版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-3分钟带你看图了解我们人类赖以生存的地球环境

我是科学家
原创

地球的结构

我们生活的地球由内而外分为很多复杂的结构,我们生活在地球的岩石表层,它只是一个包裹着地球的薄层,叫作岩石圈。岩石圈的最外层是地壳,地壳下面是由固态和液态岩石组成的地幔;地球中心是地核,由因高温而熔化的金属构成。整个地球被一层气体环绕保护着,即大气层。

(地球的结构)我们生活在地壳之上,这一层由岩石构成的外层,厚度为6千米至70千米。

(地壳的厚度为6千米至70千米)在我们之上

我们生活的这一层地表上还有水圈,而在我们的上方则有大气层。大气层、水圈及岩石圈环绕着地球,为地球上的生命提供了生存条件。

大气层

大气层由多种气体组成,其中最主要的是氮气和氧气,并根据不同气体所占比例的不同而分为几层。大气层为我们提供了呼吸所需的空气以及饮用水。

(大气层为我们提供了呼吸所需的空气以及饮用水)空气中的气体

我们呼吸的空气是各种气体的混合物,其中含量最大的是氮气,其次是宝贵的氧气,是我们生存的必要因素。

(空气中各种气体的占比)温室效应

地球可以向太空反射阳光。但大气中有些气体能够储存太阳热量,形成温室效应,使地球上的温度保持稳定。如果没有温室效应,地球的年平均温度将为零下22摄氏度。

(温室效应)

水圈

水圈是地球表层的液体部分,包括海洋、湖泊、河流和地下水,等等。水圈占地球表面积的71%,但其中只有很小一部分是淡水。

(水圈的占比)在我们的脚下

我们的脚下有数层地幔和地核,厚度超过6000千米。地层越深,温度越高,地心的温度接近6700摄氏度。

上地幔

上地幔厚度约为700千米,这一层不断运动。地震和火山喷发就是从这里开始形成的。

(上地幔)下地幔

下地幔厚度约为2900千米,由比地壳重的岩石构成,温度超过1 000 摄氏度。

(下地幔)

外地核

外地核厚度约为2270千米,由熔融状态的铁和镍构成。

(外地核)

内地核

内地核直径约为1216千米,主要物质是铁和镍,因巨大的压力而成为固态。

(内地核)了解了我们所在的地球的结构之后,让我们回到最初的问题,人类目前能到达地球内部的哪个部分呢?人类目前最多只能通过钻探穿透到地表以下12千米,和你猜到的数字相差大吗?

岩石和土壤

让我们回到我们生活的地壳,看看我们脚下的岩石和土壤。地壳由岩石组成,岩石则由微小的矿物碎片组成。地壳下层的固体物质露出地面后冷却下来,形成岩石。虽然看起来不可改变,但岩石一直在变化。热量、压力及大气因素会改变岩石的类型,由此随时间慢慢地改变地貌。

岩石的种类

在地壳中有不同种类的岩石。根据其形成方式可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。不同类型的岩石形成的条件如下图所示:

(不同类型岩石的形成条件)岩浆通过裂缝到达地表,冷却时形成 岩浆岩 。

(岩浆岩的形成过程)岩石在海底积聚的沉积物在水的压力和其他岩石的挤压下变为 沉积岩 。

(沉积岩的形成过程)

变质岩 则是因高压和高温而发生成分变化的岩石。当温度到达800摄氏度时,岩石开始融化,重新变回岩浆。

(变质岩的形成过程 )

岩石和矿物

岩石是两种或多种矿物的天然混合物,其成分决定了它的种类。比如,花岗岩包含石英、长石和云母。如果缺少其中任意一种矿物,它就不能被称为花岗岩。

(花岗岩的成分)矿物是岩石的基本组成成分,根据其成分和内部结构对其进行分类,其硬度通过摩氏硬度来衡量。按照从最软到最硬,摩氏硬度比较了10种矿物。每种矿物均可用下一级硬度的矿物划出划痕。

(矿物硬度可通过摩氏硬度来衡量)土壤

土壤的形成可能需要数千年的时间,是大气因素和生物体对岩石共同作用的结果。这个过程发生的方式和岩石类型决定了土壤的类型;而土壤本身的特性决定了在其上生长的植被的类型。

从左到右依次为永久冻土、沙漠土壤、高山土壤、热带土壤

永久冻土 存在于两极附近地区,土壤被冰冻,当其解冻时,形成面积较大的水塘。

沙漠土壤 中腐殖质很少,沙漠下面就是矿石和岩石碎片。

高山土壤 浅浅地覆在花岗岩表面,因此被称为薄土层。

热带土壤 被称为红土,形成于雨水丰沛、湿度较大的地方。

土壤是地球表面生命的摇篮,由矿物、生物体、分解物、空气和水组成,其中生活着无数微生物。土壤被分为不同的土壤层,为生命在地表生存提供营养。 形成肥沃的土壤至少需要数百年 。

(土壤层)我们赖以生存的大气、水和土壤都是珍贵的资源,我们人类的日常活动已经对它们造成了严重的破坏,让我们积极行动来保护好我们的自然家园。

按照体积大小,地球在太阳系的八大行星中排名第五。因表面70%被水覆盖,地球也被称之为“蓝色星球”。 地球有近45亿年的历史,奇妙的特质使其在大约10亿年前就产生了数百万种生命 。《全景图解百科全书:思维导图启蒙典藏中文版——地球》一书详细介绍了地球的历史和结构、大陆的形成,构成地球的岩石、土壤、河流、冰川、大气等,讲解了地球上的火山、地震、海啸、云、雨、飓风等活动和现象,并介绍了地球的水循环、生态系统与栖息地、森林、沙漠等相关知识。

《全景图解百科全书:思维导图启蒙典藏中文版》是西班牙Sol90出版公司为4-14岁孩子编写的科普读物,共有16本分册:《地球》《山脉和森林》《火山和地震 》《爬行动物》《植物王国 》《昆虫和无脊椎动物》《鱼和两栖动物》《恐龙》《鸟类》《哺乳动物》《海洋》《伟大的发明》《自然家园》《伟大的探险》《河流和湖泊》《环境》,每册一个知识领域,书中每个对页为一个知识单元, 系统、全面地向读者讲解每个领域的科普知识,达到了动物、植物、天文、地理等学科全覆盖 。可点击“ 阅读原文 ”进行购买。

作者:西班牙SOL90出版公司

编辑:刘彦博