651-第六章 地球的结构和物理性质.ppt

第六章　地球的结构和物理性质 有关地球的图片 第一节　地球的形状和大小 大地水准面的形状 对地球形状的认识 远方的船只 极星的高度 地球是一个球体 地球是一个扁球体 地球是一个不规则的扁球体 第二节　地球的结构 大气圈 水圈 岩石圈 生物圈 地球的内部结构 地震波的类型及传播特点 地震波在地球内部的传播曲线 地球内部主要界面 地内圈层 第三节　地球的物理性质 地球的磁性 地球磁场 地磁要素 地磁要素 地磁强度 地磁倾角 地磁偏角 磁层和辐射带　 地磁偏角 磁层和辐射带　 地球的质量和密度 地球质量测定原理 地内要素分布曲线 重力概念及分布 地球内部的压力 地内温度和热源 地内温度分布 Ｎ Ｓ Ｎ′ 磁层顶 太阳风 范?艾伦带 质量测定原理——万有引力定律 密度 　平均密度ρ＝5.54g/cm3 　地球内部密度 ——随深度的增加而增加 重力分异作用 压力作用 Ｒ Ｍ ｍ Ｆ＝Ｇ Ｍｍ Ｒ２ Ｍ＝ ＦＲ２ Ｇｍ Ｍ＝5.98×1024kg F=mg 古登堡面 地内密度的分布随深度的增加而增加。且地核密度远高于地幔密度 从地面到古登堡面，重力随深度缓慢增加；从古登堡面到地心，重力急剧减小。 地内压力随深度增加而增加，但增加的速度在不同层次有所不同。 G Ｇ＝ F＋Ｐ 随纬度的升高而增大 地心引力与自转惯性离心力的合力 　 地表重力分布　　 地内重力分布规律 F F * * 地球的形状和大小 地球的结构 地球的物理性质 对地球形状的表述 对地球形状的认识 ——大地水准面 与静止海面重合并延伸到大陆以下的水准面。 　　　　大地水准面 　　　　参考扁球体 S N 参考扁球体 与大地水准面最为接近的扁球体 赤道半径ａ＝6378km极半径　ｂ＝6357km扁率　　ｆ＝1/298 大地水准面的形状 北半球较细长　Ｎ +10m 南半球较粗短　Ｓ －30m 6378km 6357km +10m -30m 平面：地方如棋局 曲面：远方的船只　极星的高度 球体：毕达哥拉斯——哲学 　　　亚里士多德——月食 球体 扁球体 不规则的扁球体 北极星 北极星 Ｒ＝6371km 表现：各地具有相同的曲率。 原因：天体自引力 经过反复测量，球心角１０所对应的弧长 在各地均约为111km，说明曲率相等。 分子内聚力 自引力 球体 自引力 分子内聚力 不规则 地球的赤道半径和极半径 表现： 球半径随纬度的升高而减小 原因： 自转惯性离心力 F F1 F2 F F1 F2 表现： 经圈并不是严格的椭圆南北半球也不对称 原因： 地内物质分布不均 物质密集区，重力大，地面高度相应较低， 物质稀疏区，重力小，地面高度相应较高。 外部圈层 内部圈层 大气圈　水圈　岩石圈　生物圈 地壳　地幔　地核 R=6371km 成分：以氮、氧为主 分布： 没有明确上界 主要集中在离地面10km高度的对流层内 　　由地球上的海水、地表水和地下水构成的一个连续但不规则的圈层。 　　包括地壳和上地幔顶部，由坚硬的岩石组成，构成固体地球的外壳。 软流层 岩石圈 50km 250km 　　地球上存在着生命活动的区域，包括岩石圈的上部、大气圈的底部、水圈的全部。 探测地内结构的途径——地震波 地震发生时，岩石产生弹性振动，这种振动在地球内部物质中的传播叫地震波。 界面：波速发生急剧变化的面 地球内部分层 纵波（P波） 横波（S波） 振动方向与传播方向一致的波。 振动方向与传播方向垂直的波。 速度较快，且Ｖ固Ｖ液Ｖ气 速度较慢，且只能通过固态物质传播 莫霍面 古登堡面 利曼面 主要界面 波速变化 位置 界面 Ｐ：10.2～11.2 KM/S Ｓ：0～3.8 KM/S 5100km 利曼面 P：13.64～8.1KM/S S: 7.3～0 KM/S 2900km 古登堡面 P：7.6～8.1KM/S S：4.2～4.6 KM/S 地下20km 莫霍面 莫霍面 古登堡面 利曼面 地壳 地幔 外核 内核 地壳 莫霍面以上。由较轻的固体岩石组成。 平均厚度15km，陆壳30km，洋壳11km 上地幔 下地幔 地幔 莫霍面与古登堡面之间，即地下15～2900km。由较重的岩石构成。 地壳以及上地幔的顶部组成岩石圈。 地核 古登堡面以下，即地下2900km ～地心。由铁、镍等较重的金属元素组成。 外核呈液态，内核呈固态。 地球的磁性 地球的质量和密度 地球的重力和压力 地内温度和热源 地球磁场 地磁要素 磁层和辐射带 偶极磁场（80%） 　地球作为均匀的磁化球体产生的磁场 非偶极磁场（20%） 　地球磁场中除去偶极磁场的剩余部分 （78.50Ｎ，69.10Ｗ） （78.50Ｓ，110.90Ｅ） 地磁北极Ｎ′ 地磁南极S′ Ｆ 地磁强度Ｆ 地磁