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漫谈地球科学

报告人:刘嘉麒 中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员
简 介:地球是人类赖以生存并不断探索的生命家园。上至天文,下至地理,大至宇宙,小至核素,地球隐含着无限的奥秘,探索这些奥秘是地球科学的使命。地球科学包括对资源、能源、环境、生态、气候、灾害等方面的研究,人类所面对的一切问题几乎都可以通过地球科学来求索和解决。本期报告,中国科学院地质与地球物理研究所刘嘉麒教授从地球的基本情况、历史与演变说起,重点介绍了人与自然的关系和地球科学的魅力。敬请关注。
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发布时间:2020-11-17 09:37
  • 地球是生命的摇篮,核素是它的细胞,岩浆是它的血液,地震是它的脉搏,火山是它的喉咙,它朝气蓬勃日夜运转,遨游在广袤太空,养育着数以亿计的生灵。在浩瀚无际的宇宙中有数不尽的星球,但直到现在我们只发现地球拥有生命;在太阳系八大行星中,地球最有生气、最有作为,是不折不扣的“天之骄子”。[文稿][课件][专辑]

  • 地球大约形成于46亿年前。46亿年间,整个地球发生了天翻地覆的变化,我们在地质上把它划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个时期。地质时代的单位为:宙、代、纪、世、期、时,与地质时代各单位相对应的地层单位为:宇、界、系、统、阶、带。本段报告中,报告人结合古地理图对每个时期的特点进行了简要概括,并讲解了人类诞生及存在在整个地球历史中的位置。[文稿][课件][专辑]

  • 人类诞生后,人与自然的关系变得非常密切。地球养活人类,人类依赖地球,所以人类面临的一切问题其实就是资源、能源、环境、生态、气候、灾害和生存发展的问题。这些问题都要靠地球科学去解决,换句话说,也是地球科学养活了人类。本段报告中,报告人结合地球科学从五个方面讲解了人与自然的关系。[文稿][课件][专辑]

  • 本段报告中,报告人结合实例介绍了地球科学的魅力,说明了地球科学工作是以天地为己任,以山川作课堂,揭宇宙之奥秘,探地下之宝藏,为人类谋福祉,助国家变富强,是无限崇高、无比豪迈的事业。[文稿][课件][专辑]

     

    刘嘉麒

    刘嘉麒 中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员

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    一、地球是浩瀚宇宙中的“天之骄子”

    地球养育了人类,人类也在不断探索地球。在浩瀚无际的宇宙中,星球不可计数,直到现在我们只发现地球拥有生命。地球是生命的摇篮,核素是它的细胞,岩浆是它的血液,地震是它的脉搏,火山是它的喉咙,它朝气蓬勃日夜运转,遨游在广袤太空,养育着数以亿计的生灵。以人类视角看,在太阳系的八大行星中,地球最有生气、最有作为,是当之无愧的“天之骄子”。

    1.火山是地球的灵魂

    在太阳系八大行星及卫星中,除了木卫一以外,只有地球火山活动最频繁。火山活动并不像人们想象的那么恐怖,相反,它是地球富有生命的象征,是地球的灵魂。在有些地方,火山活动非常重要。

    2.地球的陆地与海洋

    地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。

    地球有七大洲五大洋,七大洲即亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲、南极洲;五大洋除了我们熟悉的太平洋、大西洋和印度洋,还有北冰洋、南大洋。国际水文地理组织定义南大洋在南纬60°左右为界的经度范围内,是包围着南极洲的海域,面积约2000千平方公里。我记得小时候地理老师教的是中国有960万平方公里的土地。但严格来说,我国还有300多万平方公里的海洋,除了领海还包括属于全人类的南极及我们在北极的部分权利。

    3.第一个称量地球的人

    地球半径有多长,密度是多少,这些基本但特别重要的常数是谁测的?英国化学家、物理学家亨利·卡文迪许。知道牛顿的人很多,知道卡文迪什的人可能相对少一点,卡文迪什是一位贡献和水平都不低于牛顿的科学家。他测量出地球的引力常量并由此推算出地球的质量,还测出了地球的半径和密度,以及水和空气的成分。卡文迪什是称量地球的第一人,被誉为“最富有的学者”,他的工作精神值得所有搞科研的人学习。他痴迷于工作,连吃喝都是扔一张纸条放在门外,让仆人按纸条上的要求买回来放在走廊里,等时候休息再自己拿着吃。

    卡文迪什是一位为科学贡献一生的伟大科学家。剑桥大学有个卡文迪什实验室,从外面看起来比较简陋,但这个实验室到目前为止已经出了26位诺贝尔奖获得者,可见其水平和重要性。

     

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