，需吸收环境中含氮化合物，在体内合成蛋白质等复杂的有机 物。当动物及其排泄物腐烂时，蛋白质一部分转变为氨和铵盐，另一部分直 接转变为氮；氨在游离氧的作用下又释放出氮。由于氮的化学性质不活泼， 在常温下不与其他元素结合，所以它在大气中会越积越多，终于成为大气的 主要成分。
总之，在绿色植物的光合作用下，由于二氧化碳不断减少和氧、氮不断
积累，终于使得地球的第二代大气演化成了现代的第三代大气。

地球生命的保护伞


　　在地球大气由原始大气演化为还原大气时，由于太阳辐射，产生了光致 离解效应。将水分子分解为氢和氧，分解出的氢逃逸出大气层，比氢重的氧 留了下来。性能活泼的氧除了与其他元素化合外，还有一部分形成了臭氧
（O3）。
臭氧（O3）是氧（O2）分子的一种同位素，它主要分布在地球大气的平
流层里，在海拔 25 公里附近密度最大。因此，科学家又把海拔 25 公里附近 的大气层叫做臭氧层。据估计，在海拔 10～50 公里范围内，臭氧占整个地球 所拥有的臭氧总量的 97％以上。但是，与地球大气相比，还不到地球大气总 量的 l％。
　　臭氧含量虽少，但却维系着地球万物生灵的命运。因为强烈的太阳紫外 线对生物会产生致命的危害，它会破坏生物体内的生殖分子和 DNA（细胞的 脱氧核糖核酸，它起着制造和传递遗传信息作用），引起细胞异变和一些疾 病。紫外线对蛋白质也有破坏作用。而 DNA 和蛋白质对光线的吸收主要集中 在紫外线波段。
　　臭氧能吸收太阳紫外线，使大气下层的氧分子不再被分裂。被吸收的太 阳紫外线能烤热臭氧及周围的空气，形成高于同温层的空气层，就好像在汹 涌澎湃的对流层上的一把保护伞，挡住了大部分的太阳紫外线，使地球上的 生物免遭紫外线的致命伤害。正因为地球大气中有了臭氧层这个天然屏障， 远古的生物才能从海洋过渡到陆地，而发展成形形色色的生物界，我们人类 以及地球上的所有生灵才能安然无恙地生活在地球上。
如果大气层中的臭氧含量减少，到达地面的太阳紫外线就会明显增强，
地球上的生物就会遭殃了。

水 圈


　　在地球上，很少有什么物质会像水那样变幻多端，分布广泛。上至高层 大气，下至地壳深处，几乎处处都有水的踪迹和水的影响。相互沟通的世界 大洋，陆地上的江河湖泊，以及埋藏于地表下面的地下水等，它们互相连通， 共同构成了我们这个星球上所特有的“水圈”。在地球上的总水量中，海水 约占 97％，其余 3％存在于冰川、江河、湖泊、地下和大气中。如果我们把 地表看做是很平坦的，将地球水均匀覆盖其上，那么全球将成为一个平均水
深 2745 米的水球。水是生命的摇篮，也是一切生命机体活动必不可少的基本 要素。
　　在太阳系中，地球是唯一拥有液态水的天体。水占地球表面积的 77％（为 此，有人提议地球应改名为“水球”），总量达 145 亿亿吨。这还不算矿物 所含的结构水和结晶水，也不包括生物体中的水（生物机体的 2/3 是水组成 的）。
你一定会问，这么多的水是哪里来的呢？ 传统说法，地球上的水是地球形成时，从星云物质中带来的。星云物质
由三大类物质组成：一类是气物质，如氢和氦，约占星云物质的 98.2％；另 一类是冰物质，如水冰、氨、甲烷等，约占 1.4％；第三类是土物质，主要 有铁、硅、镁、硫等与氧的化合物，是些温度高达 1000℃左右时仍是固态的 物质。地球是土物质组成的，但仍有一小部分冰物质，这便是地球水的来源。
1961 年，科学家托维利提出，地球水是太阳风的杰作。太阳风是太阳外
层大气向外逸散出来的粒子流。从地球形成至今，地球从太阳风中吸收氢的 总量达 1.70×1023 克。如果这些氢全部与地球上的氧结合，可产生 1.53×1024 克的水，恰恰接近地球水的总量 1.43×1024 克。
不久前，美国人弗兰克等人又提出一个假说：地球水来自太空冰球。这
位科学家研究了 1981～1986 年以来人造卫星发回的数千张地球大气紫外线 辐射图像，发现在圆盘形的地球图像上总有一些小黑斑。这些小黑斑都很短 命，仅存在两三分钟。经多次分析和否认了其他一切可能后，他们认为这些 小黑斑是由一些看不见的冰块组成的小彗星，撞入地球外层大气后破裂、融 化成水蒸气而造成的。估计每分钟约有 20 颗平均直径为 10 米的这种冰球坠 入地球，每年可使地球增加 10 亿吨水。地球形成 46 亿年，总共可从这种冰 获得 460 亿亿吨水，是现在地球水总量的 3 倍多。扣除蒸发的水分、矿物质 和岩石，以及生物机体内含有水分，仍富富有余。所以，这一假说因无法自 圆其说，也遭到了人们怀疑。
地球之水究竟来自何方？还有待于人类继续探索。

生物圈


　　在地球发展的最初阶段，地球上本没有任何生命现象。由于地球本身的 特有性质和它在太阳系中得天独厚的位置，决定了地球上物质的进一步演 化。地球上自从有了原始的地壳、大气圈和水圈，生命便合乎规律地出现和 发展了。
　　现在多数人认为，生命是由无生命的物质转化来的。这种转化，需要有 一定的物质条件，即必须具备甲烷、氨、水汽和氢等，而这些物质在原始大 气中是大量存在的。实现这种转化，还需要有一定的能量，而来自太阳的紫 外线、大气中的电击雷鸣和地下的火山熔岩等都是重要的能源。所以，在原 始地球上，实现从无生命到有生命物质的这种转化，便具备了可能性。
　　为了模拟这种转化过程，本世纪 50 年代美国科学家米勒成功地做了一个 实验。他在封闭的容器里，按照原始大气的成分，装满甲烷、氨、水汽和氢， 并使之保持一定的温度。同时，在容器中不断地点燃电火花。这样，在经过 一定时期的连续作用之后，终于产生出了有机分子。后来，又有人多次重复 米勒的实验，并加入多种成分的物质，获得了在生命物质中常见的氨基酸， 甚至于某些蛋白质。近年来，在地球上某些早期沉积岩（年龄在 35 亿年左右） 中，以及在陨石中，也发现了有机分子的遗迹，踉实验室里所获得的有机物 质有些相似。经科学推测，它们应该是地球和太阳系早期的有机物。
简单有机物还不是有生命的物质，从简单的有机物转化为有生命的物质
需要一系列的条件和经过一系列的过程，其中原始的海洋是重要的一环。大 气和地表上的有机物会随着降水和地面径流汇集到海洋，并在海洋一定部位 浓集。这样，它们有更多的机会相互接触，并结合成更为复杂的有机分子， 甚至成为能自行与周围环境进行物质交换的独立体系。再通过不断进化，这 些独立体系开始进行最原始的新陈代谢和自我繁殖，这才发展成生命物质， 人们叫它非细胞生命。这个过程大概发生在距今 35 亿年以前。这是从无生命 到有生命的一次飞跃。不过，正是因为生命的形成是一个极为漫长的过程， 人们要想在实验室里获得有生命的分子，目前尚不可能实现。
原始生命之所以在水中形成，也在水中发展，是因为那时的大气中还缺
少游离氧，高空还没有形成可以抵御太阳紫外线的臭氧层，原始生命只有从 水中获得氧和靠水的保护才能生存和发展。在陆地还未具备生命生存条件之 前，原始生命一直生活在海洋里。它们在海洋里渡过了十分漫长的岁月，直 到距今 6 亿年前，绿色植物在海洋里大量繁殖，成为海洋生物的主要成员之 时，陆地仍然是一片荒漠，找不到任何生命的踪迹。
　　绿色植物的出现为其登陆刨造了条件。因为绿色植物在光合作用中所产 生的游离氧不断积累，最终导致高空臭氧层的形成。它能有效地吸收紫外线， 保护地面上的生物免遭伤害。于是，在距今 4 亿年前，绿色植物开始从海洋 发展到陆地。首先登陆的是陆地孢子植物，此后，依次出现了裸子植物和被 子植物。动物也敢于开始登陆和发展，依次出现了两栖动物、爬行动物和哺 乳动物。
　　地球上的生命从无到有、从简单到复杂、从低级到高级，一步步进化发 展，至今已有数百万种动植物。它们占领了海洋、陆地、地壳的浅层和大气 的下层，构成地球上所特有的一个圈层——生物圈。地球上的生命依靠地壳、 大气圈和水圈的改造，促使其演化和发展。可以说，由于生命和生物圈的出
　　
现，地球圈层之间的联系和接触越来越密切了。 至此，我们可以看到，地球岩石圈的顶层，大气圈的底层，以及水圈和
物质圈的全部，是地球外部各圈层密切接触和有机联系的纽带，各圈层在这 里相互作用、相互渗透，构成一个完整的物质体系。对于人类社会来说，它 就是我们周围的自然界，即自然地理环境。
　　还要特别指出的是，到了后来，地球在它自身演化的同时，还要受到人 类活动的影响，接受人类有意识的改造。所谓改造地球，就是合地理地利用 各个圈层的自然资源，有目的地改变各圈层的状况和它们之间的关系，使之 朝着有益于人类的方向发展。
　　
地球冰期成因的七大假说


　　大约在 9 亿多年前的震旦纪，整个地球几乎完全被冰雪覆盖，这就是地 球史上三大冰期之一的震旦大冰期。这个时期的冰川堆积物遍布世界各地。
　　2 亿多年前，地球进入了第二冰期：石炭二迭纪大冰期。主要发生在南 半球，非洲的扎伊尔和赞比亚当初都在冰川之下，北半球只有 l/3 的印度埋 于冰雪中。
　　大约 300 多万年前开始了第四纪大冰期。最盛时，冰川覆盖着地球总面 积的 32％，现在仅为 10％。我们正处在第四纪大冰期的末期，是个比较温暖 的时期。
　　但从整个地球气候史看，温暖时期占着绝对优势。近 2.5 万年以来，冰 期只有 200 万年，是什么原因造成原本温暖的地球几次陷入寒冷之中呢？科 学家们提出了冰期成因的七种假说。
　　1.由太阳系在宇宙间所处的位置变化引起。当太阳系随同银河系的自转 通过宇宙间寒冷区域时，或转到宇宙尘微粒子稠密区域时，部分太阳辐射被 宇宙尘埃吸收，地球得到的太阳辐射减少，温暖降低，地球出现冰期。
　　2.地球公转轨道的偏心率每 93000 年就会发生一次变化，造成地日距离 加大；或地球受木星的吸引，地球公转轨道变圆（大约每 10 万年一次），地 日距离变远，地球温暖降低，形成冰期。
3.地球转速的变更，造成地壳运动，两极大气的变化。如地球转速加快
时，两极寒冷的大气涌向赤道，气候变冷。
　　4.强烈的地壳运动，使火山活动频繁，火山喷发出大量碎屑，遮天蔽日， 减弱了太阳辐射热。强烈的地壳运动还会造成大陆上升，大量新岩石暴露于 空气中，岩石风化使大气中保护地球热量不致散发的二氧化碳含量降低，造 成气温下降、冰川活动，产生冰期。
5.大陆飘移使各大陆相对两极的位置在不同时期发生不同的变化。在移
近两极时气候寒冷，出现冰期，如石炭——二迭纪冰期，非洲、澳洲、南美 洲、南极洲以及印度原是一个完整的古大陆。而非洲就是当时的南极。北极 在太平洋中。所以那时南半球的古大陆都有冰川行动。
6.地球南北磁极互相倒转的过渡时期，地磁场相当微弱，大气层中弥漫
着带电子粒子和宇宙尘，阳光被遮挡，气温下降，雨和雪断断续续，一下就 是数百年的冰期到来。
7.寒冷的北冰洋的海水通过海峡与温暖的太平洋、大西洋交流时，潮湿
的气候使北冰洋上空大雪弥漫，结成冰盖，将大部分的太阳辐射反射掉，致 使气候变寒，冰期出现。
　　到底哪种假说更切合实际？是否还有什么其他原因？下一次大冰期何时 将至？都有待人类继续探讨。
　　
造成四次全球性生物灭绝的杀手


　　发生在 6700 万年前的“恐龙灭绝”事件已是世人皆知的一大惨案。但在 漫长的地球历史演化过程中，地球上惨遭灭顶之灾的生物远不止恐龙家族。 据科学分析，整个显生届时期，有四次最明显的全球性生物群突然灭绝的现 象。
　　第一次发生在距今约 4.4 亿年的奥陶纪末期。这次遭到灭绝的生物门类 大约有 75 个科，其中重要的有达尔曼虫等三叶虫类、孔洞贝等腕足类以及某 些单列型的四射珊瑚和头足类等。
　　第二次发生在晚泥盆纪，距今约 3.4 亿年。大约有 80 余种海洋无脊椎动 物如腕足、三叶虫、珊瑚、苦藓等类遭了灾。
　　第三次距今约 2.4 亿年，在二迭纪末期。许多在古生代繁盛一时的极重 要的海洋无脊椎动物以及苔藓动物中的隐口目和变口目，总计 90 多个科几乎 彻底灭绝。
这三次“生物大灭绝”几乎隔 1 亿年发生一次。 第四次发生在使雄霸地球长达 1 亿多年的庞然大物——恐龙绝种的年
代，即距今 6700 万年的白垩纪末期。与恐龙同时绝迹的还有海蕾、海权、菊 石、箭石和某些固着蛤型瓣鳃类。
是什么造成如此大规模的全球性生物灭绝的呢？
　　像 1765 年将繁荣的大都市庞培在旦夕之间葬于火山爆发的熔岩流下的 灾难性突发事件，尽管也会使当时当地生物群遭遇不幸，但从整个地球看这 种灾难只是局部的。所以，像火山爆发、洪水、冰川、地震、海啸等自然灾 害，都不足以成为地球史上四次全球性生物大灭绝的元凶。
人们从月球上大大小小的陨石坑以及目前已发现的地球上的巨大陨石坑
得到启发：地球也像月球一样，曾无数次地遭过星体的撞击。这些天外来客 足以给地球生物带来毁灭性的灾难。目前被承认发生在出现了四次全球生物 灭绝的显生届、直径大于 10 公里的撞击物约有了 100 个左右。这些天外来客 以每秒数十公里的高速闯入地球大气层，因空气的阻力，它们会发生爆炸， 并放出大量碎块和粉尘，同时产生巨大的冲击波和光辐射。浓重的尘埃云遮 天蔽日，能长达数年之久。陆地上的动植物长期失去光照，不能正常生长和 活动，直至死亡。
如果陨物撞入海洋中，会使大量海水变成蒸气，升腾到空中，与大气中
的氧和氮迅速化合成含氮的酸，形成酸雨落入海中，破坏海洋生物的生态平 衡。此外陨落物还携带各种有毒元素和物质，随海流的移动迅速扩散到世界 各地，使大量微生物和超微物质死亡。人们从恐龙遗骸和蛋壳中发现有毒物 质，以及白垩纪与第三纪分界处的地层中铱等有毒元素异常（比地球上的正 常铱含量高出 25 倍之多）等现象，为星体撞击地球引起全球性生物灭绝的灾 变说找到了证据。

对恐龙灭绝的种种猜想


　　大约在 2.3 亿年到 7000 万年前的中生代，主宰世界的是形形色色的恐龙 家族：身躯庞大的雷龙，矮小灵活的巨爪龙，一脸凶相的霸王龙，天上飞的 翼手龙，水里游的鱼龙。它们占领了地球的海陆空，在那个时代，简直找不 到可与恐龙相抗衡的其他动物。那知，在 6500 万年前，这些雄霸地球长达 1 亿多年之久的恐龙，却突然全部死亡。这桩震惊世界的“恐龙灭绝”案，成 为当代科学十大未解谜之一。
究竟使恐龙遭致灭族之灾的凶手是谁？原因何在？ 科学家们多方探究，提出了种种解释。可归纳为三大类：地球灾变、天
外因素、生物进化。 认为恐龙灭绝于地球灾变的人也提出了几种不同的见解。一说是恐龙灭
绝与地球史上的一场大洪水有关。这场大洪水来自太阳系一个生存期为 100 万年的冰天体，它曾定期接近地球，引起大洪水，造成恐龙灭绝。二说是， 当时地球气温下降，而恐龙是温血动物，习惯温和的、变化不大的环境。一 旦气候变冷，这些恐龙既无皮毛保暖，又缺乏自我调剂体温的器官，无法适 应气候变化，只有死了。三说是当时出现大规模火山爆发，产生了大量二氧 化硫等有毒气体，还有大量火山灰，破坏了地球的植被，破坏了恐龙的生存 环境。四说是缘于地球磁场发生了变化，南极变北极，北极变南极。在转换 过程中，地磁场一度为零。结果严重干扰恐龙的内分泌系统，使恐龙无法繁 殖后代，或是后代有遗传疾病，最后断子绝孙。
有人认为恐龙灭绝是由天外因素造成。至于是什么天外因素，也是说法
各异，有的说是高能宇宙线所致。大约在 7000 万年前，太阳系附近爆发一颗 超新星。这颗超新星发出了极度强烈的高能宇宙线，穿透地球的大气层，使 恐龙受到致命的照射而灭亡。有人纠正说，致恐龙于死地的高能宇宙线，不 是来自超新星爆发，而是太阳上超级耀斑爆发的产物，还有人认为灭绝恐龙 的天外因素是天体撞击地球。究竟是什么天体？有的说当时曾有一颗直径约
10 公里的彗星改变了自己原有的运行轨道，以每秒 30 公里的速度，撞击地
球，造成了一场空前的大灾难。彗星撞击后扬起遮天蔽日的尘埃，长期不散， 地球生态环境遭破坏，影响了植物生长，断绝了恐龙的食源，致使恐龙最终 灭绝。有的说，撞击地球的天体是颗小行星，太阳系中的无数小行星，在运 行中与地球偶然相擦而过，给地球带来了无数灾难。还有的说这天体可能是 来自太阳系的一块暗物质或是小黑洞。1982 年，诺贝尔物理学奖得主阿尔瓦 雷茨博士为天体撞击地球造成恐龙灭绝种得出了有力证据：“在葡萄牙的塔 格斯，有一处形成于 7000 万年前、直径达 300 公里的巨大陨石坑。这个陨石 坑形成的年代与恐龙灭绝时间非常相近。”因此，现在多数人认定恐龙灭绝 的真凶可能是撞击出这个巨大陨石坑的天外来客。
　　生物学家却认为恐龙之死是生物进化的必然，既非天灾，也非地祸。恐 龙体态越来越庞大，胃口也越来越大，活动能力反而越来越小，行动笨拙， 结果发展到无法适应环境的地步，被更先进的动物所取代了。有人认为，在 恐龙的进化过程中，出现了一场大规模的无法扼制的致命瘟疫，导致恐龙绝 种。也有的说，中生代时代，生物进化中出现了最初的哺乳动物，这些贪吃 的小家伙以恐龙蛋为美餐，致使恐龙绝了后。还有人说，中生代末期，被子 植物迅速发展，植物体内含有对多数动物有害的有毒物质。而一只 5 吨重的
　　
恐龙每天要吞食 200 公斤植物，渐渐地恐龙体内毒素积累成疾，导致生理变 化以致死绝，有恐龙遗骸和蛋壳中含有毒化学物质为证。
　　到底哪种说法正确，灭绝恐龙的元凶是一个还是几个？还有待于进一步 研究。
　　
妙趣横生的地球方向


　　东、西、南、北是人给地球确定的方向。人们确定顺着地球自转的方向 为东，逆着地球自转的方向为西。地球绕一个假设的地轴自转，地轴的两端， 人们称它为两极，看到地球自转的方向为逆时针的端，就是北极；反之，另 一端便是南极，站在南极看地球自转是顺时针的。
由于地球是个球形，地球的方向也因此趣味横生。 没有尽头的东、西方：如果你从地球两极以外的任何一点出发，一直朝
东走，你的前方永远是东。即便绕地球一周回到原地，再继续朝前走，仍旧 是东，无休无止。向西走也是同理。也就是说，向东走，你找不到东的头； 向西行，你看不到西的边。所以东、西方向又称无限方向。
　　只有一头的南、北极：被称为有限方向的南、北极，它们的尽头就是它 们自身。从北极以外的任何一点向北走，都会到达北极；而站在北极向四下 望去，又都是南方，而无东、无西、无北方。南极与之正相反。
　　永远到不了南、北极的方向：朝东、西、南、北以外的任何方向前进， 既不像东、西方向那样可以回到原地，也不会像南、北方向最后在南北极会 合，而是一条螺旋形路线，只能从南极或北极擦边而过，却永远到不了南、 北极。如果你要到南极或北极会朋友，可千万认准方向哟，否则就会永远擦 肩而过却不相见。
　　
地球公转


　　地球环绕太阳的运动，称为地球公转，同自转一样，地球公转的方向也 是自西向东。地球公转的轨道总长为 94000 万公里，是一个近似正圆的椭圆 形，太阳正好是这个椭圆的焦点之一。随着太阳自身的运动、变化，地球和 太阳之间的距离也有最远和最近的变化。每年 11 月初，地球位于“近日点”； 每年 7 月，地球位于“远日点”，在近日点时，地球公转速度比远日点快。 地球公转平均速度为每秒 29.79 公里，平均角速度为每日 59′8″，公转一 周所需要的时间为 365 日 48 分 46 秒。地球公转的轨道平面与赤道平面的交 角，称为黄赤交角，黄赤交角的度数 23°26′，由于它的存在，使各地正午 太阳高度和昼夜长短（赤道除外）发生季节变化，从而造成地球上的春、夏、 秋、冬四季交替和五带的划分现象。
　　
地转偏向力


　　地球上水平运动的物体，无论朝着哪个方向运动，都会发生偏向：在北 半球向右偏，在南半球向左偏，这种现象称作地球自转偏向力。物体静止时， 不受地转偏向力的作用，地转偏向力是地球自转运动影响的结果；当物体运 动时，由于其本身的惯性作用，总是力图保持其原来的运动方向和运动速度， 地转偏向力的方向同物体运动的方向相垂直，并且对物体的运动方向产生一 定影响，使之向右或向左偏转。地球自转的线速度各地不同，在北半球，当 气流自北向南运动时，即从自转速度较小的纬度吹向自转线速度较大的纬 度，这时，气流会偏离始发时的经线，发生向右偏，即原来的北风逐渐转变 为东北风；其他情形也是同样的道理。在赤道上作水平运动的物体不会发生 偏向现象，因为赤道上的自转偏向力为零。
　　
地球自转创造的奇迹


　　地球以一条假想直线为轴的旋转运动，叫地球自转。地球自转的方向是 自西向东。地球自转的平均角速度为每小时 15°，即每 4 分钟 1°，地球自 转速度由于纬线的长短不同而有所变化，在地球赤道上自转线速度为每秒
465 米，自赤道向南北两极降低，两极处的线速度为零。在地球上我们看到 各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映，地球昼夜更替、各地时间差 异也是由地球自转而产生。地球自转一周为一日，本世纪发现地球自转不是 均匀的，由于地球表面潮汐的影响，使地球自转的速度逐渐变慢；另外，地 球自转速度还有季节性的周期变化和时快时慢的不规则变化。
　　大自然中还有许多怪现象，都是地球自转创造的。比如日月星辰从东方 升起，再比如：
　　赤道与两极的重量差 由于地球不停地自转，产生了一种惯性离心力作 用。使地面上的重力加速度因纬度高低不同而不同，赤道处的重量加速度最 小，两极处最大。同一物体在不同纬度上的重量也不同，在两极重 1 公斤的 东西，到了赤道就会少 5.3 克。
　　地球成了椭圆形　由于惯性离心力由两极向赤道逐渐增大，其水平分力 指向赤道。在这巨大的水平分力的作用下，海水从两极流向赤道，地球内部 除地轴之外的所有质点也都向赤道挤压，形成了一系列与赤道平行的海岭和 山脉。久而久之，原始地球的赤道直径就比两极半径大了，地球渐渐变成了 椭圆形。
物体运行发生偏向　在北半球，北风会逐渐变成东北风，东风逐渐变成
东南风；而在南半球，北风渐渐变成西北风，东风变成东北风。从北极向赤 道某点发射火箭，所需的时间假定是 1 小时，那么，当火箭到达赤道时，准 会落在预定目标以西约 1670 公里处，原预定目标竟向东转了 15°。这是怎 么回事呢？这又与地球自转有关，地球自西向东自转，而地球上的物体倾向 于保持原来的运动状态，物体的运动就会产生偏向，结果就出现了风转向、 火箭没有击中目标的事。
高处下落物总是落在偏东处 有人在垂直的深井中做过试验：自井口中心
下落的物体，总是一定深度撞在矿井的东壁上。这也是由于地球自西向东自 转，使自高处降落的物体在下落时具有向东的自转速度，结果必然要撞东壁 了。
飞机向西比向东飞得远 在排除风力影响因素的情况下，两架飞机用同一
速度从同一地点出发，分别向东、西各飞行一小时，结果发现向西飞行的飞 机比向东的飞机飞得远，谁帮了西行飞机的忙？是地球向东自转玩的把戏。

日界线魔方


　　麦哲伦的船队在 1522 年 9 月一天回到西班牙的时候，被一个奇怪的现象 弄糊涂了：他们的航行日志上明明记着这一天是 5 日，而当地的这天却是 6 日。他们过“丢了”一天！
　　这个谜终于被后人揭开了，原来地球存在着一天“日差”。地球自西向 东自转一周，时间便过去一天。由于地球是个球体，各地见着太阳的时刻不 一样，东边总比西边见到得早；地球上的经度分为 360°，因此经度每差 15
°，时刻就差 1 小时。也就是从东向西行走，每越过 15°就要晚 1 小时；当 环绕地球一周跨越 360°再回到原来的地方的时候，便晚了 24 小时，也就是 整整晚了一天。麦哲伦船队的一天就是这样在不知不觉中“丢掉”了。
地球存在着一天日差的道理被认识了以后，又发生了问题。 当英国移民向西经过大西洋到达美洲大陆的时候，俄国人也越过白令海
峡向东到达了阿拉斯加（美洲北部的一个地区）。在他们遇到一起的时候， 常为时间问题发生争吵：俄国人说是星期日的时候，英国人却说是星期六； 而英国人说是星期日的时候，俄国人又说是星期一。
　　为了不把日子搞糊涂，地球上需要规定一个一天开始的地点。在 1884 年，国际上规定了把 180°经线作为国际日期变更线，这条线又叫日界线。 紧靠这条线两侧的地方，时刻是一样的，但日期却相差 1 天：当西侧进入到
2 日零时的时候，东侧还是 1 日零时。
　　实际上的日界线在白令海峡和南太平洋地区，不完全在 180°经线上， 而有段曲折，这是为了躲过这里的陆地，以使这些地方不致出现两个日期。 日界线，对于还不熟悉它的人来说，简直就像是个会变时间戏法的魔术
师。
大洋洲岛国斐济的塔佛乌尼岛上有一商人开了一个铺子，门脸朝东。180
°经线刚好通过这里。这个铺子有一个习惯，每逢星期六在前门营业，第二 天便又挪到后门营业。原来这里的基督教有一条不许礼拜天经商的禁令，这 个商人便根据日界线两侧的一天日差，用上述办法躲过礼拜天。在前门是星 期六的时候，后门是星期日；过去一天以后，前门是星期日了，后门就是星 期一了。
轮船从东往西越过日界线的时候，要在一天里撕掉两页日历；而从西往
东越过日界线，就要两天才能撕一张日历。 从我国开往美国的轮船，如果正好在过新年这天通过日界线，那么第二
天就要再过一次新年；而从智利开往日本的轮船，如果在 12 月 31 日这天越 过日界线的话，第二天，就是新一年的 1 月 2 日，结果就会把新年给过“丢” 了。
　　如果前面的船上有一个船员刚好在 1 月 1 日过生日，第二天他便可以获 得又一次的生日祝贺；而后面船上如果有人也赶上新年这天过生日，那就对 不起了，他只好认倒霉，他的生日纪念日过“丢”了。要想得到大家祝贺， 那只好明年再说了。
　　日界线不仅可以把一天“变”没有了，还可以把过去了的一天“追回来”。 比如：一个到中国的旅客，要赶到美国过新年，却不巧耽搁到元旦的黎明才 起程。不要紧，当超音速飞机把他送到美国的时候，才是除夕的夜晚。他还 来得及在美国再获得一次新年晚会的欢乐。
　　
　　日界线有时还会把两侧的时间差上“一年”呢！每年终了的时候，在世 界上，汤加、斐济、吉尔伯特、新西兰这些在日界线西侧又靠近日界线的国 家，总是首先进入新的一年，而在日界线东侧靠近日界线的西萨摩亚，却是 最后一个结束世界年度的国家。当前面这些国家进入到 1996 年的时候，后面 的国家还被落在 1995 年里呢！
　　大洋洲的基里巴斯是个地跨日界线的岛国，它的独立日是 7 月 12 日，这 是按首都塔拉瓦在日界线以西而定的；这个国家在日界线以东的人，却总是 每年的 7 月 11 日庆祝独立日。在这个国家，遇有宴会或约会，必须说明是西 区的日期，还是东区的日期，否则就会闹出笑话来。
　　
看得见的赤道


　　航海上有一个传统习俗，在船只驶过赤道的时候要举行一个隆重的仪 式，有的称之为赤道祭。下面就是这样的一个活动场面：
　　“海龙王”和“王后”率领着成群的海员，在锣鼓的喧闹声中绕甲板一 周，然后这些人被迎面的高压水龙喷嘴喷成一只只落汤鸡。这时，“海龙王” 赐给每个人一杯“酒”——一种由红酒、醋、酱油、胡椒粉兑成的混合物， 表示祝贺，然后，再把他们扔进一个事先准备好的游泳池里“洗礼”。当这 些人从水里爬上来之后，“海龙王”便发给他们每人一张印有美人鱼的“证 书”，证明他们曾经过了赤道。
　　在大海上，赤道线是无从捉摸的，它究竟在哪里，要靠仪器测定，然而， 在陆地上却不然??
　　在肯尼亚首都内罗毕的北边，有一座叫做“西里维尔别克”的旅馆正处 在赤道线上。旅客在这里能喝到“一个半球”的酒，又能吃到“另一个半球” 的菜。
　　在乌干达首都坎帕拉附近的一条公路正好与赤道相交，在交叉处的公路 两侧各修建了一个巨大的水泥环做际志，成为“看得见的赤道”。
不过，要“看赤道”最好还是到厄瓜多尔的首都基多去。基多城北 24
公里的加拉加利镇处在赤道上，1744 年在这里建立了一座纪念碑，上面镌刻
着 18 世纪以来对测量赤道做出贡献的地理学家的名字。200 多年来，这里成 了旅游胜地。旅游者在这里可以看到这座 10 米高的棕红色方柱形石碑，碑身 四面刻有斗大的西班牙文字母 E、S、O、N，表示东、南、西、北四个方向。 碑顶上安放着一个石刻大地球仪。地球仪中间有一条显眼的白线；这条线在
6 级台阶组成的碑座上又重新出现的时候，画成了红白相连的两色。这就是
“看得见的赤道线”。到这里来的旅客，总爱双脚跨在赤道线两侧——两个 半球，拍一张有趣的照片。凡来这里参观纪念碑的人，还能得到一张“证书”， 证明他曾于某个时间到达了南、北半球的分界线。
近年来发现，这个赤道纪念碑的位置，由于当初测量的误差，比准确的
赤道线偏北了大约 2 公里，于是，又在精确的赤道线上建立了一座规模更大 的新碑。新碑高 30 米，旅客可以从碑中的电梯登临碑顶的瞭望台，饱览远处 的雪山和近处的庄园。碑顶部有一个铝质的地球仪，直径达 4.5 米，碑的底 座是直径 100 米的大圆盘，上面有刻度，可以利用碑影显示出南、北半球的 月、日、时。
　　其实早在七八百年以前，居住在当地的人就已经观察到这里是太阳一年 两次跨越南、北半球经过的“太阳之路”。每年 3 月 21 日和 9 月 23 日两天， 人们都在赤道纪念碑前的广场上，举行盛大的纪念活动，这已成为当地的传
统。

北回归线标志塔


　　北回归线就是北纬 23°27′线，是太阳能够垂直照射在地球上的最北纬 线。每年夏至，阳光直射到这里，它是热带和北温带的分界线。
　　北回归线在地球表面上的总长度大约 37000 公里，大部分穿过海洋地 带，其中通过陆地的长度大约 11655 公里，共经过 16 个国家和地区。在我国， 北回归线经过台湾、广东、广西、云南 4 个省区，陆地长度约 2020 公里。
　　一个值得注意的现象是，世界上南北回归线经过的陆地，大多是沙漠或 干旱地带，然而北回线经过我国的地区，情况却截然不同，这里自然地理条 件很好，雨量充沛，四季长青，生物资源丰富。
　　在我国，最早设立的一座北回线标志塔在台湾省嘉义县，建于 1909 年。 最初建成的是一座宝塔形的大理石标志塔，高约 20 米；碑的四周均刻有“北 回归线标”字样，并注明经纬度是 23°27′4″51，东经 120°24，46″5； 塔的顶部为一个石质实体地球仪。该塔后经两次重修，新塔于 1968 年 8 月
21 日竣工。塔高约 5 米，塔顶有一个直径 50 厘米的地球仪。塔的周围已辟 为公园，为台湾省的一个旅游地。
我国大陆上已在广东的广州、汕头、封开三地建成北回归线标志塔。 广州的北回归线标志塔为混凝土与花岗岩混合结构，塔身形似火箭，高
23.5 米，这个数值与北纬 23.5°相对应。塔顶为不绣钢筒托着一个直径 1.2
米的空心铜球，全塔总高 30.4 米。 从拱门进入塔身，站在中心位置上，抬头可望见钢球的空心。夏至日阳
光直射，穿过铜球空心照到塔底。
　　标志塔旁的道路模拟地球上赤道、南北回归线、南北极圈 5 条纬线和子 午线来布置，并在模拟温度带上种上相应的代表性植物。
广州北回归线标志塔是目前世界上南北回归线标志中，塔身最高、规模
最大、较有特色的一座。 封开北回归线标志塔位于江口镇工滨公园内。塔基以花岗岩砌成八卦
状，基座上以虚实相间的线条标明北回归线的走向。塔高 15 米，四面镶着“北
回归线标志”字样。上部为不锈钢结构，其造型从各个角度看去都呈“北” 字形。塔顶是一个铜球，球中心有一个圆洞也垂直于地面，供太阳直射时校 验。
封开北回归线标志塔于 1984 年 6 月 21 日（夏至日）建成，是我国大陆
第一座北回归线标志塔。

极昼与极夜


　　太阳终日不落的现象称为极昼；太阳终日不出的现象，称为极夜。由于 在地球公转过程中，地轴与公转轨道面保持 66°33′的夹角，造成除赤道上 和春分日、秋分日外，其他地区都有昼夜长短不等的变化，纬度愈高愈显著。 在南、北极圈内就会出现极昼与极夜现象。太阳直射在北半球时，极昼出现 在北极地区，极夜出现在南极地区；太阳直射在南半球时则反之。在南北极 圈以内，每年都有极昼和极夜出现，南北极点都有半年的极昼与极夜现象， 即半年白昼，半年黑夜。
　　
潮 汐


　　由于月球和太阳对地球各处的引力不同，会引起地球上的水位、地壳、 大气的周期性升降现象。海洋水位的升降为海潮，地壳相应的现象称为陆潮， 大气则称为气潮，而其中就以海潮的现象最为明显。人们把白天出现的海水 上涨现象称为“潮”，把夜晚海水的上涨现象称为“汐”，合称“潮汐”。 月球引起的潮汐，称为月潮或太阴潮，太阳引起的称为日潮或太阳潮。由于 太阳距离地球比月球远，所以日潮作用没有月潮的作用大。潮汐涨落伴随着 海水的周期性流动称为潮流。
　　
地方时


　　根据天体通过各地子午圈所定的时刻称为“地方时”。地球自西向东旋 转，经度不同的地方，同一瞬间的地方时便有差异，两地地方时的差值等于 它们的经度之差：经度相差 l°，地方时刻相差 4 分；经度相差 l′，地方时 相差 4 秒。以某一子午线的时间为邻近地区的共同时间，这样便有了标准时。 我国使用东八时区作为全国大部分地方通用的共同时间，称为“北京时间”。
　　
时 区


　　1884 年国际经度会议决定，在全世界按统一标准划分时区，实行分区计 时，把这种按时区系统计量的时间称为“区时”或“标准时”。世界时区的 划分，以本初子午线为标准，从西经 7.5°到东经 7.5°为零时区，又称为中 时区；从零时区的边界分别向东向西，每隔经度 15°划分一个时区，东西各
12 个时区；东十二时区与西十二时区重合，全球共 24 个时区。各时区都以 中央经线的地方时作为本区的区时，即本区的标准时，相邻两时区的区时相
差 1 小时。因地球自西向东自转，由中时区向东每增加一个时区，时间增加 一小时；向西则相反。时区的界线原则上是按照地理经线划分，但在具体实 施中，往往根据各国的政区界线和自然界线来确定。

四季划分


　　在地球上，南北半球的中纬度地区，一年有春、夏、秋、冬之分，合称 四季。四季是一种天文现象，由于太阳的回归运动，地球上的白昼长短和太 阳高度有季节变化和纬度差异变化。每一季为 3 个月，夏季在一年中白昼最 长，太阳高度最大；冬季在一年中白昼最短，太阳高度最小。春秋二季是夏 冬二季的过渡季节。我国古代的立春、立夏、立秋、立冬为四季的开始，在 气象和气候学上，通常又把最冷和最热的 3 个月称为冬季和夏季。我国以平 均温度 10℃升至 22℃ 期间的季节为春季，22℃以上为夏季，22℃降至 10℃ 为秋季，10℃以下为冬季。
　　
二十四节气


　　二十四节气是我国传统农历的一部分，是根据太阳在黄道上的位置把回 归年分为二十四个等分点，它分十二个节气和十二个中气：立春、惊蛰、清 明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒、雨水、春 分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。（前 面十二个为十二节气；后面十二个为十二中气）二十四节气的制定，是从春 分点算起，太阳沿着黄道穿越星座，每运行 15 度定为一个节气。如春分就是 太阳过春分点的时刻；清明就是太阳经过距离春分点 15°的时刻，以此类 推。二十四节气约起源于战国时期的黄河流域，在表明气候变化和农事季节 上，对我国古代的农业生产有重要的意义。
　　
岩 石


　　组成地壳的主要物质之一。是在各种不同地质作用下所产生的，由一种 或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体。组成岩石的基本元素是氧、硅、 铅、铁、钙、钾、镁等。岩石的种类繁多，按其含矿物的多少，可分为由一 种矿物质组成的单矿岩和由多种矿物组成的复矿岩。按其成因可分岩浆岩、 沉积岩、变质岩。其中岩浆岩又叫火成岩，是组成地壳的基本岩石，它是由 岩浆活动形成的。岩浆活动有两种：一种是岩浆从火山口喷出地面冷却而成 的岩石称为喷出岩，另一种是岩浆从地球深处沿地壳裂缝处缓慢侵入而猛烈 喷出地表，然后在周围岩石的冷却挤压下固结而成的岩石，称侵入岩。大陆 常见的喷出岩就是玄武岩，地壳中最常见的侵入岩是花岗岩。我国的黄山、 华山都是由花岗岩组成的。沉积岩是地壳最上部的岩石，它是由亿万年前的 岩石和矿物经过长期的外力作用而形成的。常见的砂岩、页岩、石灰岩都是 沉积岩。岩浆岩和沉积岩在受到高温、高压或外部各种化学溶液的作用时， 其内部结构重新组合，矿物发生重新结晶而成的岩石就是变质石。
　　
海 峡


　　海峡是指海洋中连接两个相邻海区的狭窄水道。如连接太平洋与北冰洋 的白令海峡、连结东海与南海的台湾海峡等。海峡是地壳运动造成的，地壳 运动时，临近海洋的陆地断裂下沉，出现一片凹陷的深沟，涌进海水，把大 陆与邻近的海岛以及相邻的两块大陆分开，就形成了海峡。海峡的地理位置 一般比较重要，常被人们称为“海上走廊”。例如，马六甲海峡就是太平洋 和印度洋的交通要道。
　　
海 湾


　　洋或海伸入陆地的部分。海湾一般三面靠陆，一面与海相连，其深度和 宽度在向陆地的推进过程中逐渐减小。海湾的形状各种各样，有的曲折蜿蜒， 有的则比较开阔，与大海融为一体。我国的海湾也很多，如山东半岛的胶州 湾，北部的渤海湾和东部的杭州湾等。
　　
大陆架


　　是陆地向海洋延伸的浅海地带。围绕陆地边缘，又称“水下平原”“陆 棚”“大陆浅滩”等。大陆架的范围一般从低潮算起，一直到深海中的大陆 沿为止，平均宽度 75 公里，深度一般在 200 米以下，坡度和缓。大陆架海区 水产资源丰富，富产鱼、虾、贝类。海底富藏石油、天然气、铁、铜、锡等 矿产。
　　
三角洲


　　河流流入海洋或湖泊时，因流速减低，所携带泥沙大量沉积，逐渐发展 成冲积平原。三角洲又称河口平原，从平面上看，像三角形，顶部指向上游， 底边为其外缘，所以叫三角洲。三角洲的面积较大，上层深厚，水网密布， 表面平坦，土质肥沃。如我国的长江三角洲、珠江三角洲等。三角洲根据形 状又可分为：①尖头状三角洲，如我国的长江三角洲；②扇状三角洲，如非 洲的尼罗河三角洲；③鸟足状三角洲，如美国密西西比河三角洲。世界上比 较著名的三角洲很多，主要有尼罗河三角洲、密西西比河三角洲、多瑙河三 角洲、湄公河三角洲、恒河三角洲以及我国的长江三角洲等。三角洲地区不 但是良好的农耕区，而且往往是石油、天然气等资源十分丰富的地区。
　　
大 陆


　　指地球上面积广大的陆地。地球上有六个巨大的陆地：欧亚大陆、非洲 大陆、北美大陆、南美大陆、澳大利亚大陆和南极大陆。其中，欧亚大陆面 积最大，包括欧洲和亚洲两大洲；澳大利亚大陆最小；北美大陆和南美大陆 是连在一起的，中间仅隔一条巴拿马运河。全球陆地还包括六大板块四周分 布的许多岛屿，大陆和它四周的岛屿合起来称为“洲”。大陆的地貌结构比 较复杂，有高原、山脉、平原、河流、盆地以及丘陵等地形。现在一般认为， 在太古代时代地球上的陆地是一个整体，是连在一起的，后来，经过漫长年 代的地质运动，才形成今天全球六大块陆地的样子，并且，这些大板块还在 不断地移动。
　　
大 洲


　　地球上，大陆和它附近的岛屿合称为洲。全球共有七大洲：亚洲（亚细 亚洲）、欧洲（欧罗巴洲）、非洲（阿非利加洲）、北美洲（北亚美利加洲）、 南美洲（南亚美利加洲）、南极洲和大洋洲。其中，亚洲面积最大，大洋洲 面积最小。这七个洲的总面积为 14 935 万平方公里，占全球总面积的 29％， 其余 71％的面积都是海洋。
　　
岛 屿


　　散布在海洋、湖泊、河流中的陆地称为岛屿。面积大小不一样，小的面 积不足 1 平方公里，陆地面积较大的称为岛，陆地较小的称为屿。聚集在一 起的岛屿称为群岛，如南沙群岛：按弧形排列的群岛称为岛屿，如日本群岛 就是一个岛屿。世界岛屿的总面积为 970 万平方公里，约占陆地总面积的十 五分之一。岛屿按成因可分为大陆岛、海洋岛、冲积岛。大陆岛是一种由大 陆向海洋延伸露出水面的岛屿，世界上较大的岛屿都是大陆岛，如格陵兰岛 为世界上面积最大的岛。我国的台湾岛、海南岛也是大陆岛。海洋岛又包括 火山岛和珊瑚岛。火山岛是因为海底火山喷发，岩浆冷却后逐渐堆积，直至 露出水面而形成的。夏威夷群岛就是由一系列海底火山喷发而形成的火山 岛。珊瑚岛是由热带、亚热带海洋中的珊瑚虫残骸及其它壳体动物残骸堆积 而成的，主要集中于南太平洋和印度洋中。热带浅海（南、北纬 30°之间）， 一般都有珊瑚的堆积。我国南海中的西沙群岛、南沙群岛有许多岛屿就是珊 瑚岛。冲积岛一般是由河口带或滨海沙岸地带流水携带的泥沙、砾石，冲击 而形成的岛屿。世界最大的冲积岛是位于亚马逊河河口的马拉若岛。
　　
山 脉


　　山脉是沿一定方向延伸，包括若干条山岭和山谷组成的山体，因像脉状 而称之为山脉。构成山脉主体的山岭称为主脉，从主脉延伸出去的山岭称为 支脉。几个相邻山脉可以组成一个山系，如喜马拉雅山系，包括柴斯克山脉、 拉达克山脉、西瓦利克山脉和大、小喜马拉雅山脉。世界上著名的山脉主要 有亚洲的喜马拉雅山脉、欧洲的阿尔卑斯山脉、北美洲的科迪勒拉山脉、南 美洲的安第斯山脉等。喜马拉雅山脉为世界上最大的山脉，它的主峰珠穆朗 玛峰海拔 8848 米，为世界上最高的山峰。科迪勒拉山脉，长 7000～8000 公 里，它的支脉与南美洲的安第斯山脉相连，全长 1.7 万公里，构成世界上最 长的山系。
　　
平 原


　　陆地上海拔高度相对比较小的地区称为平原。平原是陆地上最平坦的地 域，海拔一般在 200 米以下。平原地貌宽广平坦，起伏很小，它以较小的起 伏区别于丘陵，以较小的高度来区别于高原。平原的类型较多，按其成因， 可分为构造平原、侵蚀平原和堆积平原。堆积平原是在地壳下降运动速度较 小的过程中，沉积物补偿性堆积形成的平原，洪积平原、冲积平原、海积平 原都属于堆积平原；如长江中下游平原就是冲积平原。侵蚀平原，也叫剥蚀 平原，是在地壳长期稳定的条件下，风化物因重力、流水的作用而使地表逐 渐被剥蚀，最后形成的石质平原。侵蚀平原一般略有起伏状，如我国江苏徐 州一带的平原。构造平原是因地壳抬升或海面下降而形成的平原，如俄罗斯 平原。世界平原总面积约占全球陆地总面积的 1/4。平原不但广大，而且土 地肥沃，水网密布，交通发达，是经济文化发展较早较快的地方。我国的长 江中下游平原就有“鱼米之乡”的美称。另外一些重要矿产资源，如煤、石 油等也富集在平原地带。
　　
高 原


　　指海拔较高（一般在 500 米以上），面积较大，顶面起伏较小，外围较 陡的高地。一般以较大的高度区别于平原，又以较大的平缓地区和较小的起 伏区别于山地。高原是地壳一部分经过长期的、连续的、大面积的隆起而形 成的。有的高原起伏微缓，如内蒙古高原；有的高原起伏大，如青藏高原、 云贵高原；有的高原地表破碎、丘陵起伏，如黄土高原。我国的青藏高原是 世界上最高的高原，平均高度在海拔 4000 米以上，有“世界屋脊”之称。世 界上最大的高原是南美的巴西高原、印度半岛的德干高原、亚洲西部的伊朗 高原、阿拉伯高原、埃塞俄比亚高原等等。我国的高原面积约 260 万平方公 里，主要有西藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原四大高原，另外， 还包括帕米尔高原的一部分。
　　
丘 陵


　　丘陵一般海拔在 200 米以上、500 米以下，相对高度一般不超过 200 米， 高低起伏，坡度较缓，由连绵不断的低矮山丘组成的地形。丘陵一般没有明 显的脉络，顶部浑圆，是山地久经侵蚀的产物。丘陵在陆地上的分布很广， 一般是分布在山地或高原与平原的过渡地带，在欧亚大陆和南北美洲，都有 大片的丘陵地带。我国的丘陵约有 100 万平方公里，占全国总面积的 1/10。 自北至南主要有辽西丘陵、淮阳丘陵和江南丘陵等。
　　
盆 地


　　四周由山脉或高原环绕，中部比较低平或间有小的丘陵、山脉，形成盆 状的地形称为盆地。按成因可分为构造盆地和侵蚀盆地。构造盆地主要是地 壳运动和地质构造控制形成的盆地，可分为由断裂陷落的断陷盆地，如吐鲁 蕃盆地；地壳弯曲下陷而形成的凹陷盆地，如江汉平原。侵蚀盆地是受外力 侵蚀作用而形成的盆地。这类盆地面积较小，为流水、冰川、风和岩溶等外 力作用所致，可分为河谷盆地、冰蚀盆地、风蚀盆地、溶蚀盆地等。世界上 最大的盆地是非洲的刚果盆地，面积 337 万平方公里。我国的盆地约 190 万平公里，主要有塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、四川盆地，它们 的面积都在 10 万平方公里以上，其中四川盆地是个聚宝盆，素有“天府之国” 之称。
　　
岩溶地貌


　　指地表中溶性岩石（主要是石灰岩）受水的溶解而发生溶蚀、沉淀、崩 塌、陷落、堆积等现象形成各种特殊的地貌，如石芽、石林、溶洞等。这些 现象就总称为岩溶地貌，又称为喀斯特地貌。喀斯特是南斯拉夫西北部一个 石灰岩高原的地名。岩溶地形的地面往往是石骨嶙峋、奇峰林立，地表崎岖 不平，地下洞穴交错，地下河发达，有特殊的水文网。在岩溶地貌地区，地 表水系比较缺乏，影响农业生产。我国石灰岩分布面积约有 130 万平方公 里。广西、贵州等省都有典型的岩溶地貌。近年来，我国岩溶地貌的许多地 方开辟为旅游胜地，如广西的桂林山水，云南的路南石林都很有名。
　　
冰 川


　　极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体，由降落在雪线以下的大量积雪 在经过一系列的变质作用而形成冰川。地球上的冰川，大约有 2900 多万平 方公里。冰川的移动速度缓慢，这跟地形的坡度有直接关系。根据冰川的形 态特点，可将冰川分为大陆冰川和山岳冰川两大类。大陆冰川又称“冰坡”、 “冰原”，是覆盖着整个岛屿与大陆的巨大冰体。它的特点是：面积较大， 有的达百万平方公里以上；厚度大，有的达几千米，中央部分冰层最厚，外 形呈盾状或表面有较大起伏的饼状覆盖。大陆冰川主要分布在高纬度地区， 如格陵兰冰川和南极大陆冰川是世界上最大的两个大陆冰川。山岳冰川又称 为“高山冰川”，以发育于山地、并受地形的影响比较大为特点。根据冰川 的形态和部分可分为悬挂冰川、冰斗冰川、山谷冰川、山麓冰川等。冰川是 一个巨大的固体水库，它储存着大量的淡水资源。随着科学技术的逐步发展， 大量的冰川将被开采为淡水资源为人类服务。
　　
沙 漠


　　沙漠指地表为流沙所覆盖，沙丘分布广泛的地区。沙漠地区一般气候干 燥、降雨量小、蒸发量大、植被稀少、气温昼夜变化较大。沙漠的主要分布 地区是在南北纬 15°～30°之间的信风带。这些地区的降雨量少，气候干 旱，地面岩石风化的细小砂粒，在风力的作用下容易飘扬堆积成大面积的沙 丘，日积月累逐渐就形成了分布广泛的沙漠地带。沙漠地区温差大，夏天地 面白天最高气温可达 60°以上，夜间可降到 10℃以下。沙漠的年温差也较 大，一般在 30～50℃左右。沙漠地区的降水量比较小，一般年降水量在 30 毫米左右。沙漠中的生物难以生存，常见的沙漠中的植物一般都是耐干旱植 物，如仙人掌。沙漠地区的风沙大、风力强，强大的风力作用有时可以推动 沙丘，有很大的危害性。我国的沙漠总面积达 1535 平方公里。世界上最大的 沙漠是非洲的撒哈拉沙漠，面积 860 万平方公里。
　　
海 洋


　　大洋的边缘部分称为海，是由大陆、半岛和岛屿与海洋隔开的水域。海 的面积比洋小得多，占海洋总面积的 11％，一般深度较浅，水温受大陆的影 响较大，有显著的季节变化。按所处的地理位置又可分为边缘海、地中海和 内海等。边缘海又称“陆缘海”或“边海”，位于大陆边缘，并与大洋相通， 如我国的黄海就是边缘海。地中海是介于两块主要的大陆之间的海，又称“陆 间海”，地中海有海峡和邻近海区或与洋相连，如欧、亚、非之间的地中海 等。内海是指深入大陆内部的海，一般有狭窄的水道与大洋相连，如我国的 渤海就是内海。洋是海洋的中心部分，是指远离大陆、深度较大的广大水域。 面积约占海洋总面积的 89％，一般深度在 2000～3000 米以上。水色因含盐 分较多（平均为 35‰）而呈现蓝色，海洋的沉积物多为钙质软泥、硅质软泥 和红粘土等。全球有四大洋：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。海洋占地 球表面的 71％，总面积为 3.6 亿平方公里。海洋是一个“蓝色宝库”，富含 黄金、铁、锰、锡等矿产资源和多种化学元素、稀有元素，并且海洋还有丰 富的生物资源，地球上的生物资源 80％以上都在海洋里。近年来，人们在研 究利用海洋的潮汐能发电，这将为人类带来取之不尽的能量来源。
　　
洋 流


　　海洋中海水沿着一定方向的大规模的流动，也称“海流”。洋流主要是 受盛行风、地转偏向力作用和岛屿阻挡等的影响。洋流的宽度一般达数十公 里乃至数百公里，长达数千公里。按其水温和成因可分寒流、暖流、风海流、 密度流、沿岸流、向岸流、离岸流等。洋流的存在对世界各地的气候影响很 大，往往同一纬度地带的大陆东西两岸因受寒流、暖流的不同影响，气候就 会呈现明显的差异。经常出现暖流的沿岸地带，气候湿润，降水丰富，生物 资源也很丰富；而寒流经过的地带往往气候干冷，降水稀少，甚至形成沙漠 气候。
　　
湖 泊


　　指陆地表面积水的洼地，面积一般大小不一，大的叫湖，小的叫泊。湖 泊是在地质、地貌、气候、流水等因素的综合作用下形成的。在种类上，按 湖盆的成因，可分为构造湖、堰塞湖、岩溶湖、火山口湖、冰川湖、人工湖 等；按泄水情况，可分为排水湖和非排水湖；按含盐量的多少，又可分为威 水湖和淡水湖。构造湖是由地壳构造运动形成的凹陷积水而形成的湖泊，一 般湖水较深，容积较大，如我国的滇池。堰塞湖是由于山崩、地震、滑坡、 泥石流、冰碛或火山喷发熔岩阻塞河道而形成的。岩溶湖也叫喀斯特湖，主 要是由石灰岩地区的溶蚀洼地积水而成的湖泊，一般湖底有地下水与之相 通，如我国贵州的草海。湖泊具有调节水量、气候和防洪、灌溉、养殖、旅 游等综合作用。世界上最大的湖泊是欧亚大陆之间的里海，面积 37.l 平方公 里；最深的湖泊是前苏联的贝加尔湖，水深 1620 米；世界上最低最咸的湖泊 是死海。我国最大的咸水湖是青海湖。
　　
土 壤


　　指陆地上具有肥力的、能够生长植物的疏松表层。土壤主要是由矿物颗 粒、有机物残体、腐殖质以及水分、空气等成分组成。在植物生长过程中， 土壤具有供应水分、养分、空气、热量的能力。土壤中的各种肥力因素是互 相联系、互相制约的，它们主要决定于土体类型和土壤结构。常见的几种土 壤类型有黑土、砖红壤、黄壤、红壤、棕红壤、褐土、冰沼土、黑钙土、栗 钙土、紫色土、水稻土、草甸土等。我国的贵州、广西、四川等处的山地为 黄壤；河北省的冀西山地、燕山山地、山东半岛、辽东半岛及秦岭等处为棕 壤；褐土的分布主要集中于从河北省北部到太行山东麓一带；灰化土分布于 我国大兴安岭北部；水稻土在我国的分布最广，几乎遍及全国，主要集中分 布在秦岭——淮河以南，其中长江三角洲、四川盆地、珠江三角洲、台湾西 部平原最为集中；紫色土集中分布于四川盆地；江南地区分布有红壤；砖红 壤主要在广西、广东和云南各省的南部边缘地带以及海南省大部分地区。
　　
植 被


　　是一定地区内覆盖地面的植物及其群落的总称。全球地表的植被称世界 植被，某一地区的植被称为地方植被，天然的森林、草甸等称为自然植被， 各类森林可称为森林植被。根据植被地理分布规律，在一定区域内可依照植 被类型的一致性和差异性划分出不同等级的植被区域。例如，全球可划分为： 热带雨林、季雨林、常绿阔叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林、针叶林、针阔 叶混交林、寒温带针叶林、稀树草原等多种植被区域。