地球的结构地球科学概论地球与空间科学PPT精品文档
地球科学导论PPT精品文档
几十亿年至几十万年时间尺度变化——地
球和生命起源、板块构造、冰期出现、海陆变迁、 成矿作用等。
空间尺度也可有极大的差异。
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现实主义类比研究方法 人们无法进入地心采集标本、测量温度，也
无法在实验室再造地球系统的真实过程。
“Present is the key of past” (现在是过去的 钥匙 )成为普遍 遵守的将今论古 研究原则和方法。
统带来巨大的冲击与不堪负担的重压情况下，寻 找人口与地球承载力相适应的关系。
国际上20世纪80年代中期起也流行地球系统科学，强调 地球的整体概念，将大气圈、水圈、岩石圈和生物圈看 成是具有有机联系的“地球系统”，把太阳和地心作为 两个主要的自然驱动器，人类活动作为第三促动因素。
两者的共同点：反映了更高层次的学科间大跨度交叉渗 透，是当代地球科学进入一个重大转折期的标志。
地球科学导论
An Introduction to Earth Science
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面向21世纪课程教材简介
“面向21世纪课程教材”建设是我国高校教材的跨世纪 创新工程。
本类教材置于改革和研究基础之上，内容创新，具有显 著的导向性、探索性和适用性。
本类教材具有如下特点：
1。反映了21世纪对人才的知识、能力、素质的要求， 体现了教育思想、教育观念、人才培养模式的改革；
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全球十大经济体排名榜
2010年排名
1 美国 2 中国 3 日本 4 德国 5 法国 6 英国 7 巴西 8 意大利 9 印度 10 加拿大
2007年世界购买力比率 （Purchasing Power Parity,PPP）排名 1 美国 2 中国大陆 3 日本
4 印度
地球科学一级学科
地球科学一级学科1.引言1.1 概述地球科学是一门综合性学科，涵盖了地质学、大气科学、海洋学和空间科学等多个子学科的研究内容。
通过对地球各层次和各领域的综合研究，地球科学旨在揭示地球的起源、演化过程及其内外部相互作用规律，为认识和解决当前全球性问题提供科学依据。
地球科学的研究对象包括地球内部的岩石、矿物、地壳构造和地球表面的地貌、水文地质、气候和生态环境等。
通过对地球的物质组成、地层结构和地质历史的研究，地球科学可以帮助我们了解地球的演化过程、地质灾害的发生机制，以及地球资源的形成和分布规律。
在大气科学方面，地球科学探索大气运动、气候变化、气象灾害等问题，为人们提供准确的气象预报和气候变化的评估，为人类社会的可持续发展提供决策支持。
海洋科学是地球科学领域十分重要的一个子学科，研究海洋生态系统、海洋地质、海洋物理和海洋化学等方面的问题。
地球科学通过对海洋环境的研究，可以帮助我们认识海洋对全球气候和生态系统的影响，并为海洋资源的合理开发和生态保护提供科学依据。
此外，地球科学还涉及到空间科学，探索地球与太阳系其他天体的相互关系，研究太阳活动、星际空间和行星物理等问题。
这些研究不仅有助于我们认识宇宙的奥秘，还为人类的航天探测和空间技术的应用提供支持。
总之，地球科学作为一门综合性学科，通过不同子学科的研究，致力于揭示地球的起源、演化和各个领域之间的相互关系。
这门学科的发展不仅可以促进人类对地球的认识，还可以为全球性问题的解决提供科学依据和技术支持。
文章结构部分的内容应该是对整篇文章的组织和架构进行介绍和解释。
我们可以按照以下内容来撰写1.2文章结构的部分。
1.2 文章结构本文按照以下方式组织和安排内容，以深入探讨地球科学一级学科的相关知识和研究领域。
首先，文章的引言部分提供了对地球科学一级学科的概述，包括其定义、发展历史以及研究对象等。
通过这一部分，读者可以对地球科学一级学科有一个初步的了解。
接下来，正文部分分为两个子章节，分别深入探讨了地球科学一级学科的不同方面。
地球与太空
地球与太空
汇报人：XX
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 地球与太空的关联 地球与太空的探索历程 地球与太空的资源利用 地球与太空的环境保护 地球与太空的科学研究
01
添加目录项标题
02
地球与太空的关联
地球在宇宙中的位置
地球是太阳系中 的第三颗行星， 位于水星和金星 之间
感谢观看
汇报人：XX
现代的太空探索
人类登月：阿波罗计划成功实现人类首次登月
国际空间站：多国合作的空间实验室，开展各种科学实验和技术验证
火星探测：探测器成功着陆火星，获取大量有关火星的数据和图片 商业航天：随着技术的发展，越来越多的私营企业开始涉足航天领域，推 动太空探索商业化
未来的太空探索
深空探测：火星、 小行星等天体的 探索任务
太空探索的意义
促进科技发展： 太空探索推动 了航天技术、 通信技术等领
域的发展。
提升人类认知： 太空探索让人 类更深入地了 解宇宙，拓宽 了人类的知识
视野。
资源开发与利 用：太空探索 为人类提供了 丰富的资源， 如太阳能、矿
物等。
军事与安全： 太空探索对于 国家安全、军 事侦察等方面 具有重要意义。
太空科学研究对地球科学的贡献
提供地球以外的观 测数据，有助于了 解地球的气候变化 和环境状况。
揭示地球以外的星 球和天体的形成、 演化和灭亡过程， 有助于理解地球自 身的起源和演化。
探索地球以外的生 命存在可能性，有 助于了解生命的起 源和演化，为地球 上的生命科学提供 新的视角和思路。
太空科学研究中的 新技术和新方法， 可以应用于地球科 学领域，推动地球 科学的发展和创新 。
空间科学概论
阅读感受
阅读感受
空间科学，这个曾经被认为是遥不可及的领域，如今已经渗透到我们的日常 生活中。对于我来说，读完《空间科学概论》这本书，仿佛打开了一扇通往未知 世界的大门。书中深入浅出的讲解方式，使得这门科学不再显得那么高不可攀。
阅读感受
本书作者吴季，通过精炼的笔触和生动的案例，将空间科学的各个方面呈现 得淋漓尽致。从宇宙的起源与演化，到行星地球、日地空间的探索，再到生命在 宇宙中的起源与进化，以及人类在空间探索中的历史和未来，本书几乎涵盖了空 间科学的所有重要议题。
目录分析
空间物理学是研究空间环境中物质和能量分布的学科。本书的第二章到第四 章分别介绍了空间物理学的基本理论、空间环境中的等离子体和磁场、以及空间 环境中的辐射和粒子。这些内容可以帮助读者了解空间环境的基本特征，掌握空 间物理学的基本理论和方法。
目录分析
天文学是研究宇宙中天体和宇宙现象的学科。本书的第五章到第七章分别介 绍了天文学的基本理论、恒星和星系、以及宇宙学和黑洞。这些内容可以帮助读 者了解宇宙的基本构成和演化，掌握天文学的基本理论和方法。
作者简介
作者简介
这是《空间科学概论》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
谢谢观看
精彩摘录
“空间科学的发展离不开空间技术的支持。空间技术的进步为人类提供了更 多的空间探测机会，同时也为人类的生产和生活带来了更多的便利和效益。”
精彩摘录
“在空间科学领域，合作是必不可少的。由于宇宙探索需要巨额的投资和技 术支持，因此国际合作是促进宇宙探索和科学研究的重要途径。”
精彩摘录
“空间科学不仅是科学研究的重要领域，也是国家安全和经济发展的重要支 撑。在当今世界格局下，掌握宇宙探索的主动权对于维护国家安全和提升国际地 位具有重要意义。”
地球大数据科学：支持地球可持续发展的信息框架地理空间GIS讲座课件
➢ 可视化、虚拟现实技术
商业平台 ➢ Google Earth ➢ Skyline Globe ➢ Microsoft
Virtual Earth ➢ ArcGlobe ➢ EV-Globe ➢ SuperMap GIS ➢ GeoGlobe ➢ 天地图
科学平台 ➢ Nasa World Wind ➢ JPL Eyes on Earth ➢ RADI/CAS, DEPS
人类命运共同体
跨越：数据、技术、模式、服务
0. 什么是学科
外在建制：知识载体
1. 学会 2. 专业研究机构 3. 各大学的学院、学系 4. 图书资料中心 5. 出版机构
内在建制：知识系统1. 源自别于其他学科的现实问题 2. 基本概念 3. 基本理论 4. 技术、方法体系
目录
CONTENTS
一．数字地球学科发展 二．数字地球方法体系 三．地球大数据支持可持续发展
➢ 影像对比
3. 数字地球平台：JPL Eyes on the Earth
NASA喷气推进实验室（JPL）、加州理工 学院于2010年推出的地球卫星可视化软件
主要功能 ➢ 三维地球浏览的相关功能（平移、缩放、旋转
等） ➢ 动态3D红绿 ➢ 立体天文望远镜模式 ➢ 卫星轨道计算与3D可视化 ➢ 全球变化相关产品数据查询与可视化 ➢ 卫星数据实时更新
0. 概述
Technologies needed for a Digital Earth
➢ Computational Science ➢ Mass Storage ➢ Satellite Imagery ➢ Broadband networks ➢ Interoperability ➢ Metadata
了解地球_精品文档
了解地球地球（Earth）是人类生存的摇篮，形成至今至少已有46亿年了。
从宇宙空间或月球上看到地球是一个非常大的圆球，人们习惯地叫她“地球”。
地球与太阳的平均距离为一个天文单位（AU），即149597870千米。
地球与其他行星一样，既绕太阳公转，又绕地轴自转，还随着太阳系绕银河系中心的轨道运行。
地球公转的轨道呈椭圆形。
地球的结构是由不同性质的物质的同心圈层重叠而成的。
这些圈层从上而下是大气圈、生物圈、水圈、地壳、地幔和地核。
地球的形状为不规则的椭球体，其表面高低不平。
地球的平均半径为6371千米，体积为1.083×1021立方米。
一、行星—地球地球属于银河系太阳系，处在金星与火星之间，是太阳系中距离太阳第三近的行星，有一颗卫星。
地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。
宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。
在无限的宇宙空间中，地球只不过是沧海之一粟，它处在永不止息的运动中。
行星是一个非常古老的词汇。
古代各民族的天文学家很早就发现星空中有五颗与众不同的星，它们在固定不变的恒星背景中游走移动，也就是今天所说的金、木，水、火、土“五大行星”。
西方语言中“行星”一词最初的含义就是星空中的游走者，出自古希腊语。
中国古代称之为纬星、五星。
中文中“行星”一词出现很早，它也是描述今日所谓的“五大行星”的词汇．不过最初的用法与现在不同，描述的是五星在天球上移动的度数，例如“行星三度百六十七万三千四百五十三分”（《汉书•律历志》）。
1792年日本学者本木良永在翻译哥白尼著作时将“行星”译作“惑星”。
明治维新时的日本学者还使用“游星”一词来指“行星”。
直到L859年，李善兰和伟烈亚力合译《（谈天》一书，现代汉语的“行星”首次出现。
然而很少有古人能够想到，我们脚下的大地是一颗与金星、木星、水星、火星、土星一样的行星。
地球科学概论
地质过程的复杂性
地球演化至今经历了复杂的地质过程。其中既 有物理变化，也有化学变化；既有地表常温常压状 态下的作用过程，也有地下深处高温高压状态下的 作用过程，而且，不同区域及同一区域不同阶段所 经历的地质过程存在差异。对这一漫长且不可逆的 过程，依靠人类的力量很难完全重塑和再现。
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（由于地球形成时间的漫长性和过程的复杂性，在室内很难进行与自然界演 化一致的真实试验，但我们可以在室内进行模拟试验，这样，至少可以了解 自然界变化的大致特征。）
模拟试验：在室内创造一定条件模拟自然现象的成因、 过程和发展规律的实验-湖盆模拟实验室。
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（7）电子计算机技术的应用: 当今, 电子计算 机技术的应用已给各门自然科学带来了深刻的影 响和革命性的变化, 并正在向地球科学各领域中 渗透, 它必将为解决地球空间的广泛性、观察处 理资料大以及模拟地质演变过程复杂等问题带来 广阔的前景。随着该技术的应用，将不断会出现 各类交叉性的学科。
这些复杂的自然过程并不是杂乱无章的，它们都 是具有一定的发生、发展条件和过程，具有一定 的顺序，换句话说，都具有一定的规律可循—这 体现了过程的有序性。
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整体性与差异性（分异性）：整个地球是一个有机整体，这不仅 表现在地球内部和外部圈层的连续整体性，而且它们相互作用、 相互影响，相互渗透，某一个圈层或某一部分的运动与变化都会 不同程度地影响其它圈层或部分的变化，这些都体现了地球的整 体性。然而，地球也不是一个均质体，它的不同组成部分无论在 物质状态、运动和演变特点上都具有一定的差异，这体现了其差 异性。如不同地区其地理环境不同，而气候变化更是如此，此外， 地壳不同部位其受力状况不同等。
• 研究地质作用的发育过程和产物，如 动力地质学等
地球简介_精品文档
地球简介地球是我们所居住的蓝色行星，也是太阳系中唯一有生命存在的行星。
作为太阳系中第三颗离太阳最近的行星，地球以其多样化的地貌、丰富的生物多样性和复杂的生态系统而闻名于世。
本文将为您简要介绍地球的结构、特征以及其重要性。
地球的结构地球的结构可以分为三个主要部分：地壳、地幔和地核。
地壳是地球最外层的固体岩石层，包括陆地和海底两部分。
地壳的厚度在不同地区有所不同，但平均约为30公里。
地壳之下是地幔，它由固体和部分熔融的岩石组成，厚度约为2900公里。
地幔之下是地核，分为外核和内核。
外核主要由液态铁和镍组成，而内核则由固体铁和镍组成。
地球的特征地球在许多方面都有其独特的特征。
首先，地球是唯一一个已知有液态水存在的行星，水是生命存在的必要条件之一。
地球上大约71%的表面被水覆盖，它们包括海洋、湖泊和河流。
其次，地球拥有大气层，这是由气体组成的外部保护层，对生命的存在至关重要。
大气层由氧气、氮气、二氧化碳等气体组成。
它不仅保护地球免受太阳辐射和陨石的伤害，还维持了地球上的气候和天气系统。
地球还有丰富多样的地貌，包括高山、河流、草原、沙漠等。
这些地貌不仅给地球带来了景观上的美丽，也对生物生存和自然资源的分布起到了重要作用。
地球还有丰富的生物多样性，包括植物、动物和微生物。
不同的生物种类和生态系统互相依存，构成了地球复杂而精密的生态系统。
地球的重要性地球是人类的家园，而且我们依赖地球的许多资源来满足我们的需求。
首先，地球提供了各种自然资源，包括水、矿物、燃料和木材等。
这些资源对于我们的生活、经济发展和科技进步至关重要。
其次，地球还提供了适宜的气候和环境条件，使得农业和畜牧业能够顺利进行，为人类提供食物和其他生活必需品。
此外，地球的生态系统还为我们提供了自然的服务，包括氧气的产生、水循环和气候调节。
这些生态服务对于维持地球上的生命和生态平衡至关重要。
然而，由于人类的活动，地球正面临着许多环境问题，如气候变化、生物灭绝和资源枯竭等。
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9. 实例
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库车拗陷逆冲褶皱组合
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塔里木盆地布格重力异常图
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塔里木盆地康氏界面等深图
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塔里木盆地显生宙磁极游移曲线
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塔里木盆地孔深-温度
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塔里木盆地各地区温度梯度
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塔里木盆地6000 m 深地温图
25
中国大中型盆地不同深度温度对比
26
塔里木盆地地温梯度
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塔里木盆地地温随深度的变化
3
R
v1
v2....................v. S2
θ
5
6
7
2. 结构
一级界面
A´
Crust
A" 0-35
B6´0km
B"400km
C´
Mantle
二级界面
岩石圈，地壳， 软流圈，相变带， 液态外核
C"920km D´
D"2900km
E
4640km
F
5120km G Core
Moho Disc. M
低速带60-250km
Guteaberg Disc. G.
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9
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3. 地壳的结构特征
大陆地壳
大洋地壳
厚度大
薄
双层
单层
O,Si,Al,K
年代老
O,Si,Mg,Fe
新
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. 地幔
V = 90% M = 67.2% ⑴ 软流圈，低速带，岩石圈 ⑵ 地幔的物质组成：辉橄岩，上幔岩
Pyrolite ① 超深钻的进展 ② 行星对比 ③ 实验室模拟，高温高压下的Vp与平衡
1000外逸层 3000km
700km 热层 中层 80-85km
50km 平流层
8-12km 对流层
Earth
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大气氧的来源和积累
➢ 生物成因
光合作用
6H2O + 6CO2 + 674卡 叶绿素 C6H12O6 + 6O2
➢ 无机成因
高空水蒸气热分解： 2H2O 2 H2+ O2 1500度
氯气的水解：2Cl2 + 2H2O
4HCl + O2 火山过程
光解作用：H2O + 2hv
H2 + O
CO2 + hv
CO + O
NO2 + hv
NO + O
O+O+O
O2 + O
O3 16
8. 水圈
❖ 盐度: 淡水<3‰ 半咸水 咸水>24.695 ‰ 两极，赤道，长江口的盐度
❖ 氯度 Cl ‰ Cl , Br , I S ‰ =1.80655 Cl ‰ +0.03
地球的结构
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国际合作计划
❖ 1957-1958 ❖ 60年代 ❖ 70年代 ❖ 80年代-今
国际地球物理年 国际地壳-上地幔计划 地球动力学计划 岩石圈大断面计划
2
3
4
1. 地球内部结构划分的依据
▪ 地震波走时，波速的变化
θ 2Rsin
N
t1
k4
t1
V1 2 ............v. p2
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塔里木盆地南部构造地震地质解释剖面图
29
塔里木盆地地质构造剖面图
30
库车逆冲带地震地质解释及油藏预测
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塔里木盆地天然气区分布图
32
谢 谢！
33
12
5. 地核
不确定性
13
6. 地壳均衡
❖ 是地壳各部分间建立一 种平衡状态的普遍趋势
14
7. 大气圈
M=P*ρ*S
1500k
=5.136*1021g 1900k
=5.136*109Tg N2: 75.51% O2: 23.15%
270-280k 200k
Ar: 1.28%
CO2: 0.046%