第一章地球与地壳.pptVIP

太阳粒子流 太阳风粒子到达地球附近的速度约440km/s，然后被约束在地球磁力线上，并构成两个主要的辐射带，即“范艾伦(Janmes A.Van Allen)辐射带”，后来又改名为“磁层”。 估计太阳风使太阳每秒钟丧失100×104T物质，自太阳形成以来，由太阳风而丧失的质量尚不到太阳质量的万分之一。地球磁层顶在朝向太阳的方向高约6.4×104km，在另一侧它的泪滴状尾部可一直延伸到100×104km-200×104km以外(I.Asimov,1972)。 太阳粒子流 进一步探测发现，月球、金星和火星没有辐射带，可能的原因是月球没有“铁核”，金星自转太慢（8个月自转一周），火星自转太快（周期是24.5小时），它们没有磁场或磁场太微弱，金星的磁场强度只有地球的1/60。但太阳系中的木星、土星以及天王星、海王星则均有辐射带。木星的磁场强度是地球的12－16倍。 ?? 太阳粒子流“风暴”平均每10－11年1次，所释放的能量相当于100×104个1×108T级的核弹，会对地球上的电子通迅、输电及对人类的宇宙航行等有严重的影响。 太阳风暴的产生 地球公转的平均速度29.79km/S，由于地球绕日运动的向径在等时间内扫过的面积相等，因而在地球近日点时公转速度最快，达30.27km/S，远日点时最慢，仅29.27km/S。因此，北半球处冬半年（自秋分至春分）的时间为179天，处夏半年（自春分至秋分）为186天。南半球的情况相反。 在一年当中，实际上是地球绕太阳公转一周，但从地球上看相当于太阳高度角由大到小又由小到大一次反复，也相当于太阳在恒星间的视运动相对于地球运行一周。中国创立的二十四节气，即以春分点起算，每隔黄经15°划出一个节气，比较宏观地表达了各时期太阳辐射量与温湿条件的变化 地轴的倾斜 太阳光线与地轴 冬至与夏至 地球公转轨道偏心率的变化 据张家祥(1982)推算，地球公转轨道偏心率的变化范围，为0.0024-0.0571，据伯格（A.Berger，1984）推算为0.0005-0.0607。偏心率最大的时候，地球的远日距1.581×108km比近日距要远0.171×108km左右，比目前的0.05×108km要大3.4倍左右；偏心率最小的时候，公转轨道近于正圆。 公转轨道偏心率从最小到最大又到最小的变化准周期为9.5×104a.（A.Berger，1984）或10×104a.。据么枕生(1959)计算，目前近日点位于冬至日附近，太阳辐射强度在近日点大于远日点7%。因此，当偏心率增大和远日公转速度放慢、时日延长的时候，地球接收的太阳辐射总量就会有所减少，尤其是北半球夏半年的太阳辐射总量会比较多地减少，会出现连续几万年的气候变冷。 太阳与日－地系统 地球自转轴与地球公转轨道面即黄道面的交角66o33（到2000年为66o3338.552），即地球赤道面与黄道面的交角（黄赤交角）约23o27（到2000年为23o2621.448）。 太阳与日－地系统 近日点进动是转动物体的转轴绕另一旋转轴的运动，它是由转动物体受到垂直于其动量矩的外力矩作用而产生的。地球近日点进动表现为地球近日点在黄道上顺地球公转方向的移动，转一周所需时间与地球轨道偏心率变化周期近于一致。 太阳与日－地系统 地球绕太阳系质心运动地球的公转 ?严格地说，并非地心绕日心公转，而是地－月系质心绕太阳系公共质心的公转。在黄道面上，行星的力矩效应对日心至太阳系公共质心的距离变化有比较大的影响，仅木星的力矩效应就可使所述的距离偏差74×104km，若出现如下所述的八星会聚中的地心会聚那样的极端情况，会使日地距离缩短1%左右，并影响到地球在公转轨道上运行的速度；还会使太阳的自转角动量发生变化，并使太阳活动也受到影响；且两者都会使地球气候和地理环境发生一些变化。 黄赤交角的变化： 黄赤交角是地球自转的赤道面与绕日公转的黄道面之间的夹角，又称黄道倾斜。黄赤交角决定着太阳光直射在一年内到达最北(北回归线)与最南(南回归线)的地理纬度，同时也决定着一年内出现极昼与极夜(北极圈与南极圈)的地理纬度，也即决定着地球表面各纬度带年内接收的太阳辐射量。黄赤交角变小时，南(北)回归线向赤道靠拢，而南(北)极圈向极地推移；黄赤交角变大时，上述四线均反方向移动。黄赤交角的变化是由黄道面位置的改变而引起的(任振球，1990)，但它相当于地球自转轴倾斜角度的变化，或赤道平面倾斜度的变化。黄赤交角变化的范围在22o00-24o30之间，即回归线的地理纬度变化在南、北纬22o-24o30之间，南、北极圈的地理纬度变化在南、北纬68o-65o30之间。它的变化周期为4.1×104a.，上一次黄赤交角达最大值的时间是9ka.BP