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普通天文学/地球

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地球内部

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根据地球模型(得到现有科学证据的充分支持),板块构造理论假定地球最外层表面(地壳)由两个亚层组成,即坚硬的岩石圈和半熔融的软流圈。地壳之下是地幔,一层由熔融岩石(岩浆)组成的层。

地球核心由铀、钾和钍产生热量。[1]

地球表面

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板块构造

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这张地图显示了构成地球地壳的所有构造板块。

这张地图显示了构成地球地壳的所有构造板块。板块构造是地质学理论,解释了观察到的大陆漂移现象。

构成岩石圈的坚硬岩石“漂浮”在流体状的软流圈上,在岩浆从地幔下方上升到地壳的地方,可能会出现裂缝。这导致岩石圈分离成相连的固体地球和岩石块,被称为构造板块。由于软流圈物质中缓慢的洋流,漂浮在其上的板块以不同的方向缓慢移动。这些漂浮的板块会定期相互碰撞,这些边界处的相互作用会导致地震和火山。

构造板块大致分为两种类型:大陆板块和海洋板块。区别在于板块的厚度;海洋板块比大陆板块薄;因此,海洋板块通常位于海平面以下,而大陆板块则突出海平面以上。

使构造板块彼此相对移动的相同洋流,也往往将熔融物质带到循环细胞向上抽吸物质的点附近的表面。在较小的情况下,这会导致一个热点,板块的物质从下方被侵蚀,为火山腾出空间,例如产生夏威夷群岛的火山。当板块在地幔裂缝上移动时,会形成火山链。在重大情况下,上升的岩浆不断地将自己推入板块的中心,最终冷却形成新的板块物质。因此,一些构造板块通过下方岩浆的上升而通过添加新物质而变宽。目前,大西洋洋壳正在扩张,由北大西洋海岭的持续岩浆输入驱动。冰岛地区跨越这条海岭,因此以每世纪几厘米的速度增长。

板块之间的边界被称为断层线。单个断层是两个板块部分彼此相对移动的区域。当板块被下面的洋流拉向不同的方向时,这些区域会积聚压力;当板块突然运动释放压力时,就会发生地震。最著名的断层线系统之一是太平洋板块的边界,被称为环太平洋火山带,因为沿着该边界有大量地震活动。环太平洋火山带的最东端是圣安德烈亚斯断层,位于北美板块和太平洋板块的边界。这条断层线导致了美国西部的许多地震活动,最著名的是 1906 年旧金山地震。

在某些地区,一个板块会开始覆盖另一个板块。被覆盖的板块的边缘会被压在下覆盖板块的前缘之下。这个过程称为俯冲,导致该板块的边缘暴露在软流圈内的更大压力和温度下,组成它的岩石可能会开始液化。由此产生的压力下的岩浆堆积可能会通过上方的岩石圈找到爆炸性的释放,导致火山喷发。此外,在碰撞过程中对两个板块施加的压力可能会导致板块在板块边界处一定距离处向上弯曲。由此产生的地理特征被称为隆起山脉。亚洲喜马拉雅山就是一例。

地球大气层

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温室效应

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由于燃烧化石燃料和森林砍伐,二氧化碳 (CO2) 正在急剧增加。这种气体,以及其他气体,会捕获来自太阳的热量,使地球变热。 [2]

一颗行星大气层捕获并循环利用其表面发出的能量的能力是温室效应的决定性特征(适用于地球情况的数字)。

温室效应是行星大气层辐射使行星表面温度升高到没有大气层时会达到的温度以上的过程。向下辐射的强度,即温室效应的强度,将取决于大气层的温度和大气层中温室气体的数量。

地球的自然温室效应对于维持生命至关重要,最初是生命从海洋移居到陆地的先决条件。然而,人类活动,主要是燃烧化石燃料和砍伐森林,加速了温室效应并导致全球变暖。金星经历了失控的温室效应,导致大气中包含 96% 的二氧化碳,表面大气压力与地球上水下 900 米 (3,000 英尺) 处的大气压力大致相同。金星可能曾经有水海洋,但随着平均表面温度上升到 735 K (462 °C; 863 °F),它们会沸腾消失。

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