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地球是如何起源的？火山爆发和地震是如何发生的？、海水为什么是咸的？气候变化是什么？你是否了解这些与我们当前生活息息相关的话题？你是否真正了解我们生活的这个星球？ 本书是适合青少年和成人学习地球知识的百科全书。本书为全彩印刷，从陆地、海洋和大气3大板块图文并茂地介绍了地球的各种风景地貌和组成地球的自然体系。地球上有着各种各样的陆地和海洋景观，从冰冷的极地苔原到茂盛的热带雨林，从耀眼的白色沙滩到世界大洋底部神秘的海沟。在书中你可以探索非洲热带雨林和亚马逊盆地，也可以领略到泰加森林和冰冻的西伯利亚荒原，甚至是几乎遍布各大洲的无垠荒漠。本书不仅注重系统化的知识介绍，更有大量精美的图片，可以让你涨知识的同时，领略光辉壮丽的地球风貌。这是一本适合青少年培养科学素养的理想之书，也是不可多得的全方位介绍地球百科知识的精美图文书，适合亲子共读。

引言...............................................................7

陆地................................................................8

地球的起源..........................................................10

地球的结构..........................................................12

板块运动..............................................................14

火山....................................................................18

火山特征和地热特征.............................................22

地震....................................................................24

山脉....................................................................26

岛屿....................................................................28

河流....................................................................30

峡谷....................................................................32

瀑布....................................................................34

河流三角洲..........................................................36

入海河口..............................................................38

冰期...................................................................40

冰川和冰帽..........................................................42

冰盖...................................................................44

冰川地貌..............................................................46

湖泊....................................................................48

内陆海.................................................................52

地下水和含水层....................................................54

岩石、矿物和宝石................................................56

金属....................................................................58

碳氢化合物..........................................................60

土壤....................................................................62

喀斯特地貌..........................................................64

洞穴....................................................................66

滑坡和雪崩..........................................................68

海岸地貌..............................................................70

海滩....................................................................72

沙漠....................................................................74

平原....................................................................76

湿地....................................................................78

极地....................................................................80

海洋...............................................................82

海洋....................................................................84

为什么海水是咸的................................................86

海平面.................................................................88

潮汐...................................................................90

海洋环境分带.......................................................92

大陆架................................................................94

深海平原..............................................................96

海山...................................................................98

热液喷口............................................................100

海底扩张............................................................102

海沟..................................................................104

科里奥利效应.....................................................106

洋流..................................................................108

海洋输送带........................................................110

上升流...............................................................112

海洋热量和营养物质输送....................................114

海洋碳循环........................................................116

波浪..................................................................118

海啸..................................................................120

珊瑚礁...............................................................122

峡湾..................................................................124

海冰..................................................................126

大气.............................................................128

大气层...............................................................130

对流层...............................................................132

平流层...............................................................134

臭氧层...............................................................136

中间层、热层和外逸层........................................138

均质层、非均质层和电离层.................................140

气候..................................................................142

气候带...............................................................144

水循环...............................................................146

云......................................................................148

降水..................................................................150

全球降水模式.....................................................152

风暴..................................................................154

雷暴..................................................................156

气旋..................................................................158

干旱..................................................................160

洪水..................................................................162

厄尔尼诺-南方涛动............................................164

季节..................................................................166

风......................................................................168

大气环流：三圈环流模式....................................170

季风..................................................................172

急流..................................................................174

极涡..................................................................176

地磁场...............................................................178

极光..................................................................180

气候变化............................................................182

延伸阅读.......................................................188

图片来源.......................................................189

乔迪·托尔（Geordie Torr），英国知名的畅销书作家，曾任英国皇家地理学会（Royal Geographical Society）《地理》（Geographical）杂志以及《澳大利亚地理》（Australian Geographic）杂志的编辑，同时也是一名知名的摄影师。曾就读于悉尼大学和詹姆斯库克大学。曾出版过很多关于地理与旅游的图书和文章，广受读者好评。

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地球的起源

约在45亿年前，经过一个名为吸积的过程，一团由宇宙尘埃组成的太阳星云组成了地球。

在46亿年前的某个时刻，静电现象使尘埃颗粒开始相互黏附，形成微粒这样的微小物体。随着这些微粒质量的增长，引力使它们与其他微粒聚集在一起，形成鹅卵石大小的石块，这些鹅卵石大小的石块聚集在一起形成更大的石块，后续过程以此类推。终，这种增长使直径1～10千米的微小行星得以形成，即星子。

星子相撞形成了更大的天体，其中的一个在体积上比其他星子更具优势，终成为地球。在1.2亿～1.5亿年的时间里，新生的地球受到了更多星子的撞击，逐渐变得越来越大。

随着地球的增长，它的引力变得更强，将更多的物质据为己有，并且将已经被吸引的物质压缩得更为紧密。压缩的过程使物质发热。在包括铀等元素的放射性、与彗星和小行星的碰撞等过程的作用下，地球的温度越来越高，以至于其大部分组成物质熔化，地球本质上就成了一个漂浮在太空中的熔岩球。这个过程导致地球组成部分“排序”，密度较小的硅酸盐物质上升并终冷却形成岩石的表面或地壳，而密度较大的金属（主要是铁和镍）下沉形成了地球的核心。密度介于两者之间的物质或多或少保持熔融状态，形成中间层，称为地幔。

引力把地球拉成了一个大致的球形。然而，自转使得地球在赤道处略微隆起，形成了所谓的扁球体（地球的赤道半径比极半径长约21千米，即0.3%。）

大约45亿年前，地球已经增大到其引力场强到足以将气体原子吸附于其上，大气层因此开始形成（见第130页）。大约在这个时候，地球被一颗火星大小的原行星撞击，这颗原行星被称为忒伊亚，它的金属内核与地球的金属内核融合在一起。这次撞击产生了大量的碎片，终合并形成月球，同时释放出大量的热量。

在几百万年的时间里，彗星和小行星的进一步撞击使地球表面形成积水，同时也使地壳中产生金属和其他重元素的沉淀。

超大陆

自大约35亿年前到30亿年前板块移动始，超大陆每5亿到6亿年就会形成和分裂一次。距今近的超大陆，被称为泛大陆，形成于大约3亿年前，似乎包括所有陆壳的90%。泛大陆被全球性海洋泛大洋所环绕。

泛大陆在大约2.15亿年前开始分裂。从大约2亿年前开始，它慢慢分裂成两个非常大的大陆：北部的劳亚古大陆（包括现在的北美洲、欧洲和亚洲）和南部的冈瓦纳古大陆（如今南半球的大陆，以及南亚次大陆）。这两个大陆被一个叫做特提斯海分开，特提斯海残余的部分成了现在的地中海。

在泛大陆出现之前，罗迪尼亚超大陆被认为是在13亿年前到9亿年前聚合形成的超大陆。罗迪尼亚超大陆持续存在了大约4亿年，在大约7.6亿年前分裂。环绕罗迪尼亚超大陆的全球性海洋被称为米洛维亚洋。（近期，科学家提出曾短暂存在过一个超大陆，即潘诺西亚大陆，据说它形成于6亿年前，分裂于5.5亿年前，不过，这个提法仍然存在争议。）

继续向前追溯，超大陆存在的证据变得难以解释起来；然而，人们普遍认为，曾有一块聚合的超大陆，它有很多名字，包括努纳大陆、妮娜大陆等。这块超大陆是在15亿年前到12亿年前分裂的。

在此之前，凯诺兰大陆被认为存在于25亿年前左右，其前身是乌尔大陆，存在于30亿年前左右。目前理论上公认古老的超大陆是瓦巴拉大陆，被认为存在于大约35亿年前。

按照这个周期向前推进，科学家推测，大约5000万到2亿年后，太平洋将会闭合，北美洲和亚洲聚合形成一个新的超大陆，称为阿美西亚大陆。在这种情况下，大西洋将扩张成一个新的全球性海洋。

超大陆的聚合和分裂对海平面和海洋环流模式产生了重大影响，而海洋环流模式又反过来影响了全球气候。例如，当泛大陆分裂成冈瓦纳古大陆和劳亚古大陆时，特提斯海的形成意味着赤道流可能变成环球洋流。随着赤道表面水体环球流动，水流逐渐升温，其中一些温暖的水流似乎已经流向两极：北极和南极的表面水温达到或超过10℃，因此两极地区的温度足以让森林得以形成。

同样地，冈瓦纳古大陆分裂时，南极大陆向南移动并在南极聚合，澳大利亚和南美洲向北移动，一个新的环球航道在南极周围形成，将南大洋与北方较温暖的海水隔离开来。大约在同一时间，赤道流系统被阻断，这意味着赤道水域受热减少，高纬度水域逐渐冷却，南极洲开始形成冰帽。

海洋

地球上的海洋在地球生命系统的维持中起着决定性的作用，它调节热量和气候，释放氧气，并为数十亿人提供食物。

大约71% 的地球表面被海洋覆盖，海洋面积约为3.62亿平方千米。海洋水量占地球水量的97% ，即平均深度约3700米的约13.5亿立方千米水。全球海水的总质量约为1.4×1018吨，约占地球总质量的0.023%。

大约67%的地球表面被200多米深的水所覆盖，近一半的海水在3000米深度以下。

虽然严格来讲，地球上只有一个海洋，包围着整个地球，但地理学家把它分为五个主要的大洋，它们的边界主要由分隔开它们的大陆界定。五大洋按面积大小依次为太平洋、大西洋、印度洋、南大洋和北冰洋。海是部分或全部被陆地包围的比洋小的水体。

海洋中的水并非均匀地分布在地球上：北半球有61%的表面被海洋覆盖，而南半球有81%的表面被海洋覆盖。

颜色是海洋的一个关键特征：海洋的蓝色色调是可见光谱的红色一端被海水吸收，而光谱的蓝色一端穿过海水的结果。由于光线的反射，海水中的有机颗粒和无机颗粒可以改变水体的色调，使水体看上去偏绿。

人们对全球海洋的起源，包括它初形成的时间，都知之甚少。人们认为，地球上几乎所有的水初都存在于组合在一起形成地球的太空岩石中。这些水以水蒸气的形式从熔岩中逸出，这个过程被称为放气。然后，大约40亿年前，当地球表面冷却到100℃以下时，水蒸气开始凝结成雨水，然后汇入低洼处形成原始海洋。

海洋的形成可能是地球生命出现的原因。大约33亿年前的前寒武纪时期的蓝细菌化石表明，当时地球上已经存在液态水。

海平面

全球海洋相对于陆地的高度不是静止不变的，在短期的时间尺度和长期的地质时间尺度上均有变化。

由于海洋在不断地运动，它相对于陆地的高度也在不断地变化。影响海平面的因素很多，包括潮汐、风、洋流、气压、重力以及水的温度和盐度等，使海平面难以精确测定。因此，我们主要讨论特定地理位置的平均海平面。

平均海平面一般是通过选择一个地点，在19年期间每小时测量一次海平面，然后取测量值的平均值来确定的。这样就可以考虑到波浪和潮汐引起的海平面波动，以及默冬章（19个回归年的时间长度与235个朔望月几乎一致）影响下海平面的较长期变化。如今，卫星高度计被用来精确测量海平面。

由于海平面是相对于邻近陆地测量的，陆地高度本身的变化也会产生影响。例如，冰盖的重量可以迫使陆地下沉。当冰盖融化时，陆地缓慢反弹，有时上升超过100米，这种现象被称为地壳均衡回弹。

海平面在地质时间尺度上变化很大。在气候更为寒冷的时期，大量的水被冻结成冰川和巨大的冰原，导致海平面大大降低。例如，大约18000年前，地球处于末次冰盛期，平均海平面比现在低100米。当时，北美洲和亚洲之间的大陆架可能已经露出水面，人们认为大陆架在两个大陆之间形成了一座陆桥，人类可以利用这座桥梁从西伯利亚迁移到现在的阿拉斯加，成为北美洲的批定居者。

从那时起，随着气候变暖，海平面一直在上升——初是自然变暖，近则是由于人类活动。至少在过去的一个世纪里，海平面平均每年上升约1.8毫米。冰川和冰盖融化，水域随着气候变暖扩张，以及为农业和其他用途开采地下水，都在海平面上升中发挥了作用。

大气

我们周围的大气并非肉眼可见的，但是，没有周围的大气，地球将变成一个与现在的地球完全不同的地方。地球周围相对较薄的气体覆盖层被称为大气层。大气层从地表延伸到约10000千米的高空，在几个方面为地球上生命的存在提供支撑：大气形成一层隔热层，帮助地球保持温暖，同时防止昼夜温度出现差异；大气保护我们免受太阳产生的大多数破坏性紫外线辐射；大气中包含我们呼吸的氧气和植物生长所需的二氧化碳。大气也是天气出现变化的地方，在水循环和碳循环中扮演着重要的角色。大规模的大气运动在全球热量循环中起着中心作用，并终决定了任意特定地区的气候。从地球表面看，大气层可能看起来非常巨大，人类能够对其产生的影响微乎其微；然而，人类活动已经对大气层产生了重大的负面影响。燃烧化石燃料所释放的二氧化碳正在使地球变暖，全球气候模式发生变化，同时工业污染破坏了具有保护作用的臭氧层。

气候

某一特定地区的大气条件决定了该地区的气候，即该地区的平均天气状态，从而塑造了全球动植物群落。气候与天气是不同的。天气是我们在短期内所经历的，气候是一个地区长期经历的。两者之间的差异可以用这样一句话来概括：“气候是你所期望的状态，天气是你所看到的状态。”

气候往往被描述为天气的平均状态，但它其实远不止于此。气候包括平均天气状态以及各种与天气有关的现象的范围、变化和频率，这些现象需长期观测，观测时长从几个月到几百万年不等。在讨论现代气候时，通常以30年的时间段为对象——这个时间段足以过滤掉逐年变化和异常现象，也可以辨别出较长时间段的气候趋势。通常观测的气象变量包括温度、湿度、气压、风和降水等。

气候通常会在相对较大的时间尺度上发生变化——几千年到几十万年，但是由于洋流或火山活动的变化，气候变化会加快。其中一些变化发生在有规律的周期中，例如，受太阳辐射或地球轨道形状的改变驱动的变化。然而，自工业革命以来，全球气候变化相对较快，主要是由于人类活动释放的温室气体在大气层中积聚（见第182页）。

一个特定地点的气候是由多个因素决定的，包括纬度、当地地形和植被覆盖、海拔、水陆比例、与大型水体的距离及水体的温度。纬度是一个因素，因为它影响到太阳光照射地球的角度，而这又反过来影响到太阳辐射的强度，从而影响到当地的温度。风和温度在－80℃、－50℃、－20℃、25℃、50℃的洋流也对一个地区的气候有重要影响，因为它们输送热量和水分，而且往往是风暴的前驱。

气候带

地球可以根据地方气候的性质划分成不同的区域。

世界上常用的气候带分类法是由德国气候学家和业余植物学家柯本（1846—1940）提出的。根据植被类型、降水量和温度的组合，柯本系统将全球划分为五个主要气候带。这五个气候带分别对应大写字母A到E，并根据温度、降水量和降水季节被分为几个亚类。例如，Af表示热带雨林气候，Dwa表示温带大陆性气候——冬季干燥，夏季炎热。

在大多数情况下，不同的气候带位于特定的纬度带，在大陆上位置相似。的例外是大陆性气候，这种气候在南半球的高纬度地区不存在，因为那里没有足够大的大陆板块形成大陆性气候。

热带气候（A）：温度很高，但并不，通常在25℃～35℃，季节变化很小；月平均温度为18℃或更高。昼夜长短也没有什么变化。热带的降水量通常很大，湿度也很大。该气候类型分为热带雨林气候、热带季风气候和热带草原气候。

干旱气候（B）：年降水量偏低。分为热沙漠气候、冷沙漠气候、热半干旱草原气候和冷半干旱草原气候。频繁出现的雾也是该气候带的特征之一。

温带气候（C）：一般气候温和，夏季炎热，冬季凉爽。在该气候带可体验四个不同的季节。冷月的平均温度在0℃～18℃，至少一个月的平均温度在10℃以上。根据降水模式（干燥的冬季或夏季，或所有季节的显著降水）和夏季温度（炎热、温暖或凉爽）进行亚类划分。

大陆性气候（D）：夏季热，冬季冷。至少有一个月的平均温度低于0℃，至少有一个月的平均温度高于10℃。顾名思义，这类气候通常出现在大陆的内部。由于南半球中纬度地区陆块较小，它们在南半球很少见。亚类在温带、亚寒带基础上再划分。

寒带气候（E）：极度寒冷，月平均温度从未超过10℃。分为苔原气候（月平均温度在0℃～10℃）和冰盖气候（月平均温度从未超过0℃）。

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媒体评论

这本书从陆地、大气、海洋三个部分来介绍地球，辅以各种信息图表，对想要快速了解地球知识的读者来说，是非常理想的入门科普书。

——《科克斯书评》 

前言

引言

作为一颗精力充沛、不休不眠的星球，从灼热稠密的地核到坚硬的岩石表层，再到大气层的边界，地球永远处于移动和变化之中。

不同大陆之间的碰撞中，山脉成形，火山悸动，地震焚巢荡穴；河流和冰川雕刻出深谷，冲刷出广阔的平原和富饶的三角洲；洋流和大气环流裹挟大量的热量，在赤道和两极之间循环往复，影响气候，导致疾风暴雨。

地球表面不断地重塑，使这颗星球拥有了独特的地形地貌。雨水下落，既侵蚀出壮观的洞穴，也触发山体滑坡；海浪肆虐，将海岸线打磨成参差错落的模样；狂风呼啸，将沙漠的尘土吹到全球各处。

地球可以被分为三个部分——陆地、海洋和大气，每个部分都有其独特点，变化过程不同，状态也不同。虽然在某些方面，不同的部分各行其是，但它们同样在很多方面相互联系，对彼此都有复杂的影响。

剧烈的环境变化正在我们身边发生。人类活动深远地影响了全球气候系统，而这种变化发生在许多我们还在努力理解的领域。人类活动对地球的影响，其后果正在我们面前上演，冰川消逝，冻土融化，旱涝灾害轮番上阵，风暴肆虐，野生动物灭绝，海平面上升，诸如此类。

这些现象无不说明，面对这颗被我们称为地球的星球，发掘其秘密、领略其壮丽的时机正在眼前。

书籍介绍

地球是如何起源的？火山喷发和地震是如何发生的？海水为什么是咸的？气候变化是什么？你是否了解这些与我们当前生活息息相关的话题？你是否真正了解我们生活的这个星球？

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