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命名和辭源

地球的英文名“Earth”源自中古英語 ，其歷史可追溯到古英語（時常作“eoree”） ，在日耳曼語族諸語中都有同源詞，其原始日耳曼語詞根構(gòu)擬為“*ertō”。拉丁文稱之為“Terra”，此為古羅馬神話中大地女神之名 。希臘文中則稱之為“ Γα?α ”（ Gaia ），這個名稱是希臘神話中大地女神蓋亞的名字 。

中文“地球”一詞最早出現(xiàn)于明朝的西學(xué)東漸時期，最早引入該詞的是意大利傳教士利瑪竇（Matteo Ricci，1552－1610），他于《坤輿萬國全圖》中使用了該詞 。清朝后期，西方近代科學(xué)引入中國，地圓說逐漸為中國人所接受，“地球”一詞（亦作“地毬”）被廣泛使用 ，申報在創(chuàng)刊首月即登載《地球說》一文。

歷史

地球形成

  早期太陽系的原行星盤藝術(shù)想象圖

根據(jù)放射性定年法的測量結(jié)果，太陽系大約在45.6±0.08億年前形成 ，而原生地球大約形成于45.4±0.04億年前 。從理論上講，太陽的形成始于46億年前一片巨大氫分子云的引力坍縮，坍縮的質(zhì)量大多集中在中心，形成了太陽；其余部分一邊旋轉(zhuǎn)一邊攤平，形成了一個原行星盤，繼而形成了行星、衛(wèi)星、流星體和其他太陽系小天體。星云假說主張，地球這樣的微行星起源于吸積坍縮后剩下的由氣體、冰粒、塵埃形成的直徑為一至十千米的塊狀物。根據(jù)該理論，組成原生地球的物質(zhì)的直徑大約為10– 20密爾 ，這些物質(zhì)經(jīng)過1000至2000萬年的生長，最終形成原生地球 。初生的地球表面是由巖漿組成的“海洋”。

月球大約形成于45.3億年期 ，關(guān)于月球起源的研究目前還沒有定論，目前最受歡迎的一個假說是大碰撞說。該假說認為，有一顆叫做忒伊亞的天體與地球發(fā)生了碰撞 ，這顆天體的尺寸和火星差不多，其質(zhì)量為地球的10% ，碰撞引發(fā)了巨大的爆炸，爆裂出的物質(zhì)飛到了太空中，經(jīng)吸積作用形成了月球，而忒伊亞的一部分質(zhì)量也熔入了地球。在大約41億至38億年前這段時間，地月系統(tǒng)進入了后期重轟炸期，無數(shù)小行星撞擊了月球的表面，使月球表面發(fā)生了巨大的改變，可以推測出，當(dāng)時的地球也遭遇了很多的撞擊 。

太古宙起地球表面開始冷卻凝固，形成堅硬的巖石 ，火山爆發(fā)所釋放的氣體形成了次生大氣。最初的大氣可能由水汽、二氧化碳、氮組成，水汽的蒸發(fā)加速了地表的冷卻，待到充分冷卻后，暴雨連續(xù)下了成千上萬年，雨水灌滿了盆地，形成了海洋。暴雨在減少空氣中水汽含量的同時，也洗去了大氣中的很多二氧化碳 。此外，小行星、原行星和彗星上的水和冰也對是 水的來源 （ 英語 ： Origin of water on Earth ） 之一 。 暗淡太陽悖論 （ 英語 ： faint young Sun paradox ） 指出，雖然早期太陽光照強度大約只有現(xiàn)在的7/10，但大氣中的溫室氣體足以使海洋里的液態(tài)水免于結(jié)冰 。約35億年前，地球磁場出現(xiàn)，有助于阻止大氣被太陽風(fēng)剝離 。其外層冷卻凝固，并在大氣層水汽的作用下形成地殼。陸地的形成有兩種模型解釋 ，一種認為陸地持續(xù)增長至今 ，另一種更可能的模型認為地球歷史早期 陸地即迅速生成 ，然后保持到現(xiàn)在 。內(nèi)部的熱量不斷散失，驅(qū)動板塊構(gòu)造運動形成大陸，經(jīng)過數(shù)億年，超大陸經(jīng)歷三次分分合合。大約7.5億年前，最早的超大陸之一——羅迪尼亞大陸開始分裂，又在6至4.5億年前合并成潘諾西亞大陸，然后合并成盤古大陸，最后于約1.8億年前分裂 。目前地球處于258萬年前開始的更新世大冰期中，高緯度地區(qū)經(jīng)歷了數(shù)輪冰封與解凍，每40到10,000年循環(huán)一次。最后一次大陸冰封在約10,000年前 。

生命進化

生命進化歷程查 ? 論 ? 編 -4500 — – -4000 — – -3500 — – -3000 — – -2500 — – -2000 — – -1500 — – -1000 — – -500 — – 0 —  水單細胞生物光合作用真核生物多細胞生物 陸生生物恐龍哺乳動物被子植物 ← 地球的誕生（-4540）← 水的起源 （ 英語 ： Origin of water on Earth ） ← 生命起源 （-4100）← 后期重轟炸期← 氧氣起源 （ 英語 ： Geological history of oxygen ） ← 氧氣泛布于大氣← 大氧化事件← 有性生殖起源 ← 寒武紀大爆發(fā)← 人類起源顯 生 宙元 古 宙太 古 宙冥 古 宙                                    時間軸以百萬年為單位

  對rRNA進行分析所推測出的地球生命進化樹

地球提供了目前已知唯一能夠維持生命進化的環(huán)境 。人們認為約40億年前的高能化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了能夠自我復(fù)制的分子，又過了5億年則出現(xiàn)了所有生命的共同祖先，而后分化出細菌與古菌 。早期生命形態(tài)發(fā)展出光合作用的能力，可直接利用太陽能，并向大氣中釋放氧氣 。大氣中積累的氧氣受到太陽發(fā)出的紫外線作用，在上層大氣形成臭氧（O 3 ），進而出現(xiàn)了臭氧層 。早期的生命以原核生物的形態(tài)存在。根據(jù)共生體學(xué)說，在生命進化過程中，部分小細胞被吞進大細胞，并內(nèi)共生于大細胞之中，成為大細胞的細胞器，從而形成結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的真核細胞 。此后，細胞群落內(nèi)部各部分的細胞逐漸分化出不同的功能，形成了真正的多細胞生物。由于臭氧層吸收了太陽發(fā)出的有害紫外線，陸地變得適合生命生存，生命開始在陸地上繁衍 。目前已知生命留下的最早化石證據(jù)有西澳大利亞州砂巖里34.8億年前的 微生物墊 （ 英語 ： microbial mat ） 化石 ， 西格林蘭 （ 英語 ： Western Greenland ） 變質(zhì)碎屑巖 （ 英語 ： Metasediment ） 里37億年前的 生源 （ 英語 ： Biogenic substance ） 石墨 ，以及西澳大利亞州巖石里41億年前的 生物質(zhì) （ 英語 ： biotic material ） 殘骸 。

1960年代起， 人們 猜測7.5億年到5.8億年前的新元古代成冰紀大冰期時，強烈的冰川活動使地球表面大部分處于冰封之下，是為“雪球地球”假說。5.42億年前發(fā)生了埃迪卡拉紀末期滅絕事件，緊接著就出現(xiàn)了寒武紀生命大爆發(fā)，地球上的多細胞生物種類猛增（如：節(jié)肢動物三葉蟲、奇蝦等） 。在5億年前的奧陶紀出現(xiàn)了脊椎動物甲胄魚。寒武紀大爆發(fā)之后，地球又經(jīng)歷了5次生物集群滅絕事件 。其中，發(fā)生在2.51億年前的二疊紀－三疊紀滅絕事件是已知地質(zhì)歷史上最大規(guī)模的物種滅絕事件；而距今最近的滅絕事件是發(fā)生于6600萬年前的白堊紀－第三紀滅絕事件， 小行星的撞擊 （ 英語 ： Chicxulub impactor ） 使不會飛行的恐龍和其他大型爬行動物滅絕，但一些小型動物逃過一劫，例如那時還像鼩鼱一樣的哺乳動物。在過去的6600萬年中，哺乳動物持續(xù)分化。數(shù)百萬年前非洲的類猿動物（如圖根原人）學(xué)會了直立 。由此它們得以更好地使用工具、互相交流，從而獲得更多營養(yǎng)與刺激，大腦也越來越發(fā)達，最后進化成人類。人類借助農(nóng)業(yè)和文明的發(fā)展享受到了地球上任何其他物種都未曾達到的生活質(zhì)量，也反過來影響了地球和自然環(huán)境 。

對于未來的預(yù)測

  50億年后，太陽進入紅巨星階段后，地球被燒成焦土的假想圖。

在15至45億年后，地球的轉(zhuǎn)軸傾角可能出現(xiàn)最多90度的變化。據(jù)推測，從現(xiàn)在起算，地球表面的復(fù)雜生命發(fā)展還算年輕，活動能夠繼續(xù)達到極盛，維持約5到10億年，不過如果大氣中氮氣完全消失，這個時間將會延長到23億年 。地球在遙遠未來的命運與太陽的進化緊密相連，隨著太陽核心的氫持續(xù)核聚變生成氦，太陽光度將持續(xù)會緩慢增加，在11億年后增加10%，35億年后則增加40%之多 ，太陽釋放熱量的速度也將持續(xù)增長。根據(jù)氣候模型，地球表面最終將會受到太陽輻射上升會產(chǎn)生嚴重后果，最初只是熱帶地區(qū)改到極冠，長久下去，海洋將會被汽化并消失 。

地球表面溫度上升會加快無機碳循環(huán)，降低大氣二氧化碳含量。大約5至9億年后，大氣中二氧化碳含量逐漸會低到10ppm，若沒有進化出新的方法，連C4類植物都無法生存 。植被的缺失會使地球大氣含氧量下降，地球上的動物就會在數(shù)百萬年內(nèi)滅絕 。此后預(yù)計再過十幾億年，地表水就會消失殆盡，地球平均溫度也將上升到70 °C（158 °F） 。即使太陽永遠保持穩(wěn)定，因為大洋中脊冒出的蒸氣減少，約10億年后，27%的海水會進入地幔 ，海水的減少使得溫度變化劇烈而不利復(fù)雜生命。

50億年后，太陽進化成為紅巨星，地球表面此時已經(jīng)不能形成復(fù)雜的分子了。模型預(yù)測太陽將膨脹至約目前半徑的250倍，也就是大約1 AU（150,000,000 km） ，地球的命運目前仍尚不明確。成為紅巨星時，太陽會失去30%的質(zhì)量。因此若不考慮潮汐的影響，當(dāng)太陽體積最大時，地球會移動到約距太陽1.7 AU（250,000,000 km）遠處，擺脫了落入膨脹太陽的外層大氣內(nèi)的命運；然而即使真是如此，太陽亮度峰值將是目前的5,000倍，地球上剩余的生物也難逃被陽光摧毀的命運 。2008年進行的一個模擬顯示，地球的軌道會因為潮汐效應(yīng)的拖曳而衰減，使其落入已成為紅巨星的太陽大氣層而蒸發(fā)掉 。

物理特性

形態(tài)

  地球的形狀。圖示為地球表面地勢和地球幾何中心的距離。南美洲的安第斯山脈的隆起清晰可見。數(shù)據(jù)來自2014年全球地勢模型 。

地球大致呈橢球形。地球自轉(zhuǎn)的效應(yīng)使得沿貫穿兩極的地軸方向稍扁，赤道附近略有 隆起 （ 英語 ： equatorial bulge ） 。地球赤道半徑比極半徑大了43千米（27英里）。 因此，地球表面離地球質(zhì)心最遠之處并非海拔最高的珠穆朗瑪峰，而是位于赤道上的厄瓜多爾欽博拉索山的山峰 。地球的參考橢球體平均直徑約為12,742千米（7,918英里），約等于(40,000 km)/π，這個整數(shù)并非巧合，而是因為長度單位米的最初定義是經(jīng)過法國巴黎的經(jīng)線上赤道與北極點距離的一千萬分之一 。

由于局部地勢有所起伏，地球與理想橢球體略有偏離，不過從行星尺度看，這些起伏和地球半徑相比很小，最大偏離也只有0.17%，位于海平面以下10,911米（35,797英尺）的馬里亞納海溝與海拔8,844米（29,016英尺）的珠穆朗瑪峰只產(chǎn)生0.14%的偏離。若把地球縮到臺球大小，地球上像大型山脈和海溝那樣的地方摸上去就像微小瑕疵一樣，而其他大部分地區(qū)，包括北美大平原和深海平原摸上去則更加光滑 。

化學(xué)組成

地球的總質(zhì)量約為 5.97 × 10 Kg ，即是5,970堯克（Yg）。構(gòu)成地球的主要化學(xué)元素有鐵（32.1%）、氧（30.1%）、硅（15.1%）、鎂（13.9%）、硫（2.9%）、鎳（1.8%）、鈣（1.5%）、鋁（1.4%）；剩下的1.2%是其他微量元素，例如鎢、金、汞、氟、硼、氙等。由于質(zhì)量層化（質(zhì)量較高者向中心集中）的緣故，據(jù)估算，構(gòu)成地核的主要化學(xué)元素是鐵（88.8%），其他構(gòu)成地核的元素包括鎳（5.8%）和硫（4.5%），以及質(zhì)量合共少于1%的微量元素。構(gòu)成地幔的主要礦物質(zhì)則包括輝石（化學(xué)式為(Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al) 2 O 6 ）、橄欖石（化學(xué)式為(Mg,Fe) 2 SiO 4 ）等 。

至于地殼的化學(xué)構(gòu)成，氧是地殼內(nèi)豐度最高的元素，占了46% 。地殼中的含氧化合物包括水、二氧化硅、硫酸鈣、碳酸鈣、氧化鋁等，而地殼內(nèi)含量最高的10種化合物、絕大部分構(gòu)成地殼常見巖石的化合物均是含氧化合物 。有些巖石則是氟化物、硫化物和氯化物，但氟、硫和氯在任何地方巖層中的總含量通常遠少于1%。占地殼淺表90%以上體積的火成巖主要由二氧化硅及硅酸鹽構(gòu)成。地球化學(xué)家 法蘭克·維格氏維爾·克拉克 （ 英語 ： Frank Wigglesworth ） 基于1,672個對各種巖石的分析進行計算，推論出99.22%的巖石是以下表列出的氧化物構(gòu)成，亦有其他含量較少的成分 。

內(nèi)部構(gòu)造

地球內(nèi)部如同其他類地行星一樣，可根據(jù)化學(xué)性質(zhì)或物理（流變學(xué)）性質(zhì)分為若干層。然而，地球的內(nèi)、外核具有明顯的區(qū)別，這是其他類地行星所沒有的特征。地球外層是由硅酸鹽礦物組成的地殼，下面又有一層黏稠固體組成的地幔。地幔和地殼之間的分界是莫氏不連續(xù)面。地殼的厚度隨位置的不同而不同，從海底的6千米到陸地的30至50千米不等。地殼以及地幔較冷、較堅硬的上層合稱為巖石圈，板塊也是在這個區(qū)域形成的。巖石圈以下是黏度較低的軟流圈，巖石圈就在軟流圈上方滑動。地幔晶體結(jié)構(gòu)的重大變化出現(xiàn)在地表以下410至660千米之間的位置，是分隔上地幔及下地幔的 過渡區(qū) （ 英語 ： Transition zone (Earth) ） 。在地幔以下，是分隔地幔和地核的核幔邊界（古氏不連續(xù)面），再往下是黏度非常低的液體外地核，最里面是固體的內(nèi)地核 。內(nèi)地核旋轉(zhuǎn)的角速度可能較地球其他部分要快一些，每年約領(lǐng)先0.1–0.5° 。內(nèi)地核半徑1,220千米 ，約為地球半徑的1/5 。

地球內(nèi)熱

地球內(nèi)部產(chǎn)生的熱量中，吸積殘余熱約占20%，放射性衰變熱則占80% 。地球內(nèi)的產(chǎn)熱同位素主要有鉀-40、鈾-238、鈾-235及釷-232 。地心的溫度最高可達6,000 °C（10,830 °F） ，壓強可達 360GPa 。因為許多地?zé)崾怯煞派湫运プ兌鴣恚茖W(xué)家推測在地球歷史早期、在半衰期短的同位素尚未用盡之前，地球的內(nèi)熱可能產(chǎn)生得比現(xiàn)在更多，在30億年前可能是現(xiàn)在的二倍 。因此當(dāng)時延著地球半徑的溫度梯度會更大， 地幔對流 （ 英語 ： mantle convection ） 及板塊構(gòu)造的速率也更快，可能生成一些像科馬提巖之類，以現(xiàn)在地質(zhì)條件難以生成的巖石 。

地球表面平均散熱功率密度為 87 mW m ，整個地球內(nèi)部散熱總功率為 4.42 × 10 W 。地核的部分熱量通過高溫熔巖向上涌升傳到地殼，這種熱對流叫做地幔熱柱。因此地幔會出現(xiàn)熱點及 溢流玄武巖 （ 英語 ： flood basalt ） 。地球的熱能還會在板塊構(gòu)造中通過地幔逐步上升到中洋脊而流失。另一種熱能流失的主要方式是借由巖石圈的熱傳導(dǎo)，主要發(fā)生在海底，因為海底的地殼比陸地的要薄 。

板塊構(gòu)造

位于地球外層的剛性巖石圈分成若干板塊。這些板塊是剛性的，板塊之間的相對運動發(fā)生在以下三種邊緣：其一是聚合板塊邊緣，在此二個板塊互相靠近；其二是分離板塊邊緣，在此二個板塊互相分離；其三是轉(zhuǎn)形板塊邊緣，在此二個板塊互相橫向錯動。在這些板塊邊緣上，會出現(xiàn)地震、火山活動、造山運動以及形成海溝 。這些板塊漂浮在軟流圈 之上 。

隨著板塊飄移，海洋板塊俯沖到聚合板塊邊緣的前緣下方。同時，地幔物質(zhì)于分離板塊邊緣上升至地殼，產(chǎn)生了中洋脊。這些過程使得海洋地殼一邊從地幔中不斷產(chǎn)生，一邊不斷地回收到地幔中，因此海洋地殼的年齡大多低于1億歲。現(xiàn)今最古老的海洋地殼位于西太平洋地區(qū)，其年齡估計約為2億歲 。相較之下，最古老的大陸地殼年齡約為40.3億歲 。

目前地球的主要板塊為太平洋板塊、北美洲板塊、歐亞大陸板塊、非洲板塊、南極洲板塊、印度-澳大利亞板塊以及南美洲板塊。另外還有阿拉伯板塊、加勒比板塊、位于南美洲西海岸外的納斯卡板塊以及位于南大西洋的斯科舍板塊等板塊比較有名。印度-澳大利亞板塊是澳大利亞板塊與印度板塊在5,000萬至5,500萬年前融合形成的。在這些板塊中，大洋板塊位移速率快，大陸板塊移動速率慢：屬于大洋板塊的科科斯板塊位移速率為每年75毫米 ，太平洋板塊則以每年52至69毫米的速率位移；而屬于大陸板塊的歐亞大陸板塊，平均以約每年21毫米的速率行進 。

地表

  現(xiàn)今地球表面的地形，數(shù)據(jù)來自 美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心 （ 英語 ： National Geophysical Data Center ）

地球表面積總計約5.1億平方千米 ，約70.8% 的表面積由水覆蓋，大部分地殼表面（3.6113億平方千米）在海平面以下 。海底的地殼表面具有多山的特征，包括一個全球性的中洋脊系統(tǒng)，以及海底火山、 海溝、 海底峽谷 （ 英語 ： Submarine canyon ） 、海底高原和深海平原。其余的29.2%（1億4894萬平方千米，或5751萬平方英里）為不被水覆蓋的地方，包括山地、盆地、平原、高原等地形。

地球的地表受到構(gòu)造和侵蝕作用，經(jīng)歷了長時間的重塑。板塊構(gòu)造運動會改變地貌，大風(fēng)、降水、熱循環(huán)和化學(xué)作用對地表的侵蝕也會改變地貌。冰川作用、海岸侵蝕、珊瑚礁的形成，以及大型隕石的撞擊都會對地貌的重塑產(chǎn)生影響 。

地球表面的巖石按照成因大致可分為三類：火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖?；鸪蓭r是由上升至地表的巖漿或熔巖冷卻凝固而形成的一種巖石，又稱巖漿巖，是構(gòu)成地殼主要巖石。火成巖按照成因又可分大致分為兩類：一是巖漿侵入地表形成的 侵入巖 （ 英語 ： Intrusive_rock ） ，按照形成位置的不同可分為深成巖和淺成巖，常見的花崗巖就是一種侵入巖。二是巖漿噴出地表形成的噴出巖，又名火山巖，例如安山巖、玄武巖。 大陸地殼主要由密度較低的花崗巖，安山巖構(gòu)成，海洋地殼主要由致密的玄武巖構(gòu)成。 沉積巖是由堆積、埋藏并緊密結(jié)合在一起的沉積物形成的。近75%的大陸表面被沉積巖覆蓋，雖然他們只形成了約5%的地殼， 變質(zhì)巖是從原有的巖石通過高壓高溫的環(huán)境變質(zhì)而形成的一種巖石，如大理石。

地球表面最豐富的硅酸鹽礦物有石英、長石、角閃石、云母、輝石和橄欖石等。 常見的碳酸鹽礦物有方解石（發(fā)現(xiàn)于石灰石和白云石）等。

土壤圈是地球陸地表面的最外層，由土壤所組成，并為土壤形成過程所影響。耕地占地表總面積的10.9%，其中1.3%是永久耕地。 接近40%的地表用于農(nóng)田和牧場，包括1.3×10 平方千米的農(nóng)田和3.4×10 平方千米的牧場。

地表最低處位于西亞的死海，海拔約為-420米，海拔最高點位于中國和尼泊爾邊境的喜馬拉雅山脈的珠穆朗瑪蜂，海拔超過8848米。海平面以上的平均海拔為840米 。

傳統(tǒng)上，地球表面被分為七大洲、四大洋和不同的海域 。也會以極點為中心將地球分為南半球和北半球兩個半球 ，以經(jīng)度分為東半球和西半球 ，或大致按照海陸分布分為水半球和陸半球。

水圈

  地表海拔柱狀圖

在太陽系中，表面為大面積的水域所覆蓋是地球有別于其他行星的顯著特征之一，地球的別稱“藍色星球”便是由此而來的。地球上的水圈主要由海洋組成，而陸海、湖泊、河川以及可低至2,000米深的地下水也占了一定的比例。位于太平洋馬里亞納海溝的挑戰(zhàn)者深淵深達10,911.4米，是海洋最深處 。

地球上海洋的總質(zhì)量約為1.35×10 公噸，相當(dāng)于地球總質(zhì)量的1/4400。海洋覆蓋面積為 3.618 × 10 平方千米，平均深度為 3,682 米，總體積約為 1.332 × 10 立方千米 。如果地球上的所有地表海拔高度相同，而且是個平滑的球面，則地球上的海洋平均深度會是2.7~2.8千米 。

地球上的水約有97.5%為海水，2.5%為淡水。而68.7%的淡水以冰帽和冰川等形式存在 。

地球上海洋的平均鹽度約為3.5%，即每千克的海水約有35克的鹽 。大部分鹽在火山的作用和冷卻的火成巖中產(chǎn)生 。海洋也是溶解大氣氣體的的貯存器，這對于許多水生生命體的生存是不可或缺的 。海洋是一個大型儲熱庫，其海水對全球氣候造成了顯著的影響 。海洋溫度分布的變化可能會對天氣變化造成很大的影響，例如厄爾尼諾-南方振蕩現(xiàn)象 。受到地球行星風(fēng)系等因素的影響，地球上的海洋有相對穩(wěn)定的洋流，洋流主要分為“暖流”和“寒流”，暖流主要對流經(jīng)的附近地區(qū)的氣候起到“增溫增濕”的效果，寒流的反之 。

大氣圈

  于近地軌道拍攝的臺風(fēng)

地球表面的平均氣壓為101.325千帕，大氣標高約8.5千米 。地球的大氣層為由78%的氮氣、21%的氧氣、混合微量的水蒸氣、二氧化碳以及其他的氣態(tài)分子所構(gòu)成。對流層的高度隨著緯度的變化而異，位于赤道附近的對流層高度則高達17千米，而位于兩極附近的對流層高度僅8千米，對流層的高度也會隨著天氣及季節(jié)因素而變化 。

地球的生物圈對地球大氣層影響顯著。在27億年前光合作用開始產(chǎn)生氧氣，最終形成現(xiàn)在主要由氮、氧組成的大氣 。這一變化使好氧生物能夠繁殖，隨后 大氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧 （ 英語 ： Ozone–oxygen cycle ） ，形成臭氧層。臭氧層阻擋了 太陽輻射 （ 英語 ： solar radiation ） 中的紫外線，地球上的生命才得以存續(xù) 。對生命而言，大氣層的重要作用還包括運送水汽，提供生命所需的氣體，讓流星體在落到地面之前燒毀，以及調(diào)節(jié)溫度等 。大氣中某些微量氣體分子能夠吸收從地表散發(fā)的長波輻射，從而升高地球平均溫度，是為溫室效應(yīng)。大氣中的溫室氣體主要有水蒸氣、二氧化碳、甲烷和臭氧。如果地球沒有溫室效應(yīng)，則地表平均溫度將只有?18°C（現(xiàn)在是+15°C），生命就很可能不存在 。

天氣和氣候

 美國國家航空航天局的中分辨率成像光譜儀拍攝的衛(wèi)星云圖

地球的大氣層并無明確邊界。離地表越遠，空氣越稀薄，最后消失在外太空。大氣層四分之三的質(zhì)量集中在離地表11千米的對流層。來自太陽的能量將地表和上面對流層中的氣體加熱，空氣受熱膨脹，因密度減小而上升，周圍較冷、密度較高的氣體填補過來，形成了大氣環(huán)流。這使得熱量重新分布，并產(chǎn)生各種天氣現(xiàn)象和氣候條件 。

主要的大氣環(huán)流帶有緯度30°以下赤道地區(qū)的信風(fēng)和緯度30°到60°之間的中緯度西風(fēng)帶 。決定氣候的重要因素還有洋流，尤其是將熱量從赤道海域帶往極地地區(qū)的溫鹽環(huán)流 。

地表蒸發(fā)的水蒸氣也通過大氣環(huán)流來運送。如果大氣環(huán)境適合，溫暖濕潤的空氣上升，然后其中的水汽凝結(jié)，形成降水落回地面 。降水中的大部分通過河流系統(tǒng)流向低海拔地區(qū)，通常會回到海洋中或者聚集在湖泊里。這種水循環(huán)是地球能維持生命的重要原因，也是地表構(gòu)造在漫長地質(zhì)時期受到侵蝕的主要因素。各地降水量大相徑庭，從一年數(shù)千毫米到不到一毫米都有。一個地區(qū)的平均降水量由大氣環(huán)流、地貌特征和氣溫差異共同決定 。

地球表面獲得的太陽能量隨緯度增高而遞減。高緯度地區(qū)太陽照射地面的角度較小，陽光必須通過的大氣層較厚，因此年平均氣溫較低。緯度每增高1度，海平面處的年平均氣溫就降低大約0.4 °C變化（0.7 °F變化） 。地球表面可分為氣候大致相似的若干緯度帶，從赤道到兩極依次是熱帶、帶、溫帶和極地氣候 。根據(jù)各地氣溫和降水量的異同可以劃定不同的氣候類型。常用的柯本氣候分類法將全球氣候分為五大類：A類熱帶氣候，B類干旱氣候，C類溫帶氣候，D類冷溫帶氣候，E類極地氣候和高山氣候，每個大類被進一步分為若干小類 。

緯度并非決定氣候的唯一因素。由于水的比熱比巖土的比熱大，海洋性氣候往往比大陸性氣候更為溫和。事實上，南半球處于夏季時地球離太陽更近，導(dǎo)致南半球全年接受到的輻射總量比北半球多。若不是南半球的水域面積比北半球更大，多出的水域吸收了多余的輻射，南半球的平均氣溫將比北半球高2.3 °C。大氣環(huán)流和洋流的影響同樣重要。在高緯度地區(qū)，受到暖流和西風(fēng)的作用，大陸西岸的氣候往往比同緯度內(nèi)陸及大陸東岸的氣候更為溫和。北歐北部處于北極圈內(nèi)，氣候卻比較適宜。緯度較低的加拿大北部及俄羅斯遠東地區(qū)反而呈現(xiàn)寒冷的極地氣候。在南美洲低緯度地區(qū)的西岸，受到秘魯寒流的影響，夏季沒有酷暑 。此外，氣候還與高度有關(guān)，海拔越高，氣候越寒冷 。

1913年于美國加利福尼亞州死亡谷國家公園內(nèi)的 爐溪谷地 （ 英語 ： Furnace Creek, California ） 所測得的56.7 °C（134.1 °F）為地球目前所測得的最高氣溫 ；而1983年于南極洲沃斯托克站所測得的?89.2 °C（?128.6 °F）為地球目前所測得的最低氣溫 ，但遙感衛(wèi)星曾在東部南極洲測到低至?94.7 °C（?138.5 °F）的溫度 。這些氣溫僅僅是自20世紀以來使用現(xiàn)代儀器測量到的，可能尚未完整體現(xiàn)地球氣溫的范圍。

高層大氣

  被地球大氣層局部籠罩的月球，由美國國家航空航天局拍攝。

在對流層的上方，相對高層的大氣層通常分為平流層、中間層、熱層和散逸層 ，每一層溫度隨高度的變化規(guī)律都不同。平流層上部是臭氧層，能部分吸收太陽射向地表的紫外線，這對地球上的生命很重要 。這也使得平流層中溫度隨高度的增加而增加。中間層中溫度則隨高度增加而下降。在熱層中，由于氣體原子對太陽輻射中短波成分有強烈吸收，溫度隨高度的增加急劇上升。在熱層上部由于空氣稀薄，溫度較高，氣體分子會發(fā)生電離，形成等離子體，構(gòu)成電離層。散逸層向外延伸，愈發(fā)稀薄，直到磁層，那里是地磁場和太陽風(fēng)相互作用的地方 。距地表 100 km 的高空是卡門線，實踐中認為它是大氣層和外層空間的分界 。

由于熱運動，大氣層外緣的部分分子速度可以大到能夠擺脫地球引力。這會使大氣氣體緩慢但持續(xù)地 散失到太空中 （ 英語 ： Atmospheric escape ） 。因為游離的氫分子量小，它更容易達到宇宙速度，散逸到外太空的速率也更快 。其中在氫氣散失方面，是地球大氣以及表面從早期的還原性變?yōu)楝F(xiàn)在的氧化性的原因之一。雖然光合作用也提供了一部分氧氣，但是人們認為氫氣之類的還原劑消失是大氣中能夠廣泛積累氧氣的必要前提 ，因此也影響了地球上出現(xiàn)的生命形式 。雖然大氣中的氧氣和氫氣可轉(zhuǎn)化為水，但其損失大部分皆來自甲烷在高層大氣的破壞 。

磁場

  地球磁層示意圖。太陽風(fēng)由左向右

地球內(nèi)部及周圍空間中存在著靜磁場。根據(jù)靜磁場的多極展開，如果把地球近似看作一個磁偶極子，它的磁矩大小為 7.91 × 10 T m ，地磁軸方向與地軸近似重合但有少許偏離，兩者的夾角被稱為地磁偏角。在垂直平分地磁軸的平面和地球表面相交形成的“地磁赤道”圈上，磁感應(yīng)強度約為 3× 10 T ，在地磁軸與地球表面相交形成的 地磁極 （ 英語 ： Geomagnetic pole ） 處，磁感應(yīng)強度約為地磁赤道處的兩倍。根據(jù)發(fā)電機假說，地磁主要來自于地核中鐵、鎳構(gòu)成的導(dǎo)電流體的運動。在地核的外核中，熾熱的導(dǎo)電流體在從中心向外對流的過程中受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用形成渦流，產(chǎn)生磁場。而渦流產(chǎn)生的磁場又會對流體的流動產(chǎn)生反作用，使流體的運動乃至其產(chǎn)生的磁場近似保持穩(wěn)定。 但由于對流運動本身是不穩(wěn)定的，地磁軸的方向會緩慢、無規(guī)律地發(fā)生變化，導(dǎo)致地磁逆轉(zhuǎn)。地磁逆轉(zhuǎn)的周期不固定，每一百萬年可能會發(fā)生數(shù)次逆轉(zhuǎn)，最近的一次則發(fā)生在78萬年前，被稱為布容尼斯－松山反轉(zhuǎn) 。

地磁在太空的影響范圍稱為磁層。太陽風(fēng)的離子與電子被磁層偏轉(zhuǎn)，因此無法直接襲擊地球。太陽風(fēng)的壓強會把磁層靠近太陽的區(qū)域壓縮至10個地球半徑，而遠離太陽的區(qū)域會延伸成長尾狀 。太陽風(fēng)以超音速吹入磁層向陽面，形成弓形震波，太陽風(fēng)速度因此減慢，一部分動能轉(zhuǎn)換為熱能，使得附近區(qū)域溫度升高 。在電離層上方，磁層中的低能量帶電粒子形成等離子層，其運動受地磁場主導(dǎo)。由于地球的自轉(zhuǎn)會影響等離子的運動，因此等離子層會與地球共轉(zhuǎn) 。磁層中能量居中的粒子繞地軸旋轉(zhuǎn)流動，形成環(huán)狀電流。帶電粒子除了沿著磁場線作螺旋運動外，還會在地磁場的梯度與曲率作用下產(chǎn)生定向漂移，電子向東漂移，正離子向西漂移，因此形成環(huán)狀電流 。范艾倫輻射帶是兩層狀似甜甜圈的輻射區(qū)域，內(nèi)層主要是由高能量質(zhì)子與電子所形成，而外層還含有氦等較重的離子。這些高能量粒子都被磁場俘獲于并且以螺旋形式沿著磁場線移動 。當(dāng)發(fā)生磁暴時，帶電粒子會從外磁層沿著磁場線方向偏轉(zhuǎn)進入電離層，并在這里與大氣層原子發(fā)生碰撞，將它們激發(fā)與離子化，這時就產(chǎn)生了極光 。

地球的運動

自轉(zhuǎn)

 深太空氣候觀測站 （ 英語 ： Deep Space Climate Observatory ） 在2016年5月29日拍攝的地球自轉(zhuǎn)影像。

地球相對于太陽的平均自轉(zhuǎn)周期稱為一個平太陽日，定義為平太陽時 86,400 秒 （等于SI 86,400.0025 秒 ） 。因為潮汐減速的緣故，現(xiàn)在地球的太陽日已經(jīng)比19世紀略長一些，每天要長0至 2 SIms 。國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)（IERS），以國際單位制的秒為單位，測量了1623年至2005年 和1962年至2005年 的時長，確定了平均太陽日的長度。

地球相對于恒星的自轉(zhuǎn)周期，稱為一個恒星日，依據(jù)IERS的測量，1恒星日等于平太陽時（UT1） 86,164.098903691 秒 ，即 23 56 4.098903691 。天文學(xué)上常以地球相對于平春分點的自轉(zhuǎn)周期作為一個恒星日，在1982年是平太陽時（UT1） 86,164.09053083288 秒 ，即 23 56 4.09053083288 。由于春分點會因為歲差等原因而發(fā)生移動，這個恒星日比真正的恒星日短約8.4毫秒 。

從地球上看，空中的天體都以每小時15°，也就是每分鐘15"的角速度向東移動（低軌道的人造衛(wèi)星和大氣層內(nèi)的流星除外）。靠近天球赤道的天體，每兩分鐘的移動距離相當(dāng)于地球表面所見的月球或太陽的視直徑（兩者幾乎相同） 。

公轉(zhuǎn)

地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道與太陽的平均距離大約是150 × 10 千米（93,000,000英里），每365.2564平太陽日轉(zhuǎn)一圈，稱為一恒星年。公轉(zhuǎn)使得太陽相對于恒星每日向東有約1°的視運動，每12小時的移動相當(dāng)于太陽或月球的視直徑。由于這種運動，地球平均要24小時，也就是一個太陽日，才能繞軸自轉(zhuǎn)完一圈，讓太陽再度通過中天。地球公轉(zhuǎn)的平均速度大約是29.8 km/s（107,000 km/h），7分鐘內(nèi)就可行進12,742 km（7,918 mi），等同于地球的直徑的距離；約3.5小時就能行進約384,000 km（239,000 mi）的地月距離 。

在現(xiàn)代，地球的近日點和遠日點出現(xiàn)的時間分別出現(xiàn)于每年的1月3日和7月4日左右。 由于進動和軌道參數(shù)變化帶來的影響，這兩個日期會隨時間變化。這種變化具有周期性的特征，即米蘭科維奇循環(huán)。地球和太陽距離的變化，造成地球從遠日點運行到近日點時，獲得的太陽能量增加了6.9% 。因為南半球總在每年相同的時間，當(dāng)接近近日點時朝向太陽，因此在一年之中，南半球接受的太陽能量北比北半球稍多一些。但這種影響遠小于軸向傾斜對總能量變化的影響，多接收的能量大部分都被南半球占有很高比例的海水吸收掉 。

相對于恒星背景，月球和地球每27.32天繞行彼此的質(zhì)心公轉(zhuǎn)一圈。由于地月系統(tǒng)共同繞太陽公轉(zhuǎn)，相鄰兩次朔的間隔，即朔望月的周期，平均是29.53天。從天球北極看，月球環(huán)繞地球的公轉(zhuǎn)以及它們的自轉(zhuǎn)都是逆時針方向。從超越地球和太陽北極的制高點看，地球也是以逆時針方向環(huán)繞著太陽公轉(zhuǎn)，但公轉(zhuǎn)軌道面（即黃道）和地球赤道并不重合——黃道面和赤道面呈現(xiàn)23.439281°（約23°26"）的夾角，該角也是自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn)軸的夾角，被稱為軌道傾角、轉(zhuǎn)軸傾角或黃赤交角。而月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面（白道）與黃道夾角5.1°。沒有這些傾斜，每月就會有一次日食和一次月食交替發(fā)生 。

地球的引力影響范圍（希爾球）半徑大約是1.5 × 10 千米（930,000英里） 。這是地球的引力大于太陽和更遙遠行星的最大距離。天體必需進入這個范圍內(nèi)才能環(huán)繞著地球運動，否則其軌道會因太陽引力攝動而變得不穩(wěn)定，并有可能脫離地球束縛 。

包括地球在內(nèi)的整個太陽系，在位于銀河平面上方約 20光年 的獵戶臂內(nèi)，以28,000 光年的距離環(huán)繞著銀河系的中心公轉(zhuǎn) 。1990年，旅行者1號從6.4 × 10 千米（4 × 10 英里）拍攝到了地球的圖像（暗淡藍點）。

傾角

  黃道和赤道的關(guān)系：赤道是垂直地球自轉(zhuǎn)軸的平面，與軌道平面（黃道）的夾角是軌道傾角，也就是黃赤交角。

軌道傾角的存在使得地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，太陽直射點在南回歸線和北回歸線之間周期性地變化，其周期為一個回歸年，時長為365.24219個平太陽日（即：365天5小時48分45秒）。地球上不同緯度地區(qū)晝夜長短和太陽高度角隨之變化，進而使得這些地區(qū)一日之內(nèi)接受到的太陽輻射總量發(fā)生變化，導(dǎo)致季節(jié)變化。當(dāng)北極點相對于南極點離太陽更近時，太陽直射點位于北半球，此時北半球晝長夜短，太陽高度角較大，為夏半年；南半球晝短夜長，太陽高度角較小，為冬半年；反之亦然 。在北回歸線以北的北溫帶，太陽總是從東南方向升起，向東南方向落下；在南溫帶，太陽則是從東北方向升起，向西北方向落下 。

在南、北半球各自的夏半年中，緯度越高，晝越長，夜越短，在極圈內(nèi)可能出現(xiàn)全天都是白晝的情形，稱為極晝。在極點附近，夏半年的6個月都是極晝；冬半年緯度越高，晝越短，夜越長，極圈內(nèi)可能出現(xiàn)全天都是黑夜的情形，稱為極夜 。極點附近冬半年均為極夜 。

在一個回歸年內(nèi)，太陽直射點在南北回歸線之間移動。直射點落在北回歸線、南回歸線上的事件合稱“二至”。直射點會兩次越過赤道，稱為“二分”。在北半球，冬至出現(xiàn)在每年的12月21日前后，夏至出現(xiàn)在6月21日左右，春分通常出現(xiàn)在3月20日，秋分通常出現(xiàn)在9月22日或9月23日。在南半球，春分、秋分；夏至、冬至的日期正好與北半球相反。

由于地球不是理想的球體，而黃道面、白道面和赤道面都存在交角，太陽和月球?qū)Φ厍蚴┘拥牧赜写怪庇谧赞D(zhuǎn)角動量的分量，使得地球在自轉(zhuǎn)的同時會發(fā)生進動，其周期為2.58萬年，從而導(dǎo)致了恒星年和回歸年的差異，即“歲差”。地球的傾斜角幾乎不隨時間變化而改變，但由于日月相對地球的位置不斷變化導(dǎo)致地球受到的外力發(fā)生變化，地球在自轉(zhuǎn)、進動時傾斜角仍然會有輕微、無規(guī)則的章動，其最大周期分量為18.6年，與月球交點的進動周期一致 。地球也不是理想的剛體，受到地質(zhì)運動、大氣運動等作用的影響，地球的質(zhì)量分布會發(fā)生變化，自轉(zhuǎn)極點相對于地球表面同樣也會有輕微的漂移，每年極點的位置會變化數(shù)米，自1900年以來，極點大約漂移了20米。這種漂移被稱為極移。極移是一種準周期運動，主要的周期分量包括一個周期為一年的運動和一個周期為14個月的運動。前者通常被認為與大氣運動有關(guān)，后者被稱為錢德勒擺動 。由于地球的自轉(zhuǎn)角速度比月球和地球的公轉(zhuǎn)角速度都大，受到潮汐摩擦的影響，地球的自轉(zhuǎn)角速度隨著時間變化緩慢減小，換言之，一天的時間逐漸變長 。

適居性

行星若能維持生命延續(xù)，就可稱為適居的，即使生命并不起源于那里。地球能提供液態(tài)水，復(fù)雜的有機分子可在其中組裝合成并相互作用，還有足夠的能量來維持新陳代謝 。地球到太陽的距離、公轉(zhuǎn)軌道偏心率、自轉(zhuǎn)速率、軸向傾斜、地質(zhì)歷史、適宜的大氣和能起保護作用的磁場造成地球表面現(xiàn)在的氣候條件主因 。

生物圈

在行星的生態(tài)系統(tǒng)中生活的所有生物之總體稱為行星生物圈。地球的生物圈從35億年前開始進化 ，并分成了多個生物群系，每個生物群系中生活的動植物種類基本相同。陸地上的生物群系主要用緯度、海拔和濕度區(qū)分。極圈凍原、 高山凍原 （ 英語 ： Alpine tundra ） 和極度干旱地區(qū)的生物群系中動植物稀少，生物多樣性較低；而位于赤道的熱帶雨林中物種極為豐富，生物多樣性較高 。

自然資源與土地使用情況

地球蘊藏著各種自然資源供人類開采利用。其中很多是如化石燃料一類的不可再生能源，這些資源的再生速度非常緩慢。

化石燃料大多從從地殼中獲得，例如煤、石油和天然氣。人類主要用這些化石燃料來獲得能源和化工生產(chǎn)的原料。礦石形成于地殼的成礦過程，成礦過程由巖漿活動、侵蝕和板塊構(gòu)造導(dǎo)致 。

地球生物圈可產(chǎn)生許多對人類有益的生物制品，包括食物、木材、藥品、氧氣等，并可使眾多有機廢棄物回收再利用。陸上生態(tài)系統(tǒng)依靠表土和淡水維持，而海洋生態(tài)系統(tǒng)則依靠陸地沖刷而來的溶解養(yǎng)料維持 。1980年，全球有50.53億公頃（5053萬平方千米）林地，67.88億公頃（6788萬平方千米）草地和牧場，還有15.01億公頃（1501萬平方千米）用作耕地 。1993年，全球有2,481,250平方千米（958,020平方英里）的土地受到灌溉 。人類在陸地上用各種建筑材料建造自己的住所 。

天然和環(huán)境危害

  火山爆發(fā)，向大氣層注入灰燼

地球表面的大片區(qū)域均受熱帶氣旋、臺風(fēng)等極端天氣影響，這些災(zāi)害影響了受災(zāi)地區(qū)生物的存亡。1980年到2000年之間，每年平均有11,800人因天災(zāi)而死亡 。其中在1900年至1999年之間，旱災(zāi)促成的饑荒是造成最多死亡的災(zāi)害 。另外，地幔對流帶動板塊移動，并引起地震和火山活動等環(huán)境危害 。地球的天然和環(huán)境危害還包括山火、水災(zāi)、山崩、雪崩等，均會造成死亡 。

人類的活動給很多地區(qū)都帶來了環(huán)境問題：水污染、空氣污染、酸雨、有毒物質(zhì)、植被破壞（過度放牧、濫砍濫伐和沙漠化）、野生動物的死亡、物種滅絕、土壤的退化和侵蝕以及水土流失 。

根據(jù)聯(lián)合國的資料，工業(yè)活動排放二氧化碳與全球變暖有密切關(guān)聯(lián)。預(yù)測顯示全球變暖將會給地球的環(huán)境帶來冰川和冰蓋熔化、溫度范圍更極端、重大天氣轉(zhuǎn)變、海平面上升等變化 。

人文地理

 地球七大洲

地圖學(xué)是關(guān)于研究和實踐地圖制作的學(xué)科 ，地理學(xué)是研究地球上的大陸、構(gòu)造、居民和其他現(xiàn)象的學(xué)科 。自古以來，地圖學(xué)和地理學(xué)一直為描述地球的方方面面而服務(wù)。測量是量度事物位置和距離的方法，可進行小規(guī)模的導(dǎo)航，確定位置和方向。測量與地圖學(xué)和地理學(xué)一起發(fā)展，提供并適當(dāng)量化一些信息 。

截至2011年10月31日，地球的總?cè)丝谶_到70億左右 。預(yù)測顯示世界人口將在2050年時達到92億人 ，其中在發(fā)展中國家將可能發(fā)生人口快速增長的情形。世界各處人口密度差異巨大，大部分人口居住在亞洲。預(yù)計在2020年全世界將有60%人口居住于都市中，而非農(nóng)村地區(qū) 。

據(jù)估計，地球上只有八分之一的地方適合人類居住。其中有四分之三覆蓋著海水，四分之一則是陸地。沙漠（14%） 、高山（27%） 以及其他不適合人類居住的地形占陸地總面積的二分之一。位于加拿大努納武特埃爾斯米爾島的阿勒特（82°28′N）為全球最北端的永久居住地 ；而位于南極洲的阿蒙森-史考特南極站（90°S）則是全球最南端的永久居住地，此地幾乎完全接近南極點 。

地球的陸地表面，除了南極洲部分地區(qū)、 沿著多瑙河西岸的一些土地 （ 英語 ： Croatia–Serbia border dispute ） 以及位于埃及與蘇丹之間的無主地比爾泰維勒之外，均為主權(quán)獨立國家所擁有。截至2015年 ( 2015-Missing required parameter 1= month ! ) ，全球共有193個主權(quán)國家是聯(lián)合國會員國，此外還有2個觀察員國，以及72個屬地與有限承認國家 。雖然有一些民族國家有統(tǒng)治世界的企圖，但從未有一個主權(quán)政府統(tǒng)治過整個地球 。

聯(lián)合國是一個以“介入國家之間的糾紛從而避免武裝沖突”為成立目標的全球性國際組織 ，也是一個為國際法和國際外交設(shè)立的重要平臺。如果取得了成員國的共識，聯(lián)合國可武裝干預(yù)一些國際事務(wù)。

1961年4月12日，尤里·阿列克謝耶維奇·加加林成為了第一個抵達地球軌道的人類 。截至2010年7月30日，共有487人曾去過太空并進入軌道繞行地球，其中有12人還參與了阿波羅計劃并在月球行走 。正常情況下，國際空間站是太空中唯一還有人類的地方。太空站的成員由6人組成，成員一般每六個月替換一次 。阿波羅13號于1970年執(zhí)行任務(wù)期間離地球400,171千米，為人類目前到達過的最遠距離 。

衛(wèi)星

月球

月球是地球的天然衛(wèi)星，因古代在夜晚能提供一定的照明功能，也常被稱作“月亮”，月球的直徑約為地球的四分之一，結(jié)構(gòu)與類地行星相似。月球是太陽系中衛(wèi)星－行星體積比最大的衛(wèi)星。雖然冥王星和其衛(wèi)星冥衛(wèi)一之間的比值更大，但冥王星屬于矮行星 。

月球和地球間的引力作用是引起地球潮汐現(xiàn)象的主要原因，而月球被地球潮汐鎖定，因此月球的自轉(zhuǎn)周期等于繞地球的公轉(zhuǎn)周期，使月球始終以同一面朝向地球 。月球被太陽照亮并朝向地球這一面的變化，導(dǎo)致月相的改變，黑暗部分和明亮部分被明暗界線分隔開來 。

  地月系統(tǒng)的詳圖，顯示每個天體的半徑和地球與月球的質(zhì)心。月球的軸受到卡西尼第三定律的規(guī)范。

由于地月間的潮汐相互作用，月球會以每年大約38毫米的距離逐漸遠離地球，地球自轉(zhuǎn)的時間長度每年大約增加23微秒。數(shù)百萬年來，這些微小的變更累積成重大的變化 。例如，在泥盆紀的時期（大約4,100萬年前），一年有400天，而一天只有21.8小時 。

月球?qū)Φ厍驓夂虻恼{(diào)節(jié)可能戲劇性地影響到地球上生物的發(fā)展。古生物學(xué)的證據(jù)和電腦模擬顯示地球的轉(zhuǎn)軸傾角因為與月球的潮汐相互作用才得以穩(wěn)定 。一些理論學(xué)家認為，沒有這個穩(wěn)定的力量對抗太陽和其他行星對地球的赤道隆起產(chǎn)生的扭矩，地球的自轉(zhuǎn)軸指向?qū)⒒煦鐭o常；火星就是一個現(xiàn)成的例子 。

太陽的直徑大約是月球的400倍，但它與地球的距離也是400倍遠，因此地球看到的月球和太陽大小幾乎相同。這一原因正好使得兩天體的角直徑（或是立體角）吻合 ，因此地球能觀測到日全食和日環(huán)食 。

關(guān)于月球的起源，大碰撞說是目前最受青睞的科學(xué)假說，但這一假設(shè)仍有一些無法解釋的問題。該假說認為，45億年前，一顆火星大小的天體忒伊亞與早期的地球撞擊，殘留的碎片形成了月球。這一假說解釋了月球相對于地球缺乏鐵和揮發(fā)性元素、以及其組成和地球的地殼幾乎相同等現(xiàn)象的原因 。

小行星及人造衛(wèi)星

 國際太空站是在軌道上環(huán)繞地球的一顆人造衛(wèi)星。

人造地球衛(wèi)星是由人類建造的環(huán)繞地球運行的太空飛行器。依據(jù)2015年9月的統(tǒng)計，包括已經(jīng)失效，現(xiàn)存最老的美國衛(wèi)星 前鋒1號 （ 英語 ： Vanguard 1 ） ，全球共有1,305顆人造衛(wèi)星，和300,000萬個太空垃圾在軌道上環(huán)繞著地球。目前全世界最大的人造衛(wèi)星是國際太空站 。

除了月球和人造衛(wèi)星之外，地球還有至少5顆共軌小行星（準衛(wèi)星），其中四顆是在地球軌道上環(huán)繞著太陽運行的小行星——克魯特尼、 2002 AA 29 、2016 HO 3 和在地球前導(dǎo)拉格朗日點L 4 的特洛伊小行星2010 TK 7 。嬌小的近地小行星2006 RH 120 ，大約每隔20年就會靠近地-月系統(tǒng)一次，當(dāng)它靠近時會短暫進入繞行地球的軌道 。

文化及歷史觀點

  1968年阿波羅8號太空人在繞月軌道上拍攝的《地出》。

地球的標準天文符號為被圓形包圍的十字“ ⊕ ”，代表 世界的四角 （ 英語 ： Four corners of the world ） 。

地球在人類文化中的形象不一。部分文化賦予地球人格，將之拜為神明。許多文化中地球是主管生育的地母神 。蓋亞假說于20世紀中期誕生，該觀點將地球比作能自我調(diào)節(jié)的生命體，使地球能保障自身總體穩(wěn)定、適宜居住 。而多個宗教的創(chuàng)世神話則有記載，地球為超自然的神所創(chuàng) 。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類眼中的地球也在不斷變化。起初，東西方的古人相信地平說 。但到了公元前6世紀，畢達哥拉斯提出的地圓說取代了這一觀點 。古人曾將地球視為宇宙中心，但后來的學(xué)者認定，地球和太陽系的其它幾個星體一樣，都是環(huán)繞恒星轉(zhuǎn)動的行星 。經(jīng)過基督教學(xué)者和神職人員宣傳，如詹姆斯·烏雪用圣經(jīng)譜系分析地球年齡，西方人進入19世紀時已基本相信地球超過幾千歲。到了19世紀，地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球的年齡應(yīng)該超過幾百萬歲 。威廉·湯姆森在1864年用熱力學(xué)方法推斷，地球年齡應(yīng)在2,000萬歲至4億歲之間，這一結(jié)論引發(fā)了激烈辯論。在19世紀后期至20世紀初期，科學(xué)家用放射性定年法測算出，地球誕生時間為幾十億年 。但在20世紀時，阿波羅計劃開始執(zhí)行，人類第一次在軌道上觀察到了地球，并拍攝了地球的照片，人類的看法因而再度改變 。

參見

天球

地球科學(xué)

地球系統(tǒng)科學(xué) （ 英語 ： Earth system science ）

地球在宇宙中的位置

延伸閱讀

Comins, Neil F.Discovering the Essential Universe2nd. New York: W. H. Freeman. 2001.Bibcode:2003deu..book.....C. ISBN 0-7167-5804-0. OCLC 52082611 .

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