地球内部圈层分为什么【实用20篇】

地球的模型——地球仪上的点和线的名称

地轴：

在地球仪上，人们假想的穿过地球中心的，地球旋转的轴叫做地轴。地轴与地球表面的交点，叫做两极。北极指向北极星方向，不变，南极与北极星位置相反。南北极分别代表地球的最北端和最南端。

经纬网：

在地球仪上或地图上，经线和纬线相互交织，就构成了经纬网。地球是在不停地绕地轴旋转(地轴是一根通过地球南北两极和地球中心的假想线)，在地球中腰画一个与地轴垂直的大圆圈，使圈上的每一点都和南北两极的距离相等，这个圆圈就叫作“赤道”。在赤道的南北两边，画出许多和赤道平行的圆圈，就是“纬圈”;构成这些圆圈的线段，叫做纬线。定义为地球面上一点到球心的连线与赤道平面的夹角。我们把赤道定为纬度零度，向南向北各为90度，在赤道以南的叫南纬，在赤道以北的叫北纬。北极就是北纬90度，南极就是南纬90度。纬度的高低也标志着气候的冷热，如赤道和低纬度地地区无冬，两极和高纬度地区无夏，中纬度地区四季分明。从北极点到南极点，可以画出许多南北方向的与地球赤道垂直的大圆圈，这叫作“经圈”;构成这些圆圈的线段，就叫经线。

日常生活中，我们经常会看见垃圾在街头肆意攒动，垃圾不仅会污染环境，还会威胁人类的健康发展，那么大家知道农业垃圾可分为几类吗?以及有哪些危害吗?今天就由的小编来为大家说一说这个问题，希望大家喜欢。

农业垃圾按其来源不同可分为以下几种：

1、第一性生产废弃物,主要是指农田和果园残留物,如作物秸秆、果树枝条、杂草、落叶、果实外壳

2、第二性生产废弃物,主要是指畜禽粪便和栏圈垫物等

3、农副产品加工后的剩余物

4、农村居民生活废弃物,包括人粪尿及生活垃圾

主要危害如下：

(1)占用土地，破坏自然生态目前农村垃圾主要采取了填埋、自然堆放等处理方法。天长日久侵占了越来越多的土地，不仅直接影响农业生产，妨碍环境卫生，更可能破坏地表植被，破坏了乡村优美景观。

(2)污染土壤，降低土壤肥力垃圾渗出液破坏土壤的生态平衡，降低土壤肥力，影响作物生长。在自然环境中很难分解的“白色污染物”塑料袋、地膜等破坏了土壤结构，影响了其透气、透水性，严重危害农作物的生长。据模拟试验表明，土壤中残留废膜达37-45公斤/公顷时，小麦和蔬菜将分别减产7%和10%左右。

(3)污染水体，污染大气垃圾的直接倾倒和垃圾渗出液的流入必然导致水体污染。农村用水以地表水和浅层地下水为主，因此必将给农村的生产和生活造成严重后果。而农村垃圾堆放的有机物发酵废气以及风扬颗粒时刻污染着周围的大气环境。

美国科学家最近发现，智利最近发生里氏8级地震。8级地震产生了巨大的影响，将地球一天的持续时间缩短了约1。26微秒(1微秒等于百万分之一秒)。该研究还显示，智利地震使地轴移动了约3英寸。地球自转很快，会影响地球上的生物吗？

中国地震局地球物理研究所的陈斌博士说，“即使地球自转缩短1。对我们来说，26微秒根本感觉不到。1.26微秒实际上只是一天的几亿分之一。对地球上的生命不会有明显的影响。”

紫金山天文台的专家王喜峰说，全球变暖和冰川持续融化是当前地轴变化的原因。现在地球的自转被称为一年，一天365天5小时48分46秒，23小时56分4分。稍等。地球自转的周期在不断变化。从地球诞生之日起，地球的旋转速度就是一个逐渐减慢的过程。由于高温，古代地球旋转得非常快。然后，由于地球表面逐渐冷却，旋转速度开始逐渐减慢，这使得一天的长度在一个世纪内增加1 ~ 2毫秒。

“原来，一天的长度变化很小。智利的大地震也可能改变一天中的时间，但变化很小。”王想了想说道。

随着温暖的春天的到来，经常在早上跑步或者在跑步中的人们可以看到太阳在早上升起或者在晚上落下，这似乎已经成为我们的习惯。然而，我们有没有办法看到地球上的太阳“从西方升起，从东方落下”？

首先，让我们理解为什么我们通常看到太阳从东方升起，从西方落下。我们知道地球绕其轴从西向东“倾斜”。太阳不是主动“升起”的，但是当地球围绕太阳旋转时，地球本身从西向东旋转，这导致地球上的人和太阳之间的相对运动。

图1:当地球围绕太阳旋转时，它也在自转。然而，地球人错误地认为太阳正在绕地球运行(图片来自互联网)

早上:太阳从东方升起。

早上，因为地球从西向东旋转，所以人们相对于地球不动，所以我们认为我们相对于地球是静止的。当看着太阳升起，也就是夜晚进入白天，我们会看到太阳从东方“积极”升起。

图2:从地球北极上方看，由于地球的旋转，图中箭头附近的人会看到太阳“升起”，认为太阳在移动(图片来自互联网，箭头由作者添加)

傍晚，太阳从西边落下。

晚上，我们仍然认为我们仍然相对于地球，太阳总是在“积极”运动。当地球从西向东旋转时，当我们看着太阳时，我们会发现太阳正在慢慢地向地平线落下，所以这就是我们常说的它正在向西落下。

图3:从地球北极上方看，由于地球的旋转，图中箭头附近的人会看到太阳“落下”并认为它在移动(图片来自互联网，箭头由作者添加)

如何实现“西升东落”

从上面的分析，不难看出太阳从东方升起，从西方落下，也就是说，地球上昼夜的产生来自地球本身的自转。因此，如果我们想看到太阳从西方升起，从东方落下，我们必须找到方法来“克服”地球的自转。

就目前的技术而言，人类可以通过飞机观察太阳“从西方升起，从东方落下”。你为什么选择飞机？一旦我们乘飞机向西旅行，只要我们的移动速度比太阳从地平线升起的速度快，我们就会看到太阳在早晨向东下降。同样，为了观察太阳在晚上“向西升起”的现象，我们可以乘飞机向东移动，我们必须使飞机飞得比太阳落下的速度快，这样我们就可以观察太阳从西边升起。

图4:晚上，为了观察太阳的“西升”现象，可以乘飞机向东移动，但飞机的飞行速度v必须大于太阳的“下降”速度。(图片来自网络，箭头由作者添加)

最后，这里应该指出的是，由于地球的北极和南极完全暴露在太阳下，全年都有白天，所以在地球的北极和南极不能观察到所谓的太阳东升西落和“西升东落”。更有趣的是，对于一些自转方向从东向西的恒星来说，每天只能观察到太阳从西向东的升降，比如金星。

去年，宇航员林德格伦作为美国宇航局随机工程师和航空航天研究专家在国际空间站呆了近五个月。他仍然记得第一次从太空看到地球的那一刻。

“我在联盟号太空舱的小窗户外面看到了异常明亮的白光，”他在周刊上说。“我偷眼看了看美丽的蓝白色地球表面和蜿蜒的地平线。从这个角度看整个地球对我来说真的很刺激。我起鸡皮疙瘩了！”

人类已经在太空中生活了50年。在此期间，许多从太空返回地球的宇航员与林格伦有着相似的经历。这给了他们深刻的灵感，让他们感受到内心无法抑制的情感，一种人与宇宙合一的感觉，甚至超越了这一切。

“没有任何预先的学习和训练能让人们完全为这些令人敬畏和惊奇的印象做好准备。”宇航员凯瑟琳·沙利文写道。"这是我经历过的最深刻、最激动人心的经历。"美国宇航局宇航员吉恩·瑟曼说。“你突然意识到白色和蓝色的点都是属于你的，”阿波罗9号宇航员拉塞尔·施威卡特说。“所有的历史、音乐、诗歌、艺术、死亡、出生、爱情、眼泪、欢乐和运动，都是在这个小地方孕育出来的。”

1987年，这种现象被命名为一般效应:

宇航员第一次从太空看到地球的经历真的让人们突然明白了生命微小而脆弱的本质。人类存在于广阔的宇宙中。只有稀薄的大气层将我们与宇宙隔开，并为我们提供氧气。宇航员告诉我们，在太空中，将我们分开的边界和战争将变得无关紧要，与美国建立一个行星联盟来保护这个“浅蓝色点”是当务之急

尽管普遍观点的影响可能会改变一个人的生活，但仍然没有实证证据。大卫·阿登想要改变这种状况。他是宾夕法尼亚大学积极心理学研究所的研究员。他从心理学和神经科学的角度研究精神和自我超越的经历。他还在《意识心理学杂志》上发表了一篇新文章:从理论、研究和实践三个方面考察了普遍观点效应对人类心理学的影响，以及如何利用它来促进人类心理健康。

他的结论？一般的视角效果以最强烈的形式引发最纯粹的敬畏感。情感研究者近年来开始研究敬畏的影响。他们认为当我们遇到一个怪物时，我们会感到敬畏，比如自然界的奇迹(科罗拉多大峡谷)或者精神巨人(比如你最喜欢的名人)。那一刻，浩瀚的星空深深震撼了你的心，你永远不会忘记此刻所看到的一切。

阿登在该周刊上说:“整体的视觉效果应该包括敬畏的两个方面。”。“你看一半地球的身影。在浩瀚黑暗的宇宙中，它看起来如此美丽。在我们看来，地球对人类来说意味着一切。许多宇航员也描述过，当我们看到地球的美丽和脆弱时，我们会感受到它的珍贵。我们需要做更多的事情来保护我们的地球。”

回到地球上，敬畏将使人们更加亲社会主义、利他主义和包容。这对人们的创造力和心理健康有积极的影响。一项研究表明，这样的经历可以降低对人体有害的和与疾病有关的炎症标记物的水平，甚至比其他积极的情绪如爱和快乐更好。事实上，敬畏可以改变一个人的生活。许多决定性的顿悟——比如宗教信仰——都与以前的经历有关。

阿登认为，当我们把宇航员送上太空去完成更长、更孤立的任务时，我们也应该考虑到一般的视角效应和它所引起的敬畏。他希望能够在美国宇航局这样的太空机构工作，并参与路线规划。“这不仅仅是预防精神疾病，”他说。“它能促进人的心理健康。我们的研究给了我们一个提示，如果我们把人类送上火星，那么你应该为他们准备一个窗口。”

不幸的是，我们大多数人永远不会有进入太空的特权。我们如何才能摆脱重力的束缚，体验到普遍观点效应的冲击？“我们不需要进入太空并获得敬畏感，”阿登说。“我们可以通过爬山和观看山上美丽的黄昏来体验整体效果。我们周围有许多这样的机会。”所以，放下你的手机。采取措施感受我们祖国的大山和河流。仰望布满星星的天空，思考我们存在的意义，让这种敬畏净化你的灵魂。

蝌蚪王编译自网页，翻译盐酸，转载必须授权

地球最冷的地方在南极洲，南极洲位于地球南端，四周被太平洋、印度洋和大西洋所包围。

南极洲大陆几乎全被冰川覆盖，占全球现代冰被面积的80%，其平均积雪厚度为1700米，太阳射来的能量3/4被反射回空中。1983年7月31日，苏联学者在东方站记录到-89.2℃的低温，是世界记录到的最低自然温度。

南极洲蕴藏的矿物有220余种，主要有煤、石油、天然气、铂、铀、铁、锰、铜、镍、钴、铬、金刚石等。南极洲的生物绝大部分分布在南极半岛、沿海地带和岛屿地区，暖季时，企鹅常聚集在沿海一带，构成南极地区代表性的景象。

几十亿年来，地球的旋转方向一直与太阳的方向相同，但是如果这个方向改变了呢？

根据计算机模拟，一旦旋转逆转，沙漠将覆盖北美，干旱的沙丘将取代南美洲亚马逊雨林的繁茂景观。科学家在本月早些时候举行的欧洲地球科学联盟年会上提出了这一假设。

在模拟中，沙漠迁移，改变了现有的沙漠分布。来自东方的风给美国的大西洋海岸带来了温和的气候，但对西欧来说，这是一个严冬。

蓝细菌是一种大型原核微生物，能够进行产氧光合作用。在有水的地方可以看到。然而，如果地球的方向改变，它们将会更加丰富，这将完全改变海洋生态系统的平衡，也可能影响海洋中复杂的食物网。

在地球围绕太阳的轨道上，我们的星球需要24小时才能完成从北极到南极的自转，自转速度为1040英里/小时(1670公里/小时)。

根据美国国家航空航天局(美国航天局)的说法，当从北极上方观察时，它的旋转方向是逆时针方向，这在我们太阳系的所有行星中是常见的，除了金星和天王星。

随着地球的旋转，其动量推动和拉动洋流的形成，洋流与大气中的气流一起产生了一系列全球气候模型。例如，这些模型为潮湿的雨林提供足够的降雨量，或者从干旱的荒地蒸发水分。

为了研究地球气候系统和地球自转之间的关系，科学家们模拟了地球在北极自转的数字版本。德国马克斯·普朗克研究所的研究员、模拟的共同创始人在一封电子邮件中告诉《生命科学》的记者。

研究人员在一个项目回顾中说，“如果地球自转的方向发生变化，洋流、风力和大陆之间的相互作用将在全世界创造一个全新的气候模型。”

如果地球旋转的方向改变了，会发生什么？

中国科学家日前正式启动亚洲第一深井“入地”计划，一口直径一百五十六毫米、深五千米的深井在江苏省东海县毛北村正式开钻，目前工程进展顺利。

这项被人们称为“伸入地球内部的望远镜”的工程，是亚洲最深的超深钻井工程。工程完成后，可以把观测仪器送到地下五千米深处，直接获取第一手地下数据和信息。

中国大陆科学钻探工程中心首席科学家许志琴院士认为，“入地”研究在人类认识自然、探索未知领域方面的重要意义不逊于载人航天。由于大陆地壳比大洋地壳更古老，它的深处不仅蕴藏着丰富的宝藏，而且有更多不为人知的秘密。地下深层的岩石忠实地记录了地球沧海桑田的变化，埋藏着大地运动、生命起源、深部资源的众多秘密。通过对岩石圈的直接观察，可以了解和认识大洋和大陆的板块运动，探索地壳应力和地震、火山过程、生命演化、气候多样性等一系列地球科学问题。

这项工程之所以选址东海县毛北村，是因为东海县地处地质学上的大别―苏鲁超高压变质带东部，是当前固体地球科学研究的前沿科目“超高压变质作用研究”全世界最好的地点。这里还多次发现金刚石、蓝晶石矿、镁铝榴石矿及水晶矿，深钻的实施将为矿产资源开发及超高变质带的成矿提供新的研究途径。东海县离郯庐地震带也很近，利用可抵达多震层上部的深钻孔进行地震及地应力长期观测，将为地震预报提供物理基础。

这口深井同时也是全世界穿过造山带最深部位的科学深钻井。钻井完成后，科学家将在这里建成亚洲第一个深部地质作用长期观测实验基地。亚洲第一个大陆科学钻探和地球物理遥测数据信息库、亚洲第一个研究地幔物质的标本岩心馆和配套实验室也将建在这里，这将使中国超高压变带和地幔物质研究达到国际领先水平。

此项深井工程将投资一点五亿元，预计工期为三年。

日食，又叫做日蚀，当月球运动到太阳和地球中间，三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，此时就发生日食现象。

理论上每年最多发生4次日食，最少2次。但事实上，一年当中有可能发生5次日食。例如：1935年是很罕见的，出现了5次日食，据推测，在将来的2160年也是如此，1917年和1982年就曾发生过四次日食。这是由于在太阳的引力作用下，黄道和白道的交点会不断地沿着黄道从东向西移动，每年约移动20度，这个方向与太阳沿黄道运行的方向相反，因此太阳在黄道上连续两次通过同一交点所经历的时间间隔(这个间隔叫“食年”)比一年(365。2422天)要短，只有346。62天，要约少19天。这样就会产生两种情况：一种情况是一年365。2422天之内，包含了两个完整的食季和一个不完整的食季。比方说第一个食季开始1月初，那么经过346。62天一个食年之后，第三个食季就会在同一年的12月中旬开始，在这种情况下就可能发生五次日食;另一种情况是一年365。2422天之内，包含了两个不完整的食季，一个在年头，一个在年尾，以及一个完整的食季，在这种情况下就可能发生四次日食。

今天小编对地球上每年至少有几次日食进行了简单的介绍，如果还想了解怎样观看日食最安全等更多的天文灾害知识还请继续关注我们的网站，希望今天的内容能对您有所帮助。

23．地心说与日心说之争

如果说，科学是人类试图把握客观世界的一种努力。那么人们总是力图把自己对客观世界的各种感受用自己设想的一个“模型”加以概括解释。从这个意义上说，“神”也许就是最原始，最朴实的“科学”。雷电本来就令人十分恐怖，加之还常常击死人甚至引起火灾。人们或许从自己钻木取火的经验中感受到或许天上住着比地面上的人类更有力量的“神”，他可以用他的超人的力量来惩戒这个世界的不平。于是人们由此得到一种安慰和满足，并预言出一些人的行为规范。“你应孝敬父母，否则将会遭到报应！”这或许是人类的一种要求“预见”的本能，或许是“模型”的创立者为了证明自己的正确而下的某种“赌注”。不难设想，对于一些遭到雷击的不幸者总可能有这种或那种弱点。于是预言者胜利了！但日子一久，必然会有一些公认的圣人也遭不测，于是人们开始怀疑是否真有神的存在。但这时还没有出现科学。直到人们了解到电的性质，才想到用放电现象来解雷电，认为雷击和闪电可能是一种大规模的放电。这个模型今天看来不足为奇，但在当年要突破“神”对人们的束缚，得要多大的勇气和魄力啊。直到富兰克林通过用能导电的线所放的风筝，当天上打雷时，地面上的人用金属钥匙接近风筝线同样可以看到放电现象。这样，才使人们的“猜想”变成了受到实验证实的科学真理。但科学到此并未止步。一方面，技术上利用它制成了“避雷针”，确保人们不再遭雷击。另一方面又进一步研究电的性质以及它和磁的关系  今天“电”已成了现代化的象征，可以说是每一个人每天都享受到的科学成果。但又有多少人想到当年法拉第为了研究电磁感应面对毫无反应的线圈和磁棒长期所处的尴尬场面呢？的确，科学家的形象往往并不显得那么高大，他们很难激发起诗人的灵感，但他们的成果却深刻地影响着每一个人的思维和生活。

对于天象，生活在地球各地的人们，几乎都有他们自己独特的研究方法和习惯。天象的最大特点也许是他持久的稳定性。通过年长日久的观察和记录，人们逐步地掌握了太阳和月亮这两个最明亮的天体的运行规律，并根据这种运行规律，制定了他们各自的历法。以便更有效地掌握农事。大概也是人类要求“预见”的驱使．人类通过对天象变幻和人间生活间有着密切关系的体验，猜想既然日月的变化能确定农事，那么世上的人事或许由众多的群星变化所确定。因此人们在观测天象时往往更注意那些变化着的天体：流星的出现或预兆着某人将死亡，彗星的来临预兆着灾祸，日食和月食也是人们关心并感到恐怖的，特别是日全食的发生真有世界末日来临之感日月星辰的升落，给人们的直觉是：绝大部分星星像明亮的钻石，固定不动地镶嵌天球内表面上。整个天球就嵌着这些星星，绕着一根天轴，环绕着地面，由东向西不停地转动。我们所在的地球当然是宇宙的中心了！古代哲学家们也曾试图用种种方法来证明地球确实是宇宙的中心。最有力的证据就是关于重物和轻物的理论。他们认为，土是最重的元素，所有有重量的东西朝着它运动，趋向于它的中心。大地既然是球形的，重的东西又垂直于它的表面而运动，若不是被地面挡住，它们将一起冲向中心。那些向中心运动的东西，在到达中心后就不动了。于是整个大地在宇宙中心更加保持静止。大地接受了所有降落的物体，将由于自己的重量而保持不动。

亚里士多德的根据是运动的假想性质，认为，单个的简单的物体的运动是简单的。一个简单运动或者是直线运动或者是圆周运动。直线运动或者向下（即对着中心），或者向上（即离开中心）；圆周运动则是绕着中心。天体则具有圆周运动。

上面的描述大体上还是符合人们的直觉感受甚至是粗略的观测的。但在长期观测中，发现行星的运行规律比较特殊，它们好像是在沿着黄道附近“兜圈子”，平时由西向东，有时好像在天空停着不动，然后又由东向西，经过一段时间，又折回它们平时运动的方向。图 8 给出 1896 年 8 月 1 日到 10 月 3 日的水星的运行轨迹。

几个行星的特殊轨道的反常当然会引起人们的注意。为了维护地球中心说，人们用了本轮一均轮体系，认为，行星一方面绕地球运动，其轨道形成“均轮”，另一方面又绕以均轮上的点为圆心的“本轮”运动。这是托勒密所创立的体系，它采用几何的方式比较正确地描绘了各个行星的运动，单在数学上是说得通的，但要把几个行星统一起来形成一个整体就显得十分混乱了。哥白尼直截了当地指出：托勒密的体系“好像一个艺术家为了画像，从不同的模特儿身上选取手，脚，头和身体的其他部分，每一部分画得都很好，但不属同一个人的身体，大小不能配合，结果不是人而是一个怪物了”。

哥白尼通过长期地观测和分析指出：行星本身在太空中运行时不会“兜圈子”。住在地球上的人之所以会看到行星兜圈子的现象，归根到底是因为地球在绕着太阳运动。行星的兜圈子只不过是地球围绕着太阳运动的实质在现象上的反映。只要假设地球围绕着太阳运动，这种行星在太空中兜圈子的现象立即就可以得到合理的说明。

如图 10 所示，如果地球在轨道 1 上绕着太阳运动，某行星在轨道 2 上运动，当地球和该行星各自分别在轨道 1 和 2 的 A、B、C 和 A’、B’、C’的位置上，而地球上的观测者所看到的行星则投影到相应的恒星背位置 A＂、B＂、C＂、  它正好是一条兜圈子的曲线。所以哥白尼断言：“在地球运动的前提下，我经过多次持久的观察，终于发现，如果把其他行星运动同地球运动相比较，并按每个行星的轨道计算这些运动，那么就得到了对这些行星所观察到的现象；而且，所有星球，天体的序列和大小，以至于天穹本身，也都彼此密切相关，任何部分离开原来的位置就会使所有其他部分和整个宇宙产生混乱。”

哥白尼的日心体系后来经过市鲁诺、开普勒等人的工作又有了很大的发展，它的主要缺陷都被克服了。开普勒同时代人伽里略（161 年）把他独自发明的望远镜指向天空，从而发现了木星的卫星。在这里他看到了小规模的太阳系，这就用实物把哥白尼的思想演示为视觉可见的实在。但伽里略更伟大的功绩是他发展了力学原理。后来牛顿利用了开普勒关于行星运动的三定律再结合力学原理，发现了万有引力定律，阐明了行星（包括地球）为什么绕太阳运转的力学原因，并由此引

出了天文学中的一系列新的重大成就。此后，哥白尼的日心说才最终成为举世公认的科学理论。

1983 年，罗马教廷也不得不承认，17 世纪宗教裁判所对于伽里略的审判是错误的，宣布为 350 年前的冤案“平反”。

地球不是宇宙的中心，它只是太阳系九大行星中的普通一员。因此，星星乐团的各种演奏也决非专为地球而进行的。地球和其它天体一样，它自身也是一位表演者。

24．地球的自转和公转

我们所居住的地球，是太阳系的一颗行星。研究地球在天文学中有很重要的意义。这不仅有助于研究太阳系的其他行星及研究太阳系的形成和演化，而且有助于弄清从而消除源自地球的各种因素（如地球运动，地球大气和磁场等）对于天文观测和研究的影响。毛泽东有一诗句说：“坐地日行八万里，巡天遥看一干河。”的确，我们是乘坐着“地球”这个巨大的“宇宙飞船”在欣赏着来自各类天体的“交响曲”。

地有多大，它具有甚么形状？这可能是每个人在孩童时期都曾带着几分的“傻气”向父母提过的问题。不知道有多少人已得到了正确的回答？又不知道有多少人已得到了自己满意的回答？头一个根据观测来解决这个问题的是公元前 3 世纪的古希腊学者埃拉托色尼。他知道，6 月 21 日夏至那一天，就是太阳最接近天顶的这一天（当然是对北回归线以北的地区而言），在埃及的塞恩城（现在的阿斯旺），正午时分太阳正好位于天顶，他是看一口深井当时太阳直射井底。而在同一时刻，在塞恩城以北 800 公里的亚历山大城太阳位于天顶以南 7°12＇的地方。

如果大地是平的，那么，太阳对于上述两个城市应同时位于头顶正上方。现在太阳在一处位于天顶，另一处却不是在天顶，这个事实本身就证明了这两个城市间的地面是弯曲的。地面的曲率越大，两地的天顶角差就越大。图

11  给出了计算地球大小的原理示意。读者如果学过几何就不难由知道一个扇形的弧长和园心角计算园的半径的公式，代入上面的两个数就可得到地球的半径为 6366．2 公里，大圆的周长为 40000 公里。而最新的测定给出地球赤道的周长为 40076．5 公里。两千多年前的古人就通过一些简单的道理得到人们十分关心而又对于了解自然十分重要的结果。人们常说：不识庐山真面目，只缘生在此山中。看来应改为：欲识庐山真面目，只能身在此山中。大自然把它的秘密平权地赋予每一个人，差别是你任它从你身边滑过去，还是有心去抓住它。而一旦抓住后得利用一些简单办法去揭示其中的奥妙。从这个意义上说来，想象力对于科学的发展也许是更重要的。

令人遗憾的是这个十分正确的结果当时并不被人所接受，而一些较小的不正确的数字反而被广泛流传，哥伦布就是利用的不正确的较小的数字来证明，凭借当时的船就能从西班牙向西航行到亚洲。以至他错把美洲当成亚洲而意外地发现了“新大陆”。这种“歪打正着”的事例，科学上也不仅一次。

直到 1522 年，麦哲伦的船队里唯一剩下的一艘返回之后，才无可辩驳地确定了地球的真实大小，证明了埃拉托色尼是正确的。

地球的运动分为公转和自转。地球绕太阳的周期运动称为公转，其轨道为椭圆。轨道长半轴即日地平均距离，历史上曾称为天文单位，作为重要的天文基本常数之一。据观测，目前地球于每年 1 月 3 日前后经过近日点，这时日地距离为 1．471×108 公里，公转速度达到最大值，为 30．3 公里／秒；大约 7 月 4 日左右经过远日点，日地距离增大到 1．521×108 公里，公转速度减低到最小值，为 29．3 公里／秒（见图 12）。观测还表明，地球接连两次经过近日点的时间间隔为 365．25964 日，在天文上称之为近点年，它比回归年长 25 分 07 秒。由此可知，每过 60 年，地球经过近日点的日期将推迟一天。这称为地球的近日点的进动。它是由于行星间的相互摄动，使其轨道偏离椭圆。利用摄动理论对行星轨道的精确计算曾导致海王星的发现，而水星近日点的进动问题，促进了爱因斯坦广义相对论的创立。

天体的周日运动是地球自转的反映。地面上可以通过很多现象和实验来证明地球在自转。如，落体偏东：由于地球自转的线速度随到地心的距离增大而增加。高处的物体向东的线速度大，因而其落点比原来的方位要稍稍偏东一点。力学理论中对于一个旋转系统中的运动物体将受到科里奥利力（简称科氏力）。地球自转引起的科氏力会造成很多特殊现象，我们这里不再介绍。

由于地球的自转，使之成为一个陀螺。又由于地球质量分布的不均匀致使太阳和月亮对地球的引力并不集中于地球的球心，甚至不是在一个固定点，因此有力矩作用于地球，使之产生进动和章动。所谓地球的进动是指地轴环绕垂直于黄道面的轴线作缓慢的圆锥运动。而由于地球、太阳和月亮三者间的距离在不断变化引起天极和春分点更复杂的运动，这类运动可以用一些小幅度短周期的振动加以描述，这类运动称为章动。这些运动的效果是改变了地球运动的回归年，而地轴的缓慢移动会造成各地星空状况的变化。图

13  给出了地轴的进动和章动的示意图。

地球的运动实际上是一个十分复杂的过程，就地球自转而言，由于潮汐，

大气流动及水的流动会造成地球自转速度的不均匀的变化。这类变化有复杂的周期结构，观测和分析这些变化是当前天文学中的热门课题之一。

25．地球的卫星—一月球

除了流星，陨星和少量的人造天体（卫星，火箭及其碎片）外，月亮是离地球最近的天体。月球是地球唯一的天然卫星。因此，研究月球也为研究天然的卫星世界提供了一个难得的样品。

月亮的轨道也是一个椭圆，其形状和取向都在不断地变化。其偏心率 e的变化范围是 1／15～1／23 相应的月地距离变化范围为 358774～410028 和363297～405505 公里。

由于距离近，因此就很容易用各种方法来确定月地间的距离。公元前 3 世纪，古希腊学者阿利斯塔克巧妙地做了第一次科学的尝试。他的原理十分简单，利用月球上、下弦的机会去测量太阳和月亮与地球间两连线的夹角∠ SEM 的值。然后可用几何方法估计月地和日地距离之比。由于当时技术的落后他测得的∠SEM＝87°（实际应为 89°51＇）和实际相差较大，但他却由此得到一个极其精辟而重要的结论：太阳比地球大，应当是地球绕太阳转而不是像地心说那样说的太阳绕地球转。如果他的发现能及时得到人们的承认，那么日心说的创立会提前两千多年创立了。

差不多一个世纪以后，又一个古希腊天文学家喜帕恰斯从日食时地球投在月球上的弧状影子，用几何方法测定月球的距离。他得到了比较准确的结论：月地距离值是地球直径的 30 又 1／6 倍。可惜他并不知道埃拉托色尼关于地球半径的测量结果，否则他真可能第一个计算出月地间的准确距离了（如果真是这样可得到月地距离为 384072．8 公里）。前面我们已提到了，这个距离直到 1752 年由两个法国天文学家拉卡伊和拉朗德利用三角视差法得到为 384400 公里。（对比刚才设想的计算真是相差不多，不过那可要早两干多年啊！）这里我们请读者记住，这个数后来怎么被牛顿巧妙地利用。

知道了月地距后人们就可以进一步测量月球的大小。其半径为 1738 公里，它相当于地球半径的 0．2728。按体积而言仅及地球的 2％。质量的测定可只能是现代科学的事了。因为它必须借助万有引力的观念。但仍可用几何方法来估算月亮和地球的质量的比。一个可行的办法是测定地月系统的质心 C 的位置。质心 C 是通过精确测定太阳在天球上的位置，由它的黄经的细微变化中算出质心到地球的距离 EC＝4671 公里（它小地球半径，因此地月的质心是在地壳内）故，月亮的质量仅为地球的 1／81．30。月亮上的重力加速度也可由此估算为地球上的 1／6。所以如果您想创造跳高的“世界记录”而您目前水平又只有一米，你可不用着急，你只要申请到月球上参赛，就可轻易地越过 6 米的栏杆。这里可能是个笑话，但阿波罗登月飞船上的宇航员在月球上的行动中感到在月面上，最有效的动作就是像袋鼠那样双脚离地的跳跃前进。

月球绕地球的运行周期为 27 日 7 小时 43 分 12 秒=2360592 秒=2．36× 106 秒。

在莎士比亚的《雅典的泰门》中，疯狂中的泰门说道：“月亮是个无耻的贼，她的惨白的光辉是从太阳那儿偷来的。”泰门还说：“（我的疯狂）正像月亮一样，因为缺少可以照人的光；可是我不能像月亮一样缺而复圆，因为我没有可以借取光明的太阳。”我想莎翁已经借用“疯人的狂言”说明了月亮反射太阳的光辉和圆缺变化的道理。我想这里就不必再多赘述了。

随着空间技术的发展，人类可能更多地登上月球，甚至是其他行星。那么，登上那些星球的人们将用地理学的方法去研究它们。他们还可以用天文学的方法来重新研究地球。

26．年、月、日和太阳的十二宫

时间和空间可能是和天文学一样是一个最古老而又是最前沿的课题。人类所从事的一切甚至人类自身无不与时间和空间相关。昼夜和季节的变化无疑是人类最先感受到的天象。似乎是时间更先被人们认识。但人们自身的存在就必然要占有一定空间。实际上，这三者是不可分割的整体。任何事物具有僵死不变性和漂浮不定性。所谓僵死不变最实质的表现就是永恒地占有确定的空间更进一步就表象出永恒不变的外形，于是产生了点、线、面，和体积等的一类空间的概念。反之，事物的任何变化，包括空间位置变化（机械运动）和内部状态变化则表象了时间。可见，任何一种事物的出现，必然意味着他占有特定的空间并开始了本身的演化。与每一个天体相关的演化过程则给出了与其相关的时间。

地球绕太阳的公转给出了“年”的概念它可以通过气候的变化或观测太阳在恒星背景的相对位置标志。如果没有别的运动过程加以比较，则“年”的利用是极为不便的。幸好地球本身还在自转，它使地球上的每个区域不断地交替地面、背太阳而形成昼夜现象。将二者加以比较则可发现地球每绕太阳转一周，它自身已转动了 365，2564 周。于是地球上的一年是 365．2564日，但每年都加个 0．2564 日确实很不方便，因此每一年定为 365 天，而每四年来一个闰年加一天为 366 天以避免误差的不断累积。但由年到日跳跃太大，恰好月相的圆缺变化填补了这个空缺，于是我们用年、月和日来计量时间。所以年、月和日计量的全是天文时。也是地球诞生后由地球的特定运动所标志的“地球时”。如果地球一旦毁灭，“地球时”也随之消失。与此同时也是地球本身所占有的空间和其轨道空间，我们姑且把它总称为“地球空间”的消失。但决不是时间和空间的消失。它仅意味着组成地球的物质由现在的近似为“固体球状围绕太阳不断地公转和自转的状态转化为另外的状态”；即占有另外形式的空间，并开始了另外形式的演化，即诞生了新的空间和时间。

为了在一昼夜内得到更短的时间间隔，人们创造了各种计时装置。人们利用各种简单稳定而又易于实现的周期运动作为时计（其实这仅是为了计量方便而非必要的，实际上任何变化过程均可作为时计，像沙漏就是非周期运动的时计）。有了计时的时钟，人们一方面可以合理地安排一天的活动日程，另一方面通过更精确的计时，人们发现了地球运动的某些不均匀性从而为进一步研究地球（甚至其他天体）的运动和演化提供了依据。

任何时钟的计时是以运动所展示的空间位移为基础的，也就是说时间的度量是以空间度量为基础的。钟表是以表盘的空间刻度为计时的基础。地球的经度线，就好像时钟刻度。实际上，各地的时差就是按每 15°差一个小时而划定。如果我们在太空也做出某种标记，则它也可以作为时间指示。也许读者认为我在开玩笑吧！的确的，这并非玩笑，天空的星座就为我们提供了这种标志。由于地球绕太阳作公转运动，而地球上的人则看到太阳在恒星背景上作相对运动。太阳的视运动轨道就是“黄道”。黄道在天球上的位置基本上是固定的，它穿过 12 个星座，这些星座分布在黄道南北各 8°宽的带内，称黄道 12 宫。从春分点起，每宫冠以星座的名称。它们是：

白羊宫 金牛宫 双子宫

巨蟹宫 狮子宫 室女宫

天枰宫 天蝎宫 人马宫

摩揭宫 宝瓶宫 双鱼宫

图 15 显示了 12 宫在黄道上分布的示意图。它不是很像一个大钟的表盘吗？如果太阳系一形成大体上就是今天这个样子，那么，这口钟已经稳定地运行了 50 多亿年了！不过它还不能算是宇宙中最老的“时钟”。

潮汐现象对航海极为重要。涨潮时，港口内的水位将比平常升高，这就可以避免大吨位的船只搁浅或触礁。因此，船只出海必须依靠涨潮。如果出于某种原因，使船出海错过了涨潮时机，那么不管多急，也得等待下一次涨潮的来临。俗话说得好：“时间和潮汐不等人”。

此外，潮汐对地球还产生其他也许较为间接，但又绝对更为重要的影响。当地球旋转时，海水涌到隆起部分，海洋中其他地方的水位变浅。于是，海水和陆地之间因相对运动而产生了巨大的摩擦力。因此，海水在每一次涨潮和退潮的过程中大面积地冲刷着海底。

上述摩擦现象非常类似于汽车制动装置中的摩擦运动。地球的自转有时会被潮汐的活动所制动，就如同地球经历了一次“刹车”一样。不过，地球的惯性是相当巨大的，因此这种“刹车”作用几乎对它的运动产生不了什么影响。实际上，潮汐作用的最终结果是使一天的时间每隔 62500 年长出 1 秒钟。

尽管上述时间上的延迟是微乎其微的，但却不断地在积累。也就是说，如果一天中每秒钟内时间的长短是相等的，那么每一次日全食产生的投影都会在地表的相同位置上，若每年中出现了万分之几秒的误差，将会造成日食投影与前一次的投影相距有几百公里之遥的差别。从两次日食投影在地面上的位置差，我们就可以计算出一天到底延长了多少。

除此之外，地球旋转过程中不会因其他方面的原因而产生“刹车”效应。地球因为自转所产生的角动量是不可能完全消失的。如果地球的自转速度变慢，那么月亮的自转速度将会加快，这样就随着一天时间的延长，月亮会逐渐远离地球，并且将会以一个更大的公转半径绕地球旋转。

很显然，地球对月亮也同样会产生潮汐作用。既然地球的质量是月亮的 81.3 倍，那么地球对月亮产生的潮汐作用就是相当可观的（尽管体积较小的月亮会使地球对它产生的潮汐作用略微减弱一些）。月亮的角动量小于地球，因此，当潮汐作用引起其表面岩石层的内层和外层相互拧紧时，月亮自转过程中就更容易产生“制动”效果。其结果，月亮的自转速度减慢，其程度只能使在围绕地球公转一周的过程中完成一圈的自转。这就意味着月亮无论何时只能将其一面朝向地球。因此，在它面向地球的一面上出现了“潮汐隆起”，而相反的一面上出现了结冰现象，并且因为地球的潮汐作用，它的自转速度也不会再继续减慢了。因此，我们知道月亮绕自转轴自转和围绕地球公转在时间上是相同的，潮汐作用在某种程度上起了决定性的作用。

在天体物理学领域，这一发现最初在很大程度上受到了质疑，但23岁的悉尼大学本科生克利奥·洛伊证明了这一现象的存在。

在西澳大利亚的内部，通过使用射电望远镜观察三维空间，洛伊已经证明了地球的大气中嵌入了这些奇异的管状等离子体结构，而这些复杂的多层管道是由大气被阳光电离而产生的。“60多年来，科学家们相信这些结构存在，但这是第一次成像，我们提供了视觉证据证明它们确实存在。”

“我们测量了它们在离地面约600公里的电离层中的位置，似乎继续向上进入等离子层。它在气体层附近结束，随后等离子体转移到外层空间。我们看到天空中有一个惊人的模型，高密度等离子体条和低密度等离子体条有规律地交替分布。该模型移动缓慢，与地球磁场线完美对齐，就像极光一样。”

"我们意识到我们可能有了重大发现。"

这项突破是由卢伊发现的，当时他使用了一个远程望远镜——默奇森广角阵列，以一种新的方式绘制天空。通过将信号从东瓦片分离到西瓦片，天文学家们允许MWA(分布在9平方公里沙漠中的128个天线瓦片)看到三维图像。

洛伊说:“这就像把望远镜变成一双眼睛。我们可以观察这些结构的三维特征并观察它们的运动。我们可以测量它们之间的距离、离地面的高度和倾斜度。这是前所未有的，是一项非常激动人心的新技术。”

她说她的研究最初是基于不完美的望远镜图像。“其他人从未见过这种类型的东西，也没有人研究过这种数据。许多人认为这是成像的问题，没什么好激动的。不过，我想我可能是个学生，有点固执和好奇，所以很困惑。我想知道发生了什么，为什么每个人都认为这是另外一回事。”

“我们发现电离层中的电离模式非常结构化。它们在这些管状结构中适应地球磁场，并能自行移动。”

Loi说，目前的等离子漂移管可能会扭曲天文数据，特别是卫星导航系统。这可能意味着我们需要重新考虑我们对星系、恒星和气体的运动以及这些天体是什么样子的思考。

洛伊的导师塔拉·墨菲说她的研究非常令人兴奋。他是悉尼大学物理学院的医生，也是澳大利亚天体物理学中心研究委员会的成员:“克利奥是值得称赞的。她不仅发现了这一点，还说服了科学界的其他人。作为一名大学生，在此之前没有相关背景，这确实是一个令人印象深刻的成就。”

当她的许多合作者第一次看到这些数据时，他们认为结果“非常好”。不知何故，观察中出现了一个错误。但在接下来的几个月里，克利奥设法让他们相信等离子管是真的，科学也很有趣。”

光年是一个长度单位，用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离，而行星的“年”是指该行星围绕太阳公转一周的时间，但是以地球年或地球日为标准的。两者不是一个概念，所以也就不存在光年等于多少年的说法。

光年的字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离，宇宙中天体间的距离都相当遥远，如果要用我们日常使用的距离单位，比如说米、千米来计算，那么计量天体距离的数字一般都是十几位或者几十位。所以天文学家就创造了光年这一新的计量单位，即光在真空中用去一年时间所走过的距离。我们常说的年月日的年是指行星围绕太阳公转的时间，日是指行星自转一周的时间。比如金星的一天是地球的243天，金星的一年约为地球上的224.7天。

他们相信，至少在10亿年内，月球会有一个活跃的核心，这个核心是动态的、熔化的、持续对流的，因此会产生一个强磁场。然而，研究人员仍对这种熔化核心的驱动机制以及它最终将如何消失存有疑问。

麻省理工学院的行星科学家、该研究的合著者本杰明·韦斯说:“我们认为行星产生磁场的机制在于其核心深处导电流体的运动。”

地球核区域的熔融金属流体构成了地球内部的“发电机”——不断产生电流，从而产生地球磁场。

行星“发电机”是由电磁感应原理产生的，通过电磁感应，行星内核中的湍流导电流体形成行星磁场。

例如，地球的液体核心是由地球的冷却过程驱动的，在这个过程中，不同密度的流体受到干扰，用威斯的话说，这就像一个“熔岩灯”。

韦斯说:“我们现在主张的是，对阿波罗取回月球岩石样本的研究表明，月球过去也有一个熔化的核心和自己的‘内部发电机’。他说:“我们的数据显示，尽管月球的质量相对较小——只有地球的1%，但它的‘内部发电机’机制非常强大(甚至超过了今天地球磁场的强度)，而且持续时间也不短，从大约42亿年前开始，一直持续到大约35.6亿年前。这个时期与早期太阳系的大爆炸时期相吻合。在此期间，内太阳系的所有主要天体都被大量陨石击中，这与地球上最早出现的生命记录相吻合，比现有线索显示的地球上最早出现的发电机机制要早。”

今天月球上没有全球磁场。然而，阿波罗时代宇航员收集的岩石样本的分析结果表明，月球可能在数十亿年前就有了这样的全球磁场。然而，科学家们仍然无法证实月球的古代磁场产生机制是否与地球的磁场产生机制完全一致，或者也许月球的磁场是由外部因素造成的。例如，如果月球被大规模陨石撞击，可能会产生超高温等离子体，这将产生一个强大但只是暂时的磁场，从而解释了宇航员取回的月球岩石的磁化特性。

韦斯和前麻省理工学院学生索尼娅·蒂库在《科学》杂志上发表了他们的论文，他们认为月球的古代磁场应该是由月球内核的结晶过程驱动内部熔融流体对流发生器的机制产生的，这一机制持续了数十亿年。

他说:“一种可能的外部发生器机制可以解释古代月球的强磁场，也就是说，月球的液体核心被它上面的固体地幔的运动所扰乱，这就像一个搅拌器。月球地幔移动的原因是因为月球的旋转轴进动，用通俗的说法就是在晃动。这种运动在数十亿年前比今天更强烈，因为那时地球离月球更近。”

据最近报道，地球磁场会逐渐失去自己的威力。专家们指出，地球磁通量数值在最近200年里大大减小，如按现有的速度递减，则再过1000年地球的磁通量将降至零值。假如研究人员的预测是正确的，则结果将是灾难性的。强烈的太阳辐射流由于地球磁场而不能抵达大气层，否则会加热大气层上层，同时会引起全球气候改变，损坏所有位于地球近地轨道上的导航和通讯卫星，此外还会使地球上所有的迁移性动物失去定向能力。

英国地质观察中心阿兰·汤普森教授指出，地球磁场在历史上不止一次曾消失过，地球磁极的变换是这种现象的结果。地球磁极变换大约每25万年发生一次，但是最后一次地球磁极变换大约发生在100万年前，因此我们应该想到下一次会提前。

对于地球磁极变换为何会持续如此长时间，目前在科学家中还没有统一的意见。有一种观点认为，再过几千年地球将会失去对太阳辐射的防护能力。另一种观点认为，地球磁极变换只需要短短的几周时间。科学家强调指出，正是磁场的消失才导致火星大气的蒸发消散。

地球公转的方向、周期和产生的现象

地球公转：

地球围绕太阳自西向东的旋转成为公转，周期为365.25天。

黄赤交角：

地球围绕太阳运行的轨道称为黄道，地球的自转和公转同时进行，黄道和赤道之间的夹角始终为23°26′，黄赤交角的存在决定了地球四季的变化。

回归线：

地球上南、北纬23°26′的两条经纬圈。北纬23°26′称为北回归线，是阳光在地球上直射的最北界线。南纬23°26′称为南回归线，是阳光在地球上直射的最南界线。回归线，是太阳每年在地球上直射来回移动的分界线。南北回归线是热带和南北温带间的分界线。北回归线和南回归线之间的地区为热带，这里太阳终年直射，获得的热量最多;北回归线和北极圈(北纬)之间的地区为北温带，南回归线和南极圈(南纬66°34′)之间的地区为南温带。温带地区太阳终年斜射，获得的热量适中。我国大部分地区位于北温带内，属于温带气候。

地球的公转的特点：

1.地球公转是以太阳为中心，自西向东的旋转;

2.地球的公转轨道同赤道的夹角为23°26′;

3.地球公转的时间为365.25天;

4.地球的公转产生了南北半球的四季变化。

地球水资源，从广义上来说是指水圈内的水量总体。由于海水难以直接利用，因而我们所说水资源主要指陆地上的淡水资源。那么地球淡水资源总量有多少呢?下面就一起随小编来了解一下吧。

据了解，地球上虽说百分之七十以上被海水所覆盖，可淡水资源仅占大约近3%。

其中海洋约占地球总水量的96.53%。陆地淡水只占总水量的2.53%(其中冰川占陆地淡水的68.69%)。湖泊咸水和地下咸水占0.94%。地球上的水，可以液态，固态，气态的形式存在。我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。

中国水资源总量为2.8万亿立方米.其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米.按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为严重缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水.

中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米.中国水资源总量并不算多,排在世界第6位,而人均占有量更少,2240立方米,在世界银行统计的153个国家中排在第88位.中国水资源地区分布也很不平衡,长江流域及其以南地区,国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;其以北地区,国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国的19%.

地球的两种运动形式分别是自转和公转。“自转”的意思是物体沿着它本身的自转轴自行旋转运动，这一轴穿越物体本身，是自转的中心。“公转”是指物体一依照物体二为中心，沿一定轨道作循环运动。自转和公转的旋转方向都是自西向东。

自转和公转的定义不同。与此同时，它们的周期、特点也各不相同。 自转是以大约24小时(23小时56分4秒)为一个周期，公转大约是以1年(365天6小时9分9秒)为一个周期。自转的特点是会产生昼夜交替的现象，而地球公转的特点是形成四季——春夏秋冬。

这种怪物是已经灭绝的皇帝鳄鱼(由帝国学院和罗伯特·尼科尔斯提供)

地球上曾经有各种惊吓婴儿的短吻鳄，但是现在在一些地区只有23种。我们都听说过恐龙被小行星灭绝的故事，但是鳄鱼的灭绝远没有那么引人注目。在过去的几百万年里，随着我们星球的温度逐渐下降，气候逐渐变干，鳄鱼正在悄悄地消失。

鳄鱼动物——包括鳄鱼、短吻鳄、凯门鳄和经常被忽视的恒河鳄鱼——都是鳄鱼这一古老爬行动物谱系中唯一的成员。湖北最早出现在大约8500万年前的白垩纪晚期，然后迅速蔓延到地球各地，演变成一条重约8吨的帝王鳄和一条有鲨鱼尾巴的海鳄。

虽然鳄鱼在白垩纪和第三纪恐龙灭绝时并没有消失，但随着时间的推移，这种古老生物的大多数物种逐渐消失了。根据本周《自然通讯》的分析，一系列的气候和海平面变化已经结束了这些令人印象深刻的食肉动物的生命。

在最新的研究中，史密森学会和几所大学的研究人员联合建立了第一个综合数据库，其中包含所有已知的鳄鱼化石记录和与它们相关的灭绝的鳄鱼物种。下图描绘了在过去2.5亿年里短吻鳄数量的变化，表明短吻鳄的数量将随着地球温度循环而急剧增加和减少。

鳄鱼是现存的鳄鱼物种之一，曾经遍布地球，但现在只存在于少数热带栖息地。研究人员通过将他们的化石数据与现代地质历史中的地球气候信息进行比较，逐渐恢复了历史真相。

鳄鱼是冷血动物，这意味着它们无法调节体内的温度。在约4100万至2300万年前始新世至渐新世的过渡时期，地球温度的突然下降导致北半球许多陆地鳄鱼死亡。一千万年前，鳄鱼遭受了又一次巨大的打击。北非曾经郁郁葱葱的湿地干涸了，变成了地球上最大的沙漠。500万年前，早期的亚马逊湿地被上升的南美安第斯山脉取代，迫使鳄鱼离开它们的栖息地。海洋鳄鱼似乎不受气候变化的影响，而是受海平面变化和随之而来的海洋生态平衡变化的影响。

圣地亚哥动物园的恒河鳄鱼(由维基百科提供)

鳄鱼时代的缓慢结束是一个关于地球地质历史的故事，但它也提出了关于未来的问题。如果我们继续无节制地排放化石燃料，我们将发现自己身处一个类似鳄鱼时代的湿热世界。

地球上会有更多的鳄鱼吗？这是一个潜在的副作用，在全球气候变化的故事中听起来很疯狂。

但就连叶也不能保证这一点。记住，地球现在变暖是因为人类占据了太多的空间、资源和动物栖息地。如果我们想让这些古老的食肉动物存活下来，我们需要做的不仅仅是提高温度。我们将尽力保护他们。

(蝌蚪君编译自gizmodo，译者:叫我HCL，转载时必须注明蝌蚪的出处)。)

故宫博物院有一件珍贵的西方仪器，福柯摆式模型，它在清朝流入皇宫。它的功能是证明地球在旋转。该模型由四根立柱组成，闭合后形成一个圆柱体。使用时，打开四根立柱形成四边形，中间挂一个直径3厘米的铜实心球，球自动沿弧线往复运动，旋转平面缓慢变化。

福柯钟摆模型(来源360百科全书)

福柯钟摆的发明者是里昂·福柯(J .福柯，1819年9月19日-1868年2月11日)，法国人，物理学家和发明家。福柯思维活跃，实践能力强。在实验物理学领域有许多发明和创造，其中最著名的是测量光速、福柯摆实验和涡流理论。

为什么福柯发明福柯摆来证明地球的旋转？这些话仍然要从波兰天文学家哥白尼的日心说开始。1514年，哥白尼提出地球在仍然旋转的同时围绕太阳旋转，这推翻了对传统天文学的理解。科学家通过观察逐渐在理论上接受了哥白尼的观点，但没有拿出直观的实验来证明地球的自转。

福柯(网易黑洞睡眠)

最终，历史机遇落在了福柯身上。1845年，福柯成为报纸辩论的科学记者。当他写科学报告时，他也在家做物理实验。一天，他在家做了另一个物理实验。经过十多次尝试，他还是失败了。他失望地坐在凳子上，看着墙上的钟来回摆动。突然，一个奇怪的想法出现在他的脑海里:时钟的钟摆运动可能证明地球在旋转。他认为:如果地球不旋转，钟摆在摆动时就不会受到外力的作用，并且会保持一个固定的摆动方向。如果地球旋转，钟摆将受到重力、惯性和其他因素的影响，其轨迹也会偏离。

福柯非常高兴，他立即投入了一项新的实验。经过反复实验，福柯成功地完成了在家里证明地球自转的摇摆实验。在他家的天花板下，他用一根两米长的钢丝挂了一个5公斤重的钟摆。实验开始时，钟摆开始摆动。福柯发现钟摆的摆动轨迹发明了细微的变化。他知道他终于找到了证明地球自转的实验方法！

福柯的钟摆实验(图形昆虫的起源)

然后福柯公开了他的实验。1851年，他在巴黎万神殿的屋顶中心放置了一个摆装置，摆长67米，有一个28公斤的圆形铁球作为钟摆。在铁球下插入一根尖针，铁球下放置一个起始螺栓和一个直径为6米的沙盘。福柯首先告诉每个人实验原理，无论何时钟摆经过沙盘，钟摆上的指针都会在沙盘上留下运动轨迹。根据日常生活的经验，如果地球不旋转，这个巨大的钟摆应该在沙盘上画出唯一的轨迹。实验开始了，人们惊奇地发现沙盘上画的轨迹偏离了福柯设定的每个振荡周期的原始轨迹(准确地说，在直径为6米的沙盘边缘，两条轨迹之差约为3毫米)。因此，钟摆的轨迹实验可以证明地球是旋转的。

观众们赞叹不已，有些人甚至大喊:“伟大的哥白尼！伟大的福柯！”从此，福柯钟摆进入了科学的殿堂。为了纪念这一伟大的摇摆实验，福柯用它来命名钟摆。