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作者：《青少年必读丛书》编委会

出版社：世界图书出版公司

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少儿百科试读：

前言

第一辑 宇宙篇

神秘的宇宙

人类对宇宙的认识可以追溯到远古时代。古人

云

星系

关于宇宙产生，现在比较流行的说法是爆炸论学说。宇宙爆炸论是指宇宙诞生于一次大爆炸的假说。宇宙在大爆炸之初是一大片由微观粒子构成的均匀气体，体积小、温度高、密度大，且以很大的速率膨胀着。这些气体在热平衡下有均匀的温度。这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志。气体的热膨胀使温度降低，原子核、原子乃至

恒星

宇宙自大约150亿年前由一个非常小的点爆炸产生后，就不断地在膨胀。在银河系外的其他星系都在远离银河系而去，而且距离越远，星系退行的速度越快。然而根据爱因斯坦方程，星系本身并不运动，而是星系之间的空间在膨胀。宇宙随着膨胀过程在空间伸展，带动星系之间相互远离。只要测量出相邻星系的膨胀速率，就可以推算出星系之间的距离。星系

由恒星、行星、尘埃和气体等组成的集团叫做星系。一个典型的星系包含有大约1000亿颗恒星，直径可能为10万光年左右。星系是构成宇宙的基本单位，宇宙中有1000亿～110000亿个星系。这些星系稀疏地分布于宇宙之中。大多数星系都是螺旋形的。现在已知人类探测能力所及的范围里有数以亿计的星系，它们都是与银河系等级相同的物质结构。星系之间的距离十分遥远。星系的分类

在多种星系分类系统中，天文学家哈勃于1925年提出的分类系统是应用最广泛的一种。哈勃根据星系的形态把它们分成3大类：椭圆星系、漩涡星系和不规则星系。椭圆星系分为7种类型，按星系椭圆的扁率从小到大分别用E0～E7表示，最大值7是任意确定的。漩涡星系分为两种：棒旋星系和正常漩涡星系。不规则星系没有一定的形状，用Irr表示。银河系

银河系是一个集聚成圆板状的星球集团。目前由于电波天文学观测技术的进步，我们对于银河系的构造，已经有了比较准确的认识。从侧面看，银河系像一面薄的凸镜，从上面看它却是漩涡状的；其次，银河的直径约为10万光年，中心部分的厚度约为1.5万光年，是一个星球或气体的集团。太阳在距离银河中心约3万光年处，以约2亿年的周期绕着银河系中心公转。河外星系

河外星系是银河系以外与银河系类似的巨大天体。人类肉眼可见的河外星系只有仙女座大星云和大、小麦哲伦星云，然而它们在人们的眼里只是一团星光。离银河系最近的星系是大、小麦哲伦星云，距离地球分别约为16万和19万光年。银河系同麦哲伦星云、仙女座大星云以及三角座星系等30多个星系构成一个集团，称为本星系群。恒星

人们在夜空中看到的恒星，实际上都是发光的球状高温气体。恒星的气体靠万有引力聚集在一起。它们的能量来源于自身气体的“燃烧”，但这一过程不同于煤的燃烧，而是一种热核反应，称为核聚变。一颗恒星内气体含量的多少非常重要，因为这会影响到它的引力、温度、压力、密度和体积。恒星通常存在于星系之中，每个星系都包含许多类型不同的恒星。直到20世纪天文学家才了解恒星的本质，此前他们更关注的是恒星的位置。恒星的诞生

恒星的一生，开始于由气体和尘埃物质构成的云团，即星云。在引力的作用下，星云中大量的气体和尘埃物质突然收缩，内部温度越来越高，以致触发核反应。一颗光芒四射的恒星即由此诞生。恒星的寿命长达数十亿年。恒星的衰亡

恒星如何演化，取决于其自身质量的大小。如果恒星质量与太阳相近，就能持续发光约100亿年，然后体积逐渐膨胀，变成红巨星。红巨星以后会坍缩，演化成体积仅比行星略大的白矮星。如果其质量比太阳大很多，持续发光的时间就会远比太阳短，然后体积膨胀几百倍，变成超巨星，随即在一次大爆炸中四分五裂。这类恒星大爆炸时释放出大量能量，亮度突然增强，被称为超新星。爆炸后的残骸最终坍缩成体积小、密度高的中子星，甚至进一步坍缩成为黑洞。恒星的大小

和地球比起来，太阳是巨大的星球，但在所有的恒星中却只是中等大小而已。主序星中最小的恒星，半径约为太阳的1/4，而最大的恒星半径约为太阳的4倍大。我们肉眼所见最亮的天狼星，半径约为太阳的2倍；而狮子座的轩辕十四约为太阳的4倍，是体积非常大的主序星。另外，还有比主序星更大的恒星，称为巨星或超巨星。巨星的半径是太阳半径的数十倍到百倍；超巨星则多达数百倍。比主序星更小的恒星群，包括白矮星或中子星。白矮星的直径为太阳直径的数十分之一，而中子星的直径仅为太阳直径的数千分之一。疏散星团

疏散星团常常只含有十几颗到几百颗恒星。这些恒星温度很高，且比较年轻，每颗恒星之间相隔32.6光年。昴星团（又称七姐妹

星座

人们为了识别恒星、星系和天空中的其他天体，而将天空划分成的若干区域，这就是星座。许多年以前，在望远镜未被发明之前，早期的天文学家们依据星座中恒星排列的形状，用古代传说中的神、英雄和动物来为星座命名。古希腊探知的星座为48个，而现今人们已经确认了88个星座。黄道与黄道星座

地球公转引起的太阳在星座之间“穿行”的现象，称为太阳在天球上的“周年视运动”。天文学上把太阳在天球上的周年视运动轨迹称为“黄道”，也就是地球公转轨道面在天球上的投影。太阳在天球上沿着黄道一年转一圈，为了方便确定其运动位置，人们把黄道划分成12等份（每份相当于30），每份用邻近的一个星座命名，这些星座就称为黄道星座或黄道十二宫。北半天球星座

不管在北半球哪个角落，一年中总有一个时候，可以看见北天的所有星座。决定晚上看见哪些星座的因素有时间、地点以及观测方向，即朝南还是朝北观察，朝西还是朝东望。夏天夜晚8时左右，高挂在天空的北斗七星，随着时间逐渐推移向西降落，同时，与北斗七星相对的仙后座却渐渐升高。我们所看到的星空是以北极星为中心而旋转的，如果用照相机拍摄北天，可以发现恒星的运动轨道是呈圆形的。南半天球星座

同样的，不管在南半球哪个角落，一年中总有一个时候，可以看见南天的所有星座。在南半球也能看见北天的一些星座；如果住在赤道，每年总有时候看得到天空的所有星座。在南半球往南仰望，有些星座位于南天极附近，随时可见。凡靠近天极的星座，都称为拱极星座。冬天的夜晚8时左右，由东方升起的猎户座，在半夜时到达南方的天空，而于早晨西沉。它的路线和太阳的日周运动十分相似。天球与地球

以地球为球心，向太空无限延伸成一个假想球，称为天球。实际上地球并不是宇宙的中心，星体并不会绕着地球转。星体在天空中绕着我们旋转，是地球自转而使人产生的错觉。天球上正对地球赤道的圆圈，叫天球赤道。

太阳和太阳系

太阳系由太阳及环绕太阳运行的许多星体组成。按传统说法，太阳系中有行星、卫星、小行星和彗星，充斥星体间的尘埃也是太阳系的构成物。太阳系在太空中的纵横跨度约为120亿千米。其中太阳是太阳系的主体，质量占太阳系全部质量的99％以上。太阳和太阳系的演化

据推断，在形成之初，太阳系中只有太阳，而且后来的其他星体也并不是依照顺序生成的。距今大约46亿年前，在原始的太阳外围，形成了圆盘状的气体圈，后来气体温度逐渐下降，在太阳的外围凝固形成了无数的小行星。小行星慢慢彼此结合，形成了大的行星，最后才形成我们目前的太阳系。太阳系的运动

太阳系是银河星系的一部分。太阳系移动速度约为220千米／秒，每2.26亿年绕银河系转一周。太阳系中的八大行星都在几乎处于同一平面的近圆轨道上运行，朝同一方向绕太阳公转。除金星以外，太阳系其他行星的自转方向和公转方向相同。彗星的绕日公转方向大都相同，多数为椭圆形轨道，一般公转周期比较长。另外，整个太阳系正在远离银河系中心，朝着武仙座的方向不停地运行。太阳的结构

太阳和其他众多的恒星一样，是个气态的球体，并没有界限分明的表面。天文学家把太阳上发出强烈白光，而光线无法穿透的球面假定为太阳的表面，给了它一个特别的名称叫光球层，并以光球层为界，把太阳分成内部结构与大气结构两大部分。太阳的内部结构由内到外可分为核心、辐射层、对流层三大部分。核心是产生核聚变反应的地方。太阳核心约占太阳总质量的50％，占太阳半径的10％，却向太阳提供了99％的能量。太阳的大气结构由内到外分为光球层、色球层和日冕三层。

水星

水星是离太阳最近的行星，也是太阳系中第二颗体积较小的行星。白天，巨大的太阳发出炽热的光，照在水星表面，温度极高。随着不停地旋转，水星进入黑夜的时候，气温又会变得极其寒冷。从太空中落下的陨石，在水星表面生成了一个个的环形山，每个直径都有几千米。由于没有大气，即使在白天，水星的天空也是黑暗的。水星的构造

水星的密度在八大行星中仅次于地球，排在第二位。水星的高密度铁质核心占全星体的比例比地球的还大，因而它只有很薄的地幔和岩石外壳。据推算，其铁质核心半径达1800～1900千米，而其地幔和地壳加起来只有500～600千米。此外，有一部分铁质核心可能是液态的。水星的表面形貌

水星表面受到无数次的陨石撞击，到处坑坑洼洼。当水星受到巨大的撞击后，就会有盆地形成，周围则由山脉围绕。在盆地之外是撞击喷出的物质，以及平坦的熔岩洪流平原。此外，水星在几十亿年的演变过程中，表面还形成许多褶皱、山脊和裂缝，彼此相互交错。通过雷达对水星北极区的观测，科学家发现在一些坑洞的阴影处有水冰存在的证据。水星的磁场

虽然水星表面的磁场强度还不到地球磁场强度的1％，但强于

金星

火星

金星的大小和地球差不多，也覆盖有一层厚厚的、不易破碎的云。这些云是由致命的硫酸滴构成的。因为云层能反射太阳光，所以金星在夜空中是一颗非常明亮的星星。金星的云层约有25千米厚，可以阻挡大部分太阳光到达金星表面。云层下面是光秃秃的地表，地表有成千上万的火山（有的是活火山），周围是辽阔的熔岩平原，这些是金星的主要地貌特征。流出的熔岩在地面上切出一道道沟壑，就好像曾经有河流流过一样。金星的结构

金星有一个半径约3000千米的铁质核心，岩石地幔则占金星体积的大部分，金星的地壳比以往猜测的结果更坚厚。和地球相似，金星地幔有热对流，会对地表的岩石产生压力，但因为它们分散在许多较小的区域，所以不会像地球一样因热对流很集中而形成板块边界。金星的表面地形

金星的表面随着岁月推演产生着巨大的变化，现在的地形不过是5亿年前才形成的。

金星的岩质地貌是由密集的火山活动造成的，而且至今仍持续进行。和地球一样，金星也是一颗地貌复杂的行星。它的表面大部分被平原覆盖，此外便是高地和深邃的裂谷以及火山。金星上最大的高原比我国的青藏高原还大2倍，最高的山峰比珠穆朗玛峰还高。金星的自转

太阳系中的天体自转方向大多是自西向东的，然而金星却是个例外，它是自东向西逆向自转的，所以在金星上看到的太阳是西升东落。这可能是因为金星在演化的过程中，曾受到一个天体的猛烈撞击，所以产生了这种自转逆常现象。由于金星自转一周比公转一周还慢，所以金星上的“一年”比“一天”还短。火星

火星，也被人们习惯地称为“红色行星”。这个名称十分贴切，太空探测器已经探明，整个火星确实都是铁锈红色的。这是由于火星土壤中含有大量氧化铁的缘故。在长期受紫外线照射下，铁表面生成一层红色和黄色的氧化物，所以整个火星看起来就像是一个生了锈的世界。火星在椭圆轨道运行时同太阳的距离变化很大，它的远日点距离是24920万千米，近日点距离是20670万千米。“袖珍地球”

火星离地球非常近，在庞大的太阳系内，再也没有一个星球比火星更像地球了。同地球一样，火星上面也有大气，其中二氧化碳占了96％，另外还有少量的水汽和氧。火星自转一周是24小时37分23秒，白天和黑夜时间与地球上的差不多；在被大气包围的火星固体表面，上面也有春夏秋冬四季交替的气候变化。在自转轴线的倾斜度方面，火星与地球更加相似，火星的自转轴倾斜66.02，而地球的自转轴倾斜66.5。由于火星的体积和直径只有地球的1/2，因此，火星又有“袖珍地球”之称。火星的表面

火星表面的绝大部分都是平原，上面覆盖着土壤，并散布着大小岩石。经外太空岩石的撞击，火星上出现了两个巨大盆地，较大的称为希腊盆地，直径有1500多千米。此外，火星上还有广阔的高地，称为塔锡斯山岭。塔锡斯山岭由三座巨型火山组成，最高峰是高地附近的火山奥林巴斯山，它比地球上最高峰还要高出近两倍。火星表面还有一个引人注目的特征——水手谷，它是一条巨大裂缝，其长度相当于大西洋的宽度。寻找火星上的生命

幽深的峡谷、神奇的火山、白色的极冠、干涸的河床，给了人们无限的遐想，人类希望在火星上找到生命的存在。经过探索，人们知道在绝大部分时间里，火星的冬天比地球两极冷得多；火星大气也极其稀薄，更缺少生物呼吸所需要的氧气。所以时至今日，人们仍然没有在火星上发现生命存在或是曾经存在的证据。

月球

月球是地球唯一的天然卫星，绕地球公转一周约需一个月。相对来说，月球只是一个小天体，直径不到地球的1/4。月球和地球一样，由岩石构成，其他方面则大不相同。月球上没有空气和水，也没有生物，干旱、荒凉而寂静。大多数夜晚，皎洁的月光照亮了夜空，但实际上，月球本身并不发光，只反射太阳光而已。正因如此，在月球绕地球运行的不同时间，我们会看到它不同的形状，每月周而复始地变化着。月球与地球之间的引力是促成地球上潮汐和洪水发生的直接原因之一。月球上，面对太阳的一面温度高达130℃，而背对太阳的一面温度则低至零下150℃。月球的诞生

关于月球的形成有若干种理论。科学界普遍认为：地球在形成后的5000万～10000万年间曾遭受过一颗规模类似于火星大小的行星撞击。在撞击过程中，两颗行星的铁核合并，而星幔物质则有一部分被抛了出去，形成了我们今天看到的月球。月球逐渐冷却，并开始围绕地球公转起来。这一理论有效地解释了为什么月球上金属物质贫乏和岩体密度很低等问题。月球的月相

月球在围绕地球公转的过程中，由于阳光照射角度的不同，我们看到的月球形状也不同，这被称为“月相”。月球朝向地球的一面没被太阳照亮时，我们看不见月球，这时的月相称为新月。1个朔望月约等于29.5天，即从一个新月到下一个新月的间隔时间为29.5天。月球表面

肉眼所及的月球表面，都是大小不同的环形山坑洞和沙漠。在月球上，即使岩石掉落也不会发出声音，就像是轻轻飘落下来似的，这是月球引力很小的缘故。月球上的白天长达354小时，在那儿还可以清楚地看到日冕。日落时太阳缓缓地由东向西移动。夜晚时间也是354小时。月球与潮汐

地球与月球之间的引力场形成了有趣的现象——潮汐。月球正对地球的一点引力最大。以地球表面为透视角观察的话，会看到地球表面的两个膨胀点，一个正对月球，另一个则正对反面。这种引力效果对海洋的影响比对固态地壳强烈得多，所以海洋处膨胀得更高，这便是潮汐。另外，因为地球自转比月球公转速度快，所以每天的大潮一共有两次。

彗星、流星和小行星

太阳系中到处漂浮着的大量的岩石、金属、冰块和尘埃云被称为彗星、流星和小行星。彗星从遥远的太阳系边缘，沿着漫长的椭圆形轨道向我们飞来。在飞行途中，彗星一路不停地撒下无数尘埃颗粒。流星是宇宙中闯入地球大气层的物质。小行星则介于土星和火星之间，体积较小。彗星

彗星是太阳系中一种特殊的天体，当它出现在夜空时，看起来像一把扫帚似的横挂在天上，所以民间又叫扫帚星。古人不了解彗星的本质，误以为彗星的出现是神或上帝要惩罚人类，是灾祸的预兆，对它充满了恐惧心理。现在我们知道，彗星由岩石、冰块和尘埃构成，从太阳系远处飞向太阳。彗星接近太阳时，冰块融化，蒸发成气体，尘埃也被释放出来。这些气体和尘埃形成一团云雾，并反射阳光，于是彗星看上去显得闪闪夺目。大多数彗星的显现毫无预兆可言，但也有彗星定期在天空出现，称为“周期彗星”，其中以哈雷彗星最为著名。彗星的起源

彗星的起源是个未解之谜。有人提出，在太阳系外围有一个特大的彗星区，那里约有1000亿颗彗星，叫奥尔特云。由于奥尔特云离太阳与较近的恒星的距离几乎差不多，因而受到恒星引力的影响比较明显。这种影响既可使一些彗星脱离太阳系，也可使另一些彗星改变轨道，运行到太阳附近的区域，成为人们可以观测到的彗星。另外，也有人认为彗星是在木星或其他行星附近形成的；还有人认为彗星是在太阳系的边远地区形成的；甚至有人认为彗星是太阳系外的来客。彗星的结构

彗星大致上由彗核、彗发及彗尾所组成。彗星没有固定的体积，它在远离太阳时，体积很小；接近太阳时，彗发变得越来越大，彗尾变长，体积变得十分巨大。彗星的质量非常小，绝大部分集中在彗核部分。彗星物质主要由水、氨、甲烷、氮、二氮化碳等组成，而彗核则由凝结成冰的水、二氧化碳（干冰）、氨和尘埃微粒混杂组成，是个“脏雪球”。陨石

陨石就是人们通常所说的石质陨星。它是流星体自宇宙太空落到地面上的残骸。闯入地球大气层的诸多流星体在进入大气层时，由于有些流星体质量较大，在经过与地球大气剧烈的摩擦后未能充分燃尽，最后坠落到地球表面成为陨石。陨石包含着大量丰富的太阳系天体形成演化的信息，对它们的分析将有助于探求太阳系演化的奥秘。通过对陨石中各种元素的同位素含量的测定，可以推算出陨石的年龄，从而推算太阳系形成的时间。流星雨

星际空间分布着大量的尘埃和沙粒般大小不等的流星体物质。它们围绕着太阳公转，一般称为流星群。当流星群的轨道与地球轨道相交，地球在穿过流星群时便出现流星雨现象。当流星雨出现时，大量的流星像一条条闪光的丝带，从天空中某一点（辐射点）辐射出来。流星雨以辐射点所在的星座命名，如仙女座流星雨、狮子座流星雨等。流星雨的出现是有规律的，它们往往在每年大致相同的日子里重复出现，因此又被称为“周期流星”。小行星

小行星介于土星和火星之间，绕着太阳公转。小行星的体积相差很大，大部分的外形都不规则，目前已知最大的小行星直径有1000千米，大约是月球的1/3。因为与木星极为接近，有些小行星的轨道受其引力的影响而改变。小行星大都集中分布在一条宽带上，称为小行星带。

太空探索

千百年来，人类一直渴望揭开宇宙的奥秘，并在探索宇宙的道路上不懈地努力着。远古时，由于历史条件的限制，人类用肉眼观测宇宙的能力十分有限，宇宙天体对古人来说始终是不解之谜。随着社会的发展，人类对宇宙的研究越来越深入。在科学技术的帮助下，天文学家们借助天文望远镜、太空探测器等先进工具，已经能够知道宇宙的过去并预测它的未来。天文望远镜

我们单凭肉眼观察，就可以获得不少有关月球、恒星、行星和彗星的知识；利用天文望远镜能更仔细地观察这些星体，从而获得更丰富更全面的知识。天文望远镜汇聚光线的能力远胜过人的眼睛，能得到更大、更亮和更清晰的影像。天文学家使用的望远镜主要有两种：一种天文望远镜使用反射镜汇集光线，聚焦成清晰的影像。这种能反射光线的望远镜就叫反射望远镜。现今世界上最大的天文望远镜都是反射望远镜。另一种天文望远镜使用镜片汇集光线和聚焦。这种望远镜因镜片能折射光线而称为折射望远镜。火箭

火箭是指用火箭发动机向后喷射高温高压燃气产生反作用力，以获得前进推力，向前运动的飞行器。它自身既带有燃料，又带有助燃用的氧化剂，用火箭发动机做动力装置，可在大气层内飞行，也可在没有空气的大气层外的太空飞行。运载火箭是其中的一种，它的主要任务是将一定质量的航天器送入太空。载人飞船

载人飞船是能保障宇航员在空间生活和工作，以执行航天任务并返回地面的航天器。它可以独立进行航天活动，也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”，还能与空间站或其他航天器对接后进行联合飞行。载人飞船容积较小，受到所载消耗性物资数量的限制，不具备再补给的能力，不能重复使用。航天飞机

航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。它在轨道上运行时，可在机载有效载荷和乘员的配合下完成多种任务。由于它的轨道器在轨道上运行，因而可以执行普通航天器的任务，如对天地进行观测等。同时，由于轨道器上设有密封座舱和生命保障设备，因而又有载人航天器的功能。

第二辑 地球篇

运动中的地球

在围绕太阳运行的八大行星中，我们的地球是第五大行星。在宇宙中，地球的运行速度为每秒30千米。它围绕太阳公转一周要花一年时间。另外，地球像个陀螺似的，每24小时自转一周。这就使我们能看到，太阳在黎明时升起，在黄昏时落下。地球并不是一个十分标准的球形，而是一个两极稍扁、赤道略鼓的椭圆体。地球的构造

地球的四层主要构造是：地壳、地幔、外层地核和内层地核。地壳的底部是“莫霍界面”（莫霍洛维奇不连接面），它把地壳与地幔分开。这里的温度大约是1500℃。地幔厚约2900千米。再下一层是外层地核，厚度为2200千米。在地球的中心是内层地核，它是一个由铁、镍构成的半径约为2500千米的固体球。地质年代单位“宙”是地质年代的最大单位。宙进一步划分为代。代是根据古生物演化的几个主要阶段划分的。代可再分为纪。纪是基本的地质年代单位，主要根据生物演化的阶段划分。通用的最小的国际地质年代单位是纪的再分，一般为三分，称早、中、晚世，也有的二分，称早、晚世。期和时为区域性地质年代单位。大气层

地球外部包裹着的气体，通常被称为大气层。大气层使地球免受太阳强烈光线和太空不利条件的侵害。大气层分为五层，边缘与太空相接。大气层可以保存住生命赖以生存的空气和水蒸气，也可以促成天气和气候的形成。地磁场

地球本身会产生磁场，即地磁场。地磁场是表现出地球磁力作用的空间，是地球的物理性质之一。地磁场的南极大致指向地理北极附近，地磁场的北极大致指向地理南极附近。其磁力线分布特点是：赤道附近磁场的方向是水平的，两极附近则与地表大致垂直；赤道附近磁场最小，两极最强。

岩石和矿物

地球各处的地形、地貌都由岩石所构成。大多数岩石都被土壤、草木覆盖着。有些则露出地面，可以看得见。所有的岩石都含有矿物。可以说岩石为矿物的集合体。组成岩石的化学元素基本上有8种，称为“八大元素”，即氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁。岩石是构成土壤的基岩，它支撑着地球上的所有生命。岩石中的矿物是人类重要的资源。岩石的种类

岩石种类繁多，形态、结构、颜色各异，依据不同的标准，可以对岩石进行不同的分类。就其成因来说，基本可以将岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。矿物

矿物是组成矿石和岩石的基本成分，是具有一定化学成分和物理性质的天然单质或化合物。目前已知的矿物约有3000种，绝大多数是固态无机物，都属于晶体。矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用于工农业生产及科学技术研究之中。岩石的形成

岩石形成的方法各有不同：有些是由地球内部的熔岩形成的，有些是动植物的化石形成的，有些是古老的岩石在地球内部经过高温高压的作用而形成的。但是无论岩石有多么坚硬，都不可能永远存在于地球表面。它们会慢慢地被风、雨和其他气候因素所侵蚀。矿物的形成

熔岩进入岩层经过一系列的复杂运动，含有特大晶体的矿脉就会诞生。在这种矿脉中，往往能分选出一些罕见的矿物。熔岩中所含的水分使晶体得以在矿脉中生长，众多色彩艳丽的晶体因此生成。宝石矿物

宝石矿物是指具有宝石价值的一类天然矿物。决定宝石矿物价值的主要因素是颜色、透明度、光泽，还有是否具有变彩、变色、星光、猫眼等光学效应。在已发现的3000多种矿物中，符合上述条件能称为宝石矿物的不过20余种。

沙漠

沙漠是地面完全被沙所覆盖，缺乏流水，气候干燥，植物稀少的地区。现在很多地方已有荒漠化倾向。沙漠地区气候干燥，雨量稀少，年

降水

浩瀚沙漠中的滚滚黄沙有的是岩石风化而来的。岩石常年受到风吹日晒，逐渐由大块分裂成小块，再由小块风化成沙砾，经过风的搬运堆积，逐渐形成沙漠。也有的沙漠是因为在久远的年代里，河流冲积形成了很厚的疏松的沙层，再经大风的吹扬形成的。沙丘

沙丘是流沙遇阻堆积于地面形成的丘状地貌，是风成地貌的基本类型。沙丘按形状可分为新月形沙丘、纵向沙丘、横向沙丘、抛物线沙丘、金字塔沙丘、蜂窝状沙丘和沙地等。新月形沙丘是最常见的一种沙丘，是流沙在定向风的作用下遇到草丛或灌木的阻挡而堆起的沙堆。而横向沙丘形成于多沙的地方，其丘脊与最强风的方向垂直。沙浪的形成

沙浪就是松散的沙粒被风吹走，堆积成的波浪形状的小圆丘。沙丘遇风时，向风一面的沙粒被吹过浪峰，落在背风的一面，沙丘渐渐地顺着风的方向移动，沙丘的连续移动，形成一条条沙丘链。这时的沙漠就像波浪起伏的大海。鸣沙

在世界许多地方的沙滩和沙漠中，沙子会发出悠长的声音，这种沙滩和沙漠就是鸣沙。科学家经过多年的观察研究，发现在鸣沙的背风坡脚下，都有地下水分布。在沙漠高温下，地下水很快蒸发，形成一堵看不见的蒸汽墙，这个蒸汽墙和高温形成的热气层一起组成了一个共鸣箱。当沙丘被风吹动，或在人、畜搅动下，就发出各种不同的声音频率，如恰好有的频率与“共鸣箱”的频率相同，就会引起共鸣，使沙丘发出很大的声音。声音相互重叠，就形成轰鸣。热气与沙漠干燥

热气流从沙漠上空掠过，致使沙漠地区更加干燥炎热。当暖热气流从沙漠上空掠过时，会加速土地中水分的蒸发，从而使沙漠始终处于干旱状态。赤道上空的热空气膨胀上升，并由于气流作用，向南、北方向流动，潮湿的热空气冷却后形成降雨。当这股热气流到达沙漠地区上空时，已是干燥的暖热气流，这种气流就促使土地中水分的丧失，并使其沙漠化。绿洲

绿洲是荒漠中地下水或地表水较丰富、植物繁茂的地区。沙漠绿洲大都出现在背靠高山的地方。夏季时，高山上的冰雪融化，雪水汇成了河流，流入沙漠的低谷，就形成了地下水。地下水在流到沙漠的低洼地带时就会涌出地面，形成湖泊。由于地下水滋润了沙漠，植物草丛开始慢慢生长，于是形成了沙漠中的绿洲。绿洲的面积一般不大，而一些较大的绿洲会成为农业发达和人口集中的居民区。

海洋与岛屿

海洋面积大约为3.6亿平方千米，约占地球表面总面积的71％，海洋中含有13.5亿立方千米的水，约占地球上总水量的97％。地球上有四大洋，按面积大小分别是：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。在陆地升出海面的地方即形成大陆或岛屿。一些岛屿只在落潮时才可看见。海洋的起源

对海洋的起源，推测很多。一般认为，早在大约几十亿年前，当地球从早期的熔融状态开始冷却和凝固时，岩浆中夹带的水汽遇冷凝结，地球表面开始有了水。经过数亿年的积累，这些水逐步形成了海洋。海浪

海浪是由风力引起的海上波浪，包括风浪、涌浪和近岸浪。在不同的风速、风向和地形条件下，海浪的规模差异很大。海浪蕴藏着巨大的能量，可以产生很大的破坏性，但如果人们掌握了它的规律，就可以变害为利。现在人们已经可以利用潮汐发电。洋流

洋流是海水的普遍运动形式之一。它形成的主要原因是长期定向风的推动。洋流可分为从低纬度流向高纬度的暖流和从高纬度流向低纬度的寒流两种。洋流的流动是地球上热量传运的重要动力之一。各种洋流通过热传递，使海水温度趋于均衡，因此，洋流可影响流经地区沿岸的气候，调节南北气温差异。沿海地带等温线往往与海岸线平行就是这个缘故。环礁

环礁起初是岸礁，通常环绕着一座火山岛。当海底下沉时，火山岛也慢慢下沉，但是珊瑚礁继续向上生长。环礁是珊瑚礁的最后阶段，在那里陆地消失在海下，留下了一个珊瑚礁构成的环。岛屿

海洋里被水环绕、面积比大陆小的陆地，或者湖里、江河里被水环绕的陆地，都称作岛。岛屿是各类岛的总称。按成因可将岛屿分为四种类型：大陆岛、火山岛、珊瑚岛和冲积岛。海岛在人类文明的发展史上具有独特地位，有过重要贡献。利用海岛的自然优势，可以建立起各种优异的商港、渔港、军港、工业基地等。风光秀丽、气候宜人的海岛更是人们向往的旅游胜地。

河流与湖泊

河流是陆地上的固定水流，它与人类的生产生活有着极其密切的关系。河流是陆地上最活跃的地质动力，一条河可以注入海洋，也可以注入另一条河或湖；有的河干枯于沙漠之中，也有的河会渗入地下成为地下水源。而湖泊是指陆地上低洼地区储存的不与海洋发生直接联系的水体，有些湖泊还是河流的源头，影响着河流的水量。河流的流程

河流源头可能是高山泉或高山湖泊，或是一条融化的

冰川

在平原上，河流会缓缓地、弯弯曲曲地向前流动。在入海处附近，由于地势平缓，其流速更缓慢，河道也蜿蜒延伸。河流弯曲的地方称为河曲，在河流转弯的地方，原来只是细小的弯曲，由于河弯外圈的水流比内弯快，湍急的水流不断冲蚀着沙岸，会使受水冲击的两岸形成凸岸及凹岸，弯度越来越大，就形成了河曲。河曲越来越大，有时会形成“U”型的河道，这就是河套。内蒙古自治区河套地区，就是黄河冲蚀所形成的。牛轭湖

有的河曲十分弯曲，几乎是大半个圆周。当河曲过大过弯时，弯曲处会从河流中“折断”，使河流改变航道，在原河曲处留下的就是一个牛轭湖。三角洲

在河流入海的地方，由于河流流速变慢，携带的泥沙不断沉积而形成的新的低平陆地，大致呈三角形，所以被称为三角洲。由于河流和洋流的相互作用，三角洲的形状各不相同。鸟爪状三角洲的海岸线比较零散，拱形三角洲的海岸线呈弧形，而尖头状三角洲的形状看上去像一个风筝。瀑布

瀑布多见于河流上游。常是由于水流长期冲刷山岩，质地较软的岩石受侵蚀严重，不断被剥落冲走，而质地较硬的岩石由于抵抗水流侵蚀的能力较强，受损较少。这样年复一年，时间久了，坚硬的岩石就逐渐突出在河床之上，使河床高低悬殊，形成瀑布。冰川

冰川是陆地上的重要水体之一，主要分布在两极地区和一部分高山上。目前冰川占全球陆地总面积的10.9％，总储水量约占全球淡水储量的68.7％。冰川是个开放的系统，并在重力的作用之下产生流动。雪以堆积的方式进入到冰川系统，再经转变形成冰，冰在其本身重量的压力之下由堆积带向外流动，而冰在消融带则以蒸发和溶化的方式离开系统。堆积速度与消融速度之间的平衡决定了冰川系统的规模。大陆冰川

大陆冰川是分布于极地或高纬度地区的大面积冰川，厚度往往超过1000米，南极冰层最厚达4267米。表面大致平缓，中部略厚，呈盾形，间有冰原石山突出冰上。中央为冰雪的积累区，边缘为消融区。分布不受下伏地形的限制。冰川运动主要依靠冰川自身巨大厚度所产生的压力自中心向四周呈辐射状挤压流动。在海岸一带，往往伸出巨大冰舌，断裂后入海成为漂浮的冰山。典型的大陆冰川是南极大陆冰川和格陵兰冰川，两者面积占全世界冰川面积的99％，几乎占了南极洲和格陵兰岛的绝大部分。冰帽

冰帽又称冰冠、冰穹，是一种规模比大陆冰川小，外形与其相似，而穹形更为突出的覆盖型冰川。在压力不均匀情况下，冰体内的冰从中心向四周呈放射状漫流。它是大陆冰川和山岳冰川的过渡类型，多分布在一些高原和岛屿上，故又有高原冰帽和岛屿冰帽之分。山岳冰川

山岳冰川一般位于高山的山顶上，常年在0℃以下，下雪量较大。世界上的山岳冰川，主要分布在欧亚大陆高山地区。我国境内的主要分布在喜马拉雅山、冈底斯山、唐古拉山、昆仑山、天山、祁连山等高山的上部，总面积57000平方千米，是我国天然的巨大的固体水库。我国的长江、黄河等大河的上游发源于冰川的融水地。冰期

在地球史的某些时期，气候变得极为寒冷，以致形成广袤的冰盖。这种时期称为冰期，这种冰期非常不规则。冰川先向前推进，过几千年又后退，出现了气候比现在还暖和的间冰期。最近的一次冰期大约起自160万年前。这种循环约发生了20次，而且可能至今还没有结束。

火山

火山是地球内部炽热的熔融岩浆冲出地球表面所形成的山状堆积体。火山喷发时，流出大量灼热的红色熔岩，熔岩所到之处无坚不摧；喷出的大量火山灰和火山气体遮天蔽日。火山爆发是地球上最有威力的自然现象之一，它呈现了大自然疯狂的一面。中心式喷发

中心式喷发的通道在平面上呈点状，岩浆沿交叉断裂而成的火山喉管喷出地表，喷出物在火山口及其周围堆积成下缓上陡的火山锥；而有的只表现为火山气体的爆炸，仅有少许岩浆碎屑物散落在火山周围，未能形成锥状体。中心式喷发根据岩浆喷出的不同程度细分为激烈式、中间式和宁静式。火山喷出的物质

火山喷出的固体产物叫火成碎屑岩。它们包括灰烬（极微小的颗粒）、砾石（小鹅卵石）、石块（巨大的岩石块）、熔岩、浮石、火山灰与火山渣（充满气泡的轻岩石）。同时也有气体喷出，主要是二氧化碳以及有毒的二氧化硫。火山形成的地形

火山喷发后可形成各种地形。火山喷发形成火山体，然后火山体上面的部分陷没，形成巨火口，此陷落凹部储水形成巨火口湖。还有一种地形，火山喷发停止后，在火山口的凹处部分，雨水和地下水蓄积成湖，称为火口湖。火口湖一般均为小型湖。此外，火山喷出熔岩和因火山喷发所造成的山崩岩屑和岩块堵塞河流，会在其上游形成湖，此时称为“堵塞湖”。火山的形状

仔细观察火山的外貌，会发现它们不尽相同，有的比较尖，像个三角锥；有的比较扁，像个盾牌。这些形貌会依据火山活动所喷发的岩浆、气体与碎屑物的不同而改变。依据堆积于火山四周物质的性质及喷发时的不同形式，火山形状可分为盾状火山、锥状火山和复合型火山三种。熔岩

熔岩是指喷出地表的岩浆，也用来表示熔岩冷却后形成的岩石。熔岩在熔融状态下的流动性随二氧化硅的增加而减弱，基性熔岩黏度小易于流动，酸性熔岩则不易流动。熔岩由于化学成分的不同或火山环境的差异，常有多种表现形式。

地震

地震和刮风下雨一样，是一种经常发生的自然现象。地震是地球内部运动的一种反映，由于地球的不断转动和地球内部物质的不断运动，逐渐积聚了巨大的能量。在地壳构造比较脆弱的地带，地壳岩石承受不了外部压力时，岩石就会发生破裂和错位，引起振动，振动传到地面就是地震。震级越高破坏力越大。地震与地震波

通过地震释放出来的巨大的应变能的一部分，作为震波从震源传到周围地区，这样即使是在离得很远的地方，人们也能观测到地球的摇晃程度。在从震源传到地球内部的地震波中，有像声波一样在波的行进方向上摇晃的P波（纵波）和在行进方向的垂直方向上振动的S波（横波），另外还有一种综合P波与S波两种行进方向的表面波，又称洛夫波和瑞利波。地震波传播到地球内部的速度以P波为最快，其次是S波。表面波传播得最慢。因此，在远离震源的地方，用地震仪观测地面晃动的话，首先发生的是P波引起的上下方向的纵向摇晃，过一会儿开始的是S波引起的横向摇晃，最后是由表面波引起的大振幅的缓慢晃动。地震烈度

地震烈度根据受震物体的反应、房屋等建筑物的破坏程度和地形地貌改观等表面现象来判定。因此，地震烈度的鉴定主要依靠对上述几个方面的宏观考察和定性描述。地震烈度的大小与震源深浅、震中距、当地地质条件等因素有关。一般来说，距离震源越近，烈度越高；距离震源越远，烈度越低。因此，一次地震震级只有一个，但烈度却是根据各地遭受破坏的程度和人为感觉的不同而不同。一般说来，震中烈度最高，随着震中距的增加，烈度逐渐衰减直至消失。地震的成因

地震是一种自然现象，它是由于地壳运动引起的，两个板块互相碰撞，就会形成地震。地壳跟地壳下的物质相比是十分薄的。地壳之下是几千千米深的熔融岩石和金属，这些熔融物质非常热，并承受着很大的压力。地壳是由几个在地球表面极其缓慢移动着的大板块组成。这些板块的边缘就是地壳较脆弱的部分。这些边缘地带往往是地震的频发区。另外还有因地下洞穴的洞顶陷落、矿石坑塌陷所引起的地震。火山喷发时，地下岩浆会猛烈地喷出地表，从而产生相当大的力量，也同样能够引起地震。

气候与气象

气候是指某一地区多年间大气的一般状态。它是多年间各种天气过程的综合表现。各种气象要素的统计量是表述气候特征的基本依据，气候的特征经常用多年观测的气象要素的平均值、极端值和变化值来描述。气象是指地球大气中各种物理状态和物理现象的总称。包括冷、暖、干、湿、风、云、雨、雪、霜、雾、雷、电、光象等。其中，表明物理状态的气温、气压、温度，表明物理现象的降水现象、大气光象等，统称为气象要素。这些气象要素被广泛应用于天气预报、气候分析和有关科学研究等方面。气候要素

气候要素是表征某一特定地区在特定时段内的气候特征或状态的物理量。狭义的气候要素也就是平时所说的气象要素，如空气温度、湿度、气压、风、云、雾、日照、降水等。这些基本的气候资料是分析研究气候特征及其地理分布、探讨气候形成与演化规律、评价气候资源与灾害的重要手段。广义的气候要素还包括具有能量意义的参量，如太阳辐射、地表蒸发、大气稳定度、大气透明度等。而气候现象是一定气候要素相结合的产物。季节

人们称一年中天气有规则的变化为季节。季节的变化是由于到达地表的阳光量不等引起的。而阳光量的不等是因为地球自转轴倾斜且围绕太阳公转的缘故。总的来说，离赤道越远，季节的变化越明显。在世界的许多地方，一年有四季：春、夏、秋、冬；而另一些地方则是两季：湿季和干季。气象观测

气象观测是气象工作的基础。根据观测资料就可对天气和气候进行分析、研究，并为国防和国民经济建设服务。气象观测的目的有二：一是获得当时各地发生的各种气象资料，用以绘制天气图等，以供发布天气预报之用，当有剧烈天气变化将发生时，也能适时地发布特报或各种警报；另外一个目的是整理并统计经年累月的气象观测结果，以调查气象状态如何变化。调查的结果可以使人了解某地的气象特性，对于日常生活的利用价值很大。气候带

气候按照纬度划分环绕地球呈带状分布，是地球上最大的气候区域单位。一般可把全球划分为11个气候带，即赤道带，南、北热带，南、北亚热带，南、北温带，南、北亚寒带及南、北寒带。气候带最根本的形成因素为太阳辐射，因此，同一气候带内气候的最基本特征是一致的。高空气象观测

雷达探空气球观测的高度约30千米，而对长期预报有重要影响的60千米以上高度的高空气象，则须发射气象火箭来观测。这种火箭每周定时发射升空。由火箭发射升空到高度60千米附近，雷达部分和火箭脱离后，雷达于降落伞落下途中，进行观测高空的气压、气温、风向和风速等，并将收集所得的资料，利用电波送回观测站。气象预报

每天的任何时候，世界各地的气象台都会收到来自气象站的各种天气记录资料。这些记录汇总成巨大的数据库，气象学家从中获取信息。使这些资料得以大规模交流的机构是全球通讯系统（GTS）。当数据被输入功能强大的计算机后，气象学家就可以绘制天气图。在做出天气预报以前，他们非常仔细地研究天气图，并和以往的图像进行比较。未来几天的天气预报，准确率甚至可达85％，但如果要预测未来一周以上的天气，那就困难多了。

雷与闪电

雷与闪电是大气中的一种放电现象。由于地面的热空气携带大量的水汽不断上升到天空，形成大块大块的积雨云。积雨云的电荷不断增加，当电荷积聚到一定程度就会以巨大的火光形式释放，这就形成了闪电。闪电和雷声是同时发出的，闪电是光，它的速度要比雷的声音速度快得多，所以人们平时总是先看到闪电，后听到雷声。雷电是飞机安全飞行的大敌，但它能使空气中的氮气和氧气直接化合成二氧化氮，对农田极为有利。响雷的原因

响雷的形成是因为闪电将包在它四周的空气柱加热到30000℃的高温所致。空气柱受热后以爆炸形式膨胀开来，在与周围气团相撞的过程中产生声波。声波随距离的增加而减弱，所以人们在雷击附近听到的是短暂性炸雷，而在较远距离听到的却是隆隆的滚雷。响雷的声波一直可以传播到30千米远的地方。闪电的产生

巨大规模的电荷碰撞以后，就产生了闪电。在雷雨天气里，乌云中聚集了数百万伏电压的电荷，同时地面上也聚集了大量的电荷，当空中和地面聚集了足够的电量，电荷就穿过空气相互碰撞，产生闪电。两个云层中所含的电荷相互碰撞，也能产生闪电。闪电按发生的区域和部位可分为云内放电、云际放电和云地放电三种。黑色闪电

一般闪电多为蓝色、红色或白色，但有时也有黑色闪电。由于大气中太阳光、云的电场和某些理化因素的作用，天空中会产生一种化学性能十分活泼的微粒。在电磁场的作用下，这种微粒便聚集在一起，形成许多球状物。这种球状物不会发射能量，但可以长期存在，它没有亮光，不透明，所以只有白天才能观测到它。

风

人们看不见风，但能感觉到它的存在。微风使人感到清新，而大风又可能给人类带来灾害。大气总是不停地运动着，大气所做的水平运动就形成了风。风是空气从一个地方向另一个地方的流动。空气从温暖的地方向冷处流动。暖空气之所以在赤道处向上升腾并朝着两极流动，原因就在这里。冷空气则朝着相反的方向流动。风的形成

地面上方空气的重量会产生一个向下的压力。这个压力叫大气压。暖空气之所以上升是因为它比冷空气“轻”。它扩展开来，使空气粒子进一步分散，从而造成一个低气压区域。冷空气粒子较紧密。它下降到地面，造成一个高气压区域。当空气从高气压区域向低气压区域水平运动时，就产生了地面上的风。风向

风向即指风的来向，如空气自东而来称为东风，空气自北而来称为北风。在我们的日常生活中，风向用东、南、西、北、东北、东南、西南和西北8个方位就够了；而在气象观测中，风向通常用16个方位表示，每个方位各占22.5角，例如北风是指向正北往西11.25与往东11.25这个角度内的风。风带

由于空气运动的方向总是从高压指向低压，而且运动过程中还受地球自转偏向力的影响。因此实际上，风的运动方向并不是平直地由高压指向低压，而是发生了偏移，产生了7个气压带之间的6个风带。流向赤道低气压带的气流形成信风带，北半球形成东北信风带，南半球形成东南信风带；流向高纬度副极地低气压带的气流形成西风带；从极地高压带流出的气流形成极地东风带。谷风和山风

在山区，当天气晴朗而日射强烈时，白天风从谷底吹向山顶，就叫做谷风。谷风是由于山谷的斜坡因接受强烈日照致使附近地区也受热，空气变轻沿斜坡上升，而形成往山顶吹拂的风。谷风在日出后不久即开始，白天最强，日落后不久就停止。但是，入夜以后没有日照时，山坡上的气温急速下降，使得附近地区的空气变重，于是沿着斜坡向谷底流动，叫做山风。山风在日落后不久即开始，而在夜间至清晨最强，日出后不久就停止。龙卷风

龙卷风是一种自积雨云底部伸向地面或水面的范围很小的强烈旋风，是一种破坏力极强的小尺度天气系统。在龙卷风的中心附近，水平风速可达每秒100米以上，甚至可以达到每秒300米。龙卷风常出现在高温、高湿的条件下，形成于具有强烈上升气流的积雨云中。龙卷风波及的范围很小，一般直径从几米到几百米，移动的距离为几百米到几千米，个别可达几十千米以上。陆风和海风

海风和陆风是因为在陆地和海面上的气温有差异所发生的空气流动现象。白天受强烈的日射，陆地的热空气变轻而上升，风由海面吹向陆地，这就是海风。到了晚间，海面不像陆地一般急速变冷，反而导致海上的空气上升，于是陆地上变冷的空气流向海面，这就是陆风。海风发生在白天，陆风则发生在夜间，交替的时间是在清晨和傍晚。当海风和陆风交替时，空气停止活动而处于宁静的无风状态。这种情况在清晨和傍晚分别发生一次，在夏季海边地区则常常发生。云

云是悬浮在大气中的小水滴或冰晶微粒或两者混合形成的可见聚合体。云粒子的大小一般在1～100微米左右，云中小水滴有可能多到每立方厘米几千个。云的形态各异，成因也不相同，但都是卷云、积云和层云的混合或变体。由于有了云，天空显得更加明媚多姿。云的形成

如果空气中水分含量较多，那么当空气被冷却而温度超过露点和饱和点之后，云便形成了。随着高空压力的下降，上升的空气膨胀起来，从而也将热量分散开来，同时导致本身温度下降。当气温达到露点之后，在极小的一些尘粒上，即在所谓的凝结核上凝结起第一批小水滴。它们具有很强的吸水能力，甚至可以在自己周围凝结起一个大水滴。在寒冷的地带，云则由极小的冰晶体组成。云量和天气

通常人们将整个天空划分为10等份，碧空无云时，云量为“0”，如果云块占全部天空的1/10时，云量为“l”。剩下的依此类推。天空无云，或者虽有零星云层，但云量不到2/10时称为晴；低云量在8/10以上称为阴；中、低云的云量为1/10～3/10，高云的云量为4/10～5/10时，称为少云；中、低云的云量为4/10～7/10，高云的云量为6/10～10/10时，称为多云。云的类型

空中的云是多种多样的，总括起来它们有3个基本类型：卷云（一缕缕含冰晶的云层）、积云（松软的白云）和层云（大片层层分布的云）。不同的云在天空的不同高度上形成，低海拔云的云底高度在2000米之下，中海拔云的形成高度在2000～5000米，而高海拔云在5000米以上的高空形成。综合这两种分类，云就可以被分为卷层云、高积云、雨层云等十余个类型。高积云

高积云大多由过冷水滴构成，可伴有冰晶或非过冷水滴，是水云或冰、水混合的混合云。云体呈块状、片状或球状；云块有时分散孤立，有时呈水波状密集云条；云块常呈白色或灰色，中部较阴暗。云体各部分的透光程度不同，故又可分为透光高积云、蔽光高积云等类型。太阳光或月光透过薄的高积云时，常出现外红内紫的华环。薄的高积云稳定少变，一般预示天晴；厚的高积云如继续增厚，有时也有零星雨雪。卷层云

卷层云云体均匀成层，呈绢丝状透明云幕，有时云体不显，仅使天空呈乳白色，为冰晶构成的冰云。隔卷层云可见日、月轮廓，常使其有晕环。冬季，中国北方和西部的高原地区，卷层云也可以产生少量降雪。卷层云加厚降低，系统发展，多预示着阴雨天气系统移近。看云识天气

云在演变过程中，往往具有一定的连续性、季节性和地方性，因此通过观测各类云之间的演变和转化可以预测接下来的天气状况。当天空中的云按照卷云、卷层云、高层云、雨层云这样的次序从远处连续移来，而且逐渐由少变多，由高变低，由薄变厚时，就预兆很快会有阴雨天气到来，相反，就不会有阴雨天气。在暖季早晨，天空如出现底平、顶凸、孤立的云块或移动较快的白色碎云，那就表明中低空气层比较稳定，天气晴好。降水

降水是自云中落到地面上的液态和固态水，如雨、雪、冰雹。地表各种形态的水在太阳能和地球表面热能的作用下，不断被蒸发成为水蒸气，进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水，在重力的作用下以降水的形式落到地面。由于这样的往复循环，才有雨、雪等降水，用来滋润土地，供植物生长以及人们利用。水循环

水循环是地球各种水体水分间的循环交换。在太阳辐射下，地球表面的海洋、江河、湖泊以及树木、土壤内部水分被蒸发，使得空气中的水汽增多了；空气中的水汽达到饱和时就以多种形式降落下来，降水有些被大地、森林植被吸收，有些进入江河湖海，太阳辐射继续，上述循环周而复始。人工降雨

人工降雨是指用人为的方法，增加云中的冰晶或使云中的冰晶和水滴增大而形成降水的一种降雨形式。目前人工降雨通常是用飞机把冷却剂撒播到云中，使云内温度显著下降而形成降雨。细小的水滴冰晶迅速增多加大，形成降水。另外，利用火炮、火箭向云层轰击产生强大的冲击波，则可以使云滴发生碰撞，从而合并增大成雨滴降落下来。雪

云中的小冰粒还未融化就落在地面时，称为雪。雪是由微小的冰的结晶体粘在一起构成的，在温度很低时由空气中的水蒸气结冰形成。雪花是从天上落下来的很小的松软的六角形冰结晶体。雪可以连续几周都不融化，在地面上一层层积聚起来形成几米厚的积雪。落在高山上或严寒的极地上的雪，即使在暖和的夏天也可能不会融化。冰雹

冰雹就是冰冻的雨滴，它们在积雨云内部形成。冰雹为圆球形或圆锥形的冰块，由透明层和不透明层相间组成。直径一般为5～50毫米，大的有时可达10厘米以上。冰雹中心白色不透明的霰块，称为雹核；雹核外围是透明、不透明相间的冰层，有的层次可达10层以上。冰雹常砸坏庄稼，威胁人畜安全，是一种较为严重的自然灾害。雾

雾是由微小水滴或冰晶在贴近地面空气层中组成的悬浮体；主要是由于气温的下降，低层大气达到饱和状态，大量微小水滴或冰晶浮游在空气中，并于近地空气中凝结而成。一般把水平能见距离低于1000米的雾称“雾”，而能见距离在1000～10000米的雾称“轻雾”。按雾粒的状态可将雾分为水雾和冰雾，前者由水滴或过冷水滴组成；后者由冰晶组成，只有在极寒冷的天气里才会出现。霜

霜是当气温下降至0℃以下时，导致接近地面附近的空气中的水汽达到饱和，而在地面及近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶。霜的形成多发生于小风晴朗的夜晚；入秋后最早的一次霜称“早霜”，入春后最晚的一次霜称“晚霜”，早霜和晚霜的时间间隔称为霜期。露

露是水汽以液滴形式凝结在地面覆盖物上的现象。在晴朗无风的夜晚，近地面气层的热量迅速向外辐射，越近地面冷却越快，当地面温度冷却到使近地面空气中的水汽含量达到饱和时，空气中的水蒸气遇到较冷的花草或树叶表面便会凝结成小水珠，成为露水。露的降水量很小，但对植物的生长是十分有益的。

能源

能产生能量的物质，统称为能源。在自然界中，能源主要分为可再生能源和不可再生能源两种。太阳辐射能、风能、水能以及地热能等都属于可再生能源。煤、石油、天然气等能源、能量被消耗后永远无法恢复，所以属于不可再生能源。对于不可再生能源，我们在开采利用时应尽可能地注意节约、避免浪费，加强保护。太阳能

太阳内部核聚变反应产生的光能和热能统称为太阳能，它以辐射的形式向宇宙空间散发，其中只有约20亿分之一能到达地球。太阳辐射同时可形成风能、水能、海洋能、生物质能等其他可再生能源。通常，狭义的太阳能资源仅限于太阳的直接辐射和漫射到达地面的能量，特别是直接辐射的能量。在对太阳能的利用中，太阳辐射强度和日照时数极为重要，它们受地理位置、气候条件和环境等因素的影响。水能

自然界中的水体在高处静止或流动过程中产生的能量称为水能，包括位能、压能和动能三种形式。水能主要产生和存在于河川水流及沿海潮汐中。水能是可更新的能源，用它来发电可以循环使用。地热能

地热能来源于地球内部熔融岩浆本身。地下水的深处循环使地球内部的岩浆侵入到地壳后，热量从地下深处被带至近表层。有些地方，热能随自然冒出的热蒸气和水而到达地面，这种热能的储量巨大。风能

风能的利用主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能，其具体用途包括：风力发电、风帆助航、风车提水、风力致热采暖等。其中，风力发电是利用风能的最重要形式。风能非常巨大，理论上仅1％的风能就能满足人类对所有能源的需要。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的草原牧场以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆地区有着十分重要的意义。天然气

天然气是一种蕴藏在地层内的天然气体燃料。它的成因和石油相似。但它分布的范围和生成温度范围要比石油广得多。即使在较低温度条件下，地层中的有机物也能在细菌的作用下形成天然气。天然气是一种无色的气体，因此它是看不见、摸不着的。但是它有气味，人们可以凭嗅觉来发现它的存在。天然气的主要成分是甲烷，其次是乙烷、丙烷、丁烷，其他还有二氧化碳、硫化氢、氮、氢等气体。

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