地球的物理性质diqiu de wuli xingzhi

地球的形体、密度、重力、地磁和地热等性质。
❶地球椭球体：地球是太阳系九大行星之一。根据人造地球卫星轨道资料分析，证明地球实际上为一个三轴椭球体，其赤道为椭圆形，长轴比短轴长约430米，长轴指向西经20°和东经160°。地球的南北半球不太匀称，北半球稍尖而凸出，比地球椭球面高出18.9米，南半球稍胖而凹入，比地球椭球面凹进25.8米。从整体形状看近似“梨形”（只是夸张的一种比喻），称为地球椭球体。它的主要形态参数如下：体积约为10832亿立方公里，面积510110934平方公里，赤道半径(a)6378.164公里，极半径(b)6356.779公里，平均半径6371公里，扁率，赤道周长40075.24公里，子午线周长为40008.08公里。地球表面海洋总面积为36100万平方公里，占地球总面积的70.8%，陆地总面积为14900万平方公里，占29.2%。陆地多集中于北半球，海洋多集中于南半球。地球上最高峰珠穆朗玛峰高8848.13米，最深的海沟马里亚纳海沟深11033米，地球表面最大高差将近20公里。陆地平均高度840米，海洋平均深度3800米。

❷地球的密度和重力：地球的质量与体积之比即为地球的平均密度，其值为5.517±0.004克/立方厘米，已知地壳上部的岩石平均密度为2.65克/立方厘米，可见地球内部密度必然大于5.517克/立方厘米，根据地震波资料推测，随深度的增加，地球的密度逐渐增加。
地面上某一物体的重力等于该物体与地球之间的引力与地球自转产生的离心力之合力。可用公式表示：，式中M视为地球的质量，m为地表物体的质量，r为物体与地心的距离，f为物体所在点地球的离心力，G为万有引力常数(6.67×10^-8达因·厘米²/克)。从公式可见重力与该物体的质量成正比，与地心距离的平方成反比。离心力与地球自转线速度成正比，因此地表上以赤道处离心力最大，两极点离心力为零，离心力比地心引力小得多，在赤道处一个物体所受离心力只相当于它受地心引力的1/289，因此常把地心引力近似地当作重力。根据重力公式计算，地表各地重力是不同的，随着纬度和海拔的不同而发生变化，同一个物体在两极所受重力比赤道地区大0.53%，在赤道地区100公斤重的物体到两极就成为100.53公斤。把地球看作一个均质体，从理论上算出地球表面各处的重力值为理论值，称为正常重力值。但由于各地地壳组成物质成分和结构的不同，使引力和离心力发生变化，导致实际重力值与理论重力值的差别，这种现象叫重力异常，大于理论值的为正异常，小于理论值的为负异常。如在铁、镍、铝、锌等金属矿区一般表现为正异常，而在煤、石油、天然气和地下水大量储存地区常表现为负异常。这一规律常被用来探矿，叫重力探矿。

❸地球的磁性： 地球好象一块巨大的磁铁，并在它的周围形成永久的地磁场。现代 (1965) 的磁北极位于北纬75°50′，西经100°50′ （加拿大北部巴瑟斯特岛上），南磁极位于南纬66°20′ 和东经140° （南极大陆边缘），可见地磁的南极和北极与地理的南极和北极是不一致的，因而地磁子午线与地理子午线有一个夹角，这个角称磁偏角。以指北针为准，偏东为正，偏西为负。磁针只能在地磁赤道地区保持水平，在其他地区都是倾斜的，而在两磁极则为直立状态。磁针在各处与水平面之间的夹角称磁倾角，在不同纬度上磁倾角不同，以指北针为准，下倾者为正，上仰者为负。从理论上可以推算出地面上每一点的磁偏角和磁倾角，某地的磁偏角与磁倾角和理论值不符时，称为地磁异常。如果地下存在磁铁矿和其他有关矿等物质时常常引起地磁异常，利用这种现象可以进行探矿，这是地球物理探矿的方法之一。通过研究古老岩石中保存下来的剩余磁性，可以推断亿、万年前地球磁场方向的变化及研究磁极移动等，称为古地磁学。

❸地热：指地球内部存在着的热能。如火山喷发、温泉涌流等现象都说明地壳下面存在着一个巨大的热源。研究证明，地热的主要来源是由地球内部放射性元素衰变而产生的，如铀(U²³⁵,U²³⁸)、钍(Th²³²)、钾(K⁴⁰)等，据估计地球内部这些放射性元素每年释放的热能至少为5.114×10²⁰卡。也有一部分热能可能是由构造变动的机械能、化学能、重力能和地球旋转能等转化而来的。还有人认为地热是地球形成时的残余热能（所谓残余热说）。地球内部的热能不断地通过地表向外释放，火山爆发、温泉喷出、地震和各种构造活动都是向外释放地热的方式，但这些释放能量的总和还不到地球每年散热的1%。据研究认为地热向外散发的主要途径是地热流 （即从地球深部向地表的传导热）。通过地热流地球表面每年释放总热量可达2.45×10²⁰卡，相当于燃烧400亿吨煤释放的热量。但是在地表每平方厘米每秒钟散热量平均只有百万分之一千卡，这个数量是不易被人们感觉到的。凡是在地表显示的地热异常区叫地热田，这种富集起来的地热能称为地热资源。地壳上的地热资源分布是不均匀的，其中环太平洋地热带与地中海——喜马拉雅带是两条主要的地热带。我国东部、南部属环太平洋地热带，西藏、云南等地属地中海——喜马拉雅地热带。我国已发现地热泉点2800多处，其中西藏水热活动区不下600处，有名的羊八井热汽井温度达130℃，热水喷出30多米高。这些地下热水可以抽取利用，建立暖房、洗浴保健疗养，也可利用建立地热电站，我国已在西藏、广东、河北、湖南、江西、山东、辽宁等地建立了小型地热发电站。
地壳表层的温度因受外界温度的影响而有年变化和日变化，但从地表向下达到一定深度，其温度就不随外界温度的变化而变化，这一深度叫常温层。在常温层以下地温随深度而增加，温度每升高1℃时所增加的深度叫地热增温级，单位是米/℃，例如大庆的地热增温级为20米/℃，北京房山为50米/℃，地热增温级的平均值为33米/℃。地热增温级的倒数叫地热梯度，即每深100米所增加的温度，单位是℃/100米，地热梯度平均值为3℃/100米。