作者：潘秀英
出版社：安徽美术出版社
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地球之最：领略巅峰之美试读：
前言
科技人才的培养，基础在于教育。谁掌握了面向未来的教育，谁就能在未来的国际竞争中处于战略主动地位。青少年是祖国的未来，科学的希望，担当着科技兴国的历史重任。因此，把科技教育作为一项重要的内容，从小学抓起，为培养未来的人才打下坚实基础是势在必行。
图解科技内容，进行科学普及，对培养广大读者学习科学方法，树立科学思想和科学精神，从面成为具有创造精神的，适应未来社会发展的建设人才打下基础具有十分重要的意义。
在新的世纪，随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。
对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使广大读者了解当今科技发展的现状，而且可以使我们树立崇高的理想：学好科学知识，为人类文明作出自己应有的贡献。
为此，我们特别编辑了这套丛书，知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，通俗易懂，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。第一章认识地球给地球拍个全身照
你们会举出许多例证，证明地球是个圆球：
当发生月蚀的时候，月亮上出现的黑色圆影，就是地球表面的轮廓。
人们站在岸上观看从海洋上驶进港口的船只，总是先看到船桅，然后才慢慢地看到船身，说明大洋表面原来就是一个球面。
几百年前麦哲伦环绕地球一周的航行，令人信服地证实了地球是个球体的学说。
但是，地球终究太大了，上述所有办法都不能使人们用肉眼直接看到地球的外形。因为在那个时代里，人类还没有办法使自己离开所居住的地球，再回过头来，看看地球的外形。这叫做：“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”
最近二三十年，科学技术飞速发展，人类已经可以把人造地球卫星或载人的宇宙飞船发射到几百公里，甚至更高的太空中。
宇航员第一次从太空中看到自己的“家”，真是兴奋极了，并通过飞船上的相机，拍下最珍贵的镜头——地球的全身像。
在宇航员视野里出现了什么呢？
他们确确实实看到一个巨大的球体。虽然严格地说，这个球体有点扁，南端还稍微向里凹下去，北端稍微突起，即所谓的“梨状体”。但是，这些细微的差别毕竟太小了，宇航员的肉眼是看不出来的。在他们眼中，地球仍然是个正球体。
那些高山、盆地会不会影响地球形状呢？也不会。我们前面已经说过，几千米的高度在这样大的球体上根本无法被宇航员们觉察出来。
宇航员还看到，整个地球被一层浓厚的大气包围着。天空中飘浮着的云层可以证明大气的存在。有时，大气中的云层范围很大，景象十分壮观。比如，如果宇航员下面正好对准一次热带气旋（在我国叫台风），那么飘浮在空中的云层将出现一个庞大的“螺旋”，范围可以达到几百公里。
宇航员可以看到碧波万顷的海洋和各个大陆的轮廓。宇航员们说，地球曾被叫做“水球”，因为海洋的面积占地球的百分之七十，这是千真万确的。在宇航员眼里，地球基本上被彼此相连的海洋包围着，而那些大陆只不过是漂浮在海洋中的岛屿。
人们还设计出不载人的地球卫星，专门用来测量地球。卫星里安装着各种各样的先进科学设备，可以在几百公里的高空，不停地对地球进行拍照。同时还能把这些照片变成电讯号，用无线电波传给地面接收站，最后又还原成一张张地球的照片。
这种照片拍摄的范围都很大，有一种卫星，一张照片就能照下相当于地球表面一百八十多公里见方的面积。人造地球卫星不停地绕地球旋转，一百分钟左右，就绕地球一周，十八天就能把整个地球拍照一遍。
也许，你们以为这些不载人的人造地球卫星的照相机，比不上宇宙飞船上宇航员的眼睛。其实不然。这些新型的照相设备不但比人的肉眼有更高的分辨力，而且能透过云层，甚至在漆黑的夜晚还能照样拍照。
这样，人类靠着自己的智慧和先进的设备，开始对地球进行更广泛、更深入的研究。
比如，上面提到过的热带气旋，因为有了卫星的帮助，人类可以在它刚刚形成的时候就发现它，并且能够对它的移动速度、移动方向做出准确的预报。
长期以来，对于地球上一些自然条件极端恶劣的地区，诸如浩瀚的海洋、广阔的沙漠和难以进入的高山高原，人们对它们内部情况了解得很少。今天，有了人造地球卫星的帮助，情况就截然不同了。
比方我国的青藏高原，尽管最近一百多年来，不少探险队进入这个地区，但始终没有弄清那里有多少湖泊。有的湖泊即使被发现了，位置画得也很不准确。现在，科学家们利用卫星拍下来的照片，轻而易举地找到青藏高原上所有的三百多个湖泊，并且把它精确地画在了地图上。卫星照片还可以帮助人们寻找矿藏和地下水源，分析农业生产情况，在军事上，它的作用就更大了。现在，卫星的种类越来越多，探索的领域也越来越广。一张看不见的网
地球不但个头大，而且没边儿没沿儿，到处都是浑圆浑圆的球面。这就给表示地球上任何地点的具体位置造成了很大困难。
比如要问：“我国上海市在地球的什么地方？”
你们可能回答：“上海在亚洲的东南部，太平洋西岸，长江入海口的南边。”
尽管你们回答得这么详细，却仍然不够精确。亚洲东南部有那么大，太平洋西岸有那么长，长江口南边又有那么多的城镇，怎么能知道上海的准确位置呢？
何况，地球上许多地点附近并没有明显的标志，根本不能用在什么河流、什么山脉、什么大海附近，把它表示出来。当一艘远洋航船在茫茫大海中航行，或者一架飞机在辽阔的天空中飞行，它们都要随时确定自己的准确位置，进而确定自己的航行方向，怎么能用前面所说的那种很不精确的方法表示它们的位置呢？
一座城市不论有多么大，有多少居民住户，邮递员总会找到各家各户的准确地址。人们先把城市分成若干区、若干街道，再把每户编上门牌号码，随便你找什么单位或住户，只要知道街巷名称和门牌号码，都能很快地找到。
科学家们也是利用类似上面的方式，设计出一套既科学、又行之有效的办法，用来确定地球上任何地点的位置。这就是地球的经纬网。
经纬网是由一组基本上互相垂直的经线、纬线构成的。其实，并没有谁真正在地面上去划出这些线条，而是科学家们通过计算，在地球仪上或者在地图上画出的假想线。
在地球仪上连接南极点、北极点的南北方向的弧线，是个半圆，叫经线，也叫子午线。所有的经线长度都相等。通过英国伦敦格林威治天文台旧址的经线叫本初子午线，即零度经线，往东、往西各分一百八十度。
在地球仪上与两极点等距离的大圆叫赤道，与赤道平行的线叫纬线，都自成圆圈，指示东西方向。赤道是最大的纬线圈，长约四万公里，被定为纬度零度，向南、向北各等分九十度。从赤道到两极，纬圈越来越小，到南北极点就成为一个点。
经度、纬度以下还可细分为“分”、“秒”。
这样，整个地球就被这张密密麻麻的网严格地分割开来，地球上任何一个点，都可以用精确的经纬度值表示出来。
比如，莫斯科：东经37°，北纬55°；巴黎：东经2°，北纬48°；东京：东经139°，北纬35°；纽约：西经73°，北纬40°；开罗：东经31°，北纬30°；墨尔本：东经145°，南纬37°；新加坡：东经103°，北纬1°；布宜诺斯艾利斯：西经58°，南纬34°等等，都可以用两组简单的数字表示出它们各自在地球上的准确位置。
地球上的经纬网还有更广泛的用途。
有了经纬网的帮助，人们可以很方便地计算不同经度地方时的时差；全世界统一标准的地图，也可以利用经纬网测量和绘制出来。
总之，经纬网是一种非常有用的东西，我们一定要掌握它。地球周围大气的功劳
地球周围有一层厚厚的大气，总的厚度大约有一千公里。这层大气对人类来说实在是太重要了，没有它地球上就不可能有人类，也不可能有任何生命存在。
为什么这么说呢？
第一，大气给生物和人类提供了一刻都不可缺少的氧气。
第二，大气能使地面上保持适宜的温度。白天，太阳照射的时候，它使阳光带来的热量均匀分散开，地面的温度也就均匀而缓慢地上升。夜晚背对太阳的时候，地面把白天吸收的热量向空中散发出去，大气又使这种散发过程缓慢地进行，地面上的温度就不会降得太低。大气的这种作用，就象一条大棉被一样，使地面上的温度总是保持在一个适宜于人类生活的范围内。
第三，大气又象一副坚韧的盔甲，使地面避免受到那些天上射来的“炮弹”的轰击。原来，太阳系里除了有行星、卫星、彗星之外，还有数不清的大大小小的石块。这些石块大的象一座山，小的象一粒灰尘，都和地球一样围绕太阳转圈子。有的石块转到了地球附近，就会被地球的引力吸过来。它们的速度大得很，有的是每秒钟十几公里，有的甚至达到每秒钟七、八十公里。如果就这样撞到地面上，那可不得了。幸亏地球周围有这层大气，使那些闯进来的石块受到强烈的摩擦，越来越热，最后就燃烧起来了。在夜晚，我们常常可以看到天空中一闪而过的流星，就是那些正在燃烧的石块。大多数石块在落到地面以前就已经烧光了，变成了气体和尘末。要是没有大气挡住那些石头“炮弹”，地面上的生物和人类可就太危险了。
第四，大气还有一个本领，就是能吸收掉从天上来的紫外线和X射线。这些射线是从太阳和其他恒星、星系发来的，对生物和人体很有害。假如它们都能直接射到地面上来，地球上也就不可能产生出生命来了。我们生活在空气的海洋中
地球大气，是人类生存的基本条件。
地球大气的全部质量，约有5000万亿吨。大气团聚在地球的周围，离地面愈近愈密集，愈远则愈稀薄，形成了还可以再分出若干层次的大气圈层。
高度在100千米左右以下的地球大气，从高到低，由疏到密，相差很大，但成分一致，都是那种我们在地面上可以接触到并且时刻都在呼吸着的空气。
在空气中，以氮为主，其次是氧，如按体积计算，约78%是氮，约21%是氧。其他成分还有多种，但含量都很少，像二氧化碳是常可遇到的，仅占0.03%左右。空气的这种组成，适合人体的需要，人的生存没有氧气不行，少了也不行。
只是在地球上才有这种空气。木星、土星、天王星、海王星的大气都是以氢和氦为主，缺少氧气。火星和金星的大气中，二氧化碳的含量均在90%以上。空气中二氧化碳的含量超过1%，就会致人于死命。这种以二氧化碳为主的大气，人在其中根本不可能生存。
高度在100千米左右以上的地球大气，成分有很大的变化，大体上是从下到上以1000千米、2400千米的高度为界，分别依次变成以氧为主、以氦为主、以氢为主的大气层，并且都是以原子微粒的状态出现，非常稀薄，稀薄到比地面上的人造真空还要“空”。因此，尽管这些高层大气所占领的空间范围很广，有些研究者认为，最远可以到达离地面80000千米的高空，而且无明显的上部边界，但这部分大气所拥有的质量是很轻的，还不到全部地球大气质量的十万分之一。
全部地球大气质量的99.999%以上，集中在地球周围高度低于100千米左右的空间内，因此，也可以说地球的大气圈就是包围地球的空气层。我们人类就是住在这个空气层里面的地球上，颇有点像栖息在海底的鱼类。这就是说，我们人类离不开空气，就像鱼类离不开海水一样；我们人类习惯于承受空气压力就像鱼类承受海水压力一样。
尽管空气很轻，但由于压在地面上的空气层这样厚，空气的分量就相当可观了。在海平面这样的高度上，1升干燥空气的质量约为1.3克，而压在这里每平方米面积上的空气，从上到下，总共约重10吨！
地势升高，压在上面的空气层减薄，空气的密度也相应变小，在5千米的高度，1升干燥空气的质量只有0.7克左右。地面承受的大气压力相应地减轻，仅比海平面上所受的大气压力的二分之一稍多一点。不过，这种空气的密度和压力还能为人类所忍受，再往高处去，空气越发稀薄，气压越发降低，人类就很难长期在那里居住。比如说，登山运动员攀登海拔8848米高的珠穆朗玛峰，在达到一定高度以后，因大气中氧气奇缺，就必须吸入自己携带的氧气，正是这个道理。
空气能进行对流的大气的最低层——对流层，同我们的生活关系最为密切。它下贴地面，厚度约在8～16千米之间，地球南北两极地区的大气层较薄，赤道一带较厚，在它们中间的地区，厚度则处于中等。
对流层所占空间不大，但占有地球大气全部质量的75%左右，并含有将近13万亿吨水蒸气和以云雾等状态悬浮在大气中的水；在对流层之外的大气中，几乎就不含什么水分了。
对流层的底部，高度在5千米以下的一带，空气稠密，适于人类呼吸。特别是对流层中那些水分，约有90%集中在这里。
风云雷电、雨雪冰霜、寒潮热浪等的天气变化，都发生在对流层中，尤其是集中在它的底部。
在对流层以上，直到50千米的高度，是空气水平对流的大气中层——平流层。这一层次中水分极少，天气总是晴朗的，气流也很平稳。所以，当喷气式飞机越过对流层进入平流层以后，不管下面是什么天气，这里仍是晴空万里，机舱安稳得使人感觉不出飞机在动。平流层的气流运动比对流层弱，所以，从表面上看起来显得比较平静，实际上那里的大气还是在不断地运动和变化，并能对对流层中的天气现象产生影响。
在平流层以上，地球的大气还可以再分出若干层次，不过这些层次与我们人类的直接关系不太大就是了。
这些层层包围地球的大气，为我们人类在地球上创造了一个舒适而安全的环境。
那些贴近地面、含有水分并夹杂有许多尘埃的稠密空气，具有吸热保暖的作用。它们既可以拦截一部分太阳辐射来的热，使地面上不致在受到阳光照射时酷热不堪；又可阻挡地面的热向外散失，使那里在没有阳光照射时也不致很冷。月球和水星缺少这种条件，所以热起来可以热到二百多摄氏度，冷起来又可冷到零下一百多摄氏度。
在对流层上部，随着高度的增加，空气逐渐稀薄，所含水分和尘埃也逐渐减少，吸热保暖的作用也相应地减弱，加上在高空中从地面得到的热比在低处得到的要少得多以及其他一些因素，出现离地面愈高的地方气温愈低的这种变化。高山上的气温总是低于附近的平地，著名的避暑胜地庐山牯岭，7月平均气温是22.6℃，而山下的九江盆地的气温则高达29.6℃。我国西部许多高山顶上，还冷到了终年积雪的程度。但是这种气温随高度增加而降低的现象，在高度增加到进入平流层后就中断了。在平流层中，气温上下一致，因此过去曾把平流层叫做“同温层”。
空气分子以及悬浮在空气中的液体和固体微粒，如微小的水滴和尘埃，能使一部分太阳射来的光线发生折射或反射，改变前进的方向，四散分开。太阳光本是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色的光混合在一起的，其中蓝色光、青色光和紫色光较易被空气散射开来，而又以蓝色光散射得最多，我们常见天空呈现蓝色，就是这种阳光散射的效果；越过具有散射作用的稠密空气层，那里看到的天空就成为黑洞洞了。如果没有空气，地面上阳光不能直接照射到的地方，白天也会伸手不见五指。
早在半个世纪以前，探测者乘坐气球探空就已发现，随着气球的上升，所见到的天空颜色逐渐加深，以淡蓝、深蓝、紫色、紫黑直到成为黑色。一位目击者描绘他在18千米的高度上，看到上面的天空“犹如黑色的丝绒，略带深蓝之色”。
稀薄的大气，不能挡住阳光，使它散射形成有色的天空，却能阻挡那些来自天外、以高速冲向地球的固体碎屑，使它们中的绝大多数因与这些大气摩擦，产生高热，在100～200千米的高空，化为流星消逝。只有极少数“天外来客”能穿越大气层，坠落到地面上成为陨石或陨铁；它们的体积已因熔化碎裂而大大缩小，坠落速度也随之减慢，所以，一般不会在地面上造成灾害。例如1976年坠落在我国吉林省的陨石雨，就是大块陨石爆炸后的产物。
如果没有大气的保护，地球早就被那些高速冲来的石块、金属块砸出许多坑坑洼洼来了，地球就会像月球、火星表面那样堆满了粉尘和沙砾。
如果没有大气保护，地面上的生物还会被太阳辐射来的过多的紫外线所杀死。紫外线的绝大部分为大气中的臭氧所吸收，剩下的部分可以杀菌，但不伤人，对我们不仅无害，而且有益。这些臭氧主要分布在15～50千米高空的大气层中，这里被称为臭氧层。
地球的大气中，还含有一些由气体分子分解出来的带电粒子。它们的出现，主要由于在紫外线的作用下，气体分子产生了被称为电离的分解过程。在离地面60千米的高度以上、1000千米的高度以下的空间里聚集的带电微粒较多，所以这个空间层次被称为电离层。
电离层有挡住无线电波中的短波使它折回地面的作用，假使没有它，这些无线电波就会逃到太空中去，我们便收听不到电台的短波广播，也无法进行无线电通讯了。
地球的大气，是人类时刻不可缺少的。正是因为如此，人们在宇宙中航行时，要在飞船的密封舱中装进足够的空气，或者注入适量的纯氧，以保持舱中有一个使人能正常呼吸的环境。
宇航员登上月球或在太空中行走时，是靠密封的“宇宙服”得到人体所需要的气压和新鲜空气的。二氧化碳和臭氧
大气家族中还有一些含量很少而且变化不定的气体成分，如二氧化碳、臭氧、氮氧化物、甲烷、二氧化硫等等，这些微量气体与人类的关系相当密切，这里介绍最引人注目的两种。
二氧化碳是煤炭、石油、天然气等化工燃料燃烧时的副产品，人类和动植物在新陈代谢过程中也呼出大量二氧化碳。大气中的二氧化碳，对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，因而地表能受到太阳辐射而增温；另一方面，二氧化碳对从地表射向太空的长波辐射，特别是对红外辐射有强烈的吸收作用。二氧化碳这种使短波进入而阻止长波逸出的单向阀门作用，有些类似温室玻璃的作用，所以习惯上称为“温室效应”，更确切些则应称为“大气效应”。在全球变暖的气候研究中，这些具有温室效应的气体被统称为“温室气体”。
二氧化碳的温室效应使它在控制全球气候方面有举足轻重的作用。另一方面，它是绿色植物光合作用产生碳水化合物中碳的来源，从而提供了所有动植物生活的基础。
二氧化碳在大气中的平均含量约为万分之三（按体积算），但这个含量一直在变化着。自1850年以来，由于人类活动，大气中的二氧化碳含量从290ppm（ppm表示百万分之一）增至360ppm。其中有确切记录的是根据1957～1958国际地球物理年计划而建立的两个大气二氧化碳监测站的监测结果，一个站是夏威夷群岛的冒纳罗亚高山站，另一个是南极站。由这两个站的监测记录可以看出，大气中的二氧化碳含量在有规律地逐年增长，刚开始的增长率为0.7ppm/年，而70年代末期已达到1.4ppm/年，80年代末则达到极大值为1.8ppm/年。
对于二氧化碳含量的增长，一般都归因于工业化程度提高和使用化石燃料增加的结果。但现在也有证据表明，世界范围内由于人工采伐、农田扩大等原因使森林面积减少，从而使碳的贮存库减少，这也是大气中二氧化碳含量增加的一个重要因素。
对二氧化碳含量增长所带来的后果，人们也进行了种种模拟估算。当二氧化碳含量比现在增加一倍时，估算的结果是，使极冰融化，水位升高，从而使一些海拔较低的大陆被淹没，世界气候将变暖，导致干旱地区扩大，严重影响农业生产。由此而引起的气候问题已引起人们的普遍关注。
臭氧是一种无色而有特殊臭味的气体。在近地层中，汽车尾气、森林火灾、火山爆发、自然闪电、人工放电以及核爆炸等，均会产生臭氧。但大气中臭氧的主要来源还是太阳紫外线辐射的作用。
在高层大气中，氧分子经太阳紫外线辐射的作用而离解为氧原子，这种氧原子在第三种分子的介入下与氧分子碰撞而结合成臭氧分子。
由于太阳紫外辐射离地面越高处越强，大气密度离地面越高处越小，因此，就形成了20～25公里高度上的臭氧含量出现极大值，这就是臭氧层。一般臭氧层的界限可取为15～50公里高度。
臭氧在大气中的含量很少。形象些说，如果把单位面积上的大气柱变换到约8000米的高度，那么臭氧层则仅占3毫米厚。尽管臭氧层如此薄，但它的作用却不容忽视。
臭氧能够强烈吸收太阳紫外辐射，使得波长短于0.3微米的紫外辐射几乎不能到达地面。这种太阳紫外辐射对生物有很大的影响，它的数量过多，会危害人和动物的生命，妨碍植物生长，所以，如果大气中一旦失去了臭氧层，则一切生物都将被太阳紫外辐射所伤害。
如前所述，近年来超音速飞机的频繁飞行、农业肥料和工业氟利昂冷冻剂的大量使用都将使臭氧减少，从而破坏大气臭氧层，这种自毁家园的行为已受到广泛的重视。另一方面，一种气象战的想法也由此产生，即用人工方法使臭氧层暂时产生一个空隙，让太阳紫外辐射穿过空隙投射到敌方进行杀伤。
这种想法不幸被言中，20世纪80年代人们发现南极地区上空存在“臭氧洞”。在南极大陆上，自70年代中期起每年春季（9～10月前后）高空大气中的臭氧含量急剧减少，减少量甚至达臭氧正常含量的50%以上。从空间分布看，形成一个类似于低谷的大洞，“臭氧洞”由此而得名。人类不能自毁家园，所以世界各国行动起来，签署了《气候变化框架公约》，经过一系列努力和磋商，最终在1997年12月达成协议，通过了《京都议定书》，确定发达国家必须减排温室气体，到2010年要比1990年减少5.2%，这是人类保护地球环境的良好开端。太阳系中的“绿洲”
地球不是很大很大吗？这是对于人类而言。但是，对于地球所在的太阳系，它只是一个小兄弟。而太阳系在广袤（mào）无垠的宇宙中也仅仅是一个小小的“家族”。
天文学家早就测量出太阳系家族各个主要成员的大小、质量及其本身的运动规律。
论大小，它虽然比水星、金星、冥王星、火星稍大，却又远不如木星、土星、天王星、海王星的规模。
论质量，它只有木星的三百一十八分之一，土星的九十五分之一，天王星和海王星的十几分之一。
在绕太阳运行的轨道上，地球既不象水星、金星离太阳那么近，也没有火星、木星、土星、海王星、天王星、冥王星离太阳那么遥远。
所以，不论从哪个方面来看，地球都是九颗行星中间的一颗中等水平的行星。
那么，地球在太阳系九颗行星中间有没有什么特殊的地方？
地球最大特点是，它是九大行星中唯一有生物的星球。在这个星球上有和煦的阳光、丰富的水和充足的空气，为生命的生存和发展提供了条件。在地球上的千千万万种生物中，人是最高等的生物。它能够利用自己的智慧，制造工具，从事各种生产活动。这样，地球上就出现了其他行星所没有的景象：沟渠纵横阡陌相连的原野、熙熙攘攘的城镇、马达轰鸣的工厂和矿山……因此，有人把地球叫做太阳系里的“绿洲”。
尽管一些科学家们断言，在茫茫宇宙之中，总该有存在着生命的星球，也许还有“外星人”。但是，到目前为止，他们还没有找到一颗象地球这样的星球。所以，我们还可以说，地球是迄今人类在宇宙中发现的唯一的一颗有人类生存的星球。
当然，人类得到这样的认识并不是很容易的。过去，曾经流传过不少关于外星人的传说。
拿我国来说，两千多年以前，就出现过关于“嫦娥奔月”的神话故事。月球是地球的卫星，距地球最近。每当圆月当空的时候，人们可以模模糊糊地看到月亮表面上的一些阴影，就猜测月亮上也会有人生活。现在知道，这些传说是毫无根据的。从登月的宇航员带回来的报告中，我们知道，月亮上不但没有人，就是最低等的生物也不能生存。那里没有水，没有空气，是一个完全死寂的世界。
在国外，流传得最广泛的是关于火星人的传说。自从人类发明望远镜、并用它来观测天体的时候起，人们就对火星产生了浓厚的兴趣。
在太阳系九颗行星中，火星与地球最相象。它比地球要小。同样以差不多二十四小时的时间自转一周。火星上也有“春、夏、秋、冬”之分，在望远镜里，人们可以观察到，随着季节的变化，火星表面的颜色也发生变化。
另外，人们还发现笼罩在火星四周的大气，火星两极堆满白皑皑的“积雪”，天空中飘动着朵朵“白云”。
一位天文学家发现，火星大地还分布着纵横交错的“河流”。他认为，这是说明有火星人存在的最重要的证据。这些河流大概是火星人自己开凿出来的“运河”。
在西方，有火星人存在的说法，影响十分广泛。小说家们竟然根据这些材料创作出不少生动有趣的科学幻想故事。其中有一个故事说，在某年、某月、某日，一群火星人突然闯入地球，竟轻而易举地把大英帝国给占领了。
现在，火星人假说已经被完全否定了。一九七六年八月，美国发射的“海盗号”探测器飞落到火星上，获得了十分丰富的科学资料。人们发现，火星上没有生物，更没有人。
火星外层大气不是象地球空气那样，由氮、氧等气体组成，而是一色的二氧化碳。火星两极的“积雪”不是由水冻结而成，而是低温时二氧化碳的结晶体。空中飘浮的“白云”，也是由固态二氧化碳形成的。
至于那些火星表面上的“运河”，原来是一些沟壑，根本不是什么火星人开凿出来的。
现在可以证明，在太阳系的行星中，只有地球有生命存在。在茫茫的宇宙中是否有外星人存在，目前还难于下结论，因为这些星球距离我们太远了，人类现在还没有探索的手段。“活”的断层
一九〇六年四月十八日凌晨五点十二分，在美国西部加利福尼亚州发生了一次美国历史上罕见的大地震。震级为八点三级，在三十七万平方公里的范围内都感觉到了这次地震。
这次地震的震中并不在圣弗兰西斯科市（即旧金山市），但是却使这个城市完全震毁。地震发生后，三百多人被倒塌的房屋砸死。接着又发生了无法扑灭的火灾，大火一连烧了三天三夜，把圣弗兰西斯科烧成一片瓦砾。
这就是闻名世界的圣弗兰西斯科大地震。
美国加利福尼亚州西海岸是世界上地震发生最频繁的地区之一。在最近一百多年的时间里，超过八级的特大地震就发生过两次。一些震级较小的地震几乎年年都有发生。
为什么加利福尼亚州西海岸是一个多地震的地区呢？
原来，这里有一条很长很长的地壳断裂带。它纵贯北美洲西部沿海，并且深入到太平洋中，全长足有一千六百多公里。科学家们管它叫圣安德烈斯断层。
什么是断层呢？地壳运动会使岩层发生断裂，断裂岩层沿着断裂面发生相对移动的现象就叫断层。断层一般是岩体沿断裂面上下错动。
圣安德烈斯断层有其突出的特点。它不象常见的断层那样上下错动，而是彼此平行滑动，也就是在水平方向上的前后错动。断层的东侧向南，西侧向北，滑动的速度也很可观。一九〇六年，圣弗兰西斯科大地震时，一次就滑动了六米，在地面上产生一条三百多公里长的大裂缝。
圣安德烈斯断层引起科学家们极大兴趣。科学家们发现，这个断层一直处于不停地运动中。在多数情况下，断层的移动很慢。但移动的速度并不总是一样的，有时快一些，有时又突然慢下来。如果没有精确的测量仪器，人们用肉眼是很难发现断层移动的。科学家把这种断层移动叫“蠕动”。
在一九五六年，人们用肉眼看到了这种滑动现象。在那一年，一座凑巧建筑在圣安德烈斯断层上的葡萄酒厂的钢筋混凝土厂房，突然发现有一条很大的裂隙。经过调查，这个建筑物的裂缝，既不是地基基础不好，也不是建筑材料质量不好或施工问题造成的。它的断裂来源于地下那条不断滑动的断层。
圣安德烈斯断层上发生过许多奇怪现象。一家草坪木栅栏突然从中间断开，铁轨发生意外的弯曲，就是那些穿过断层的河流也因为断层的移动，河道不能顺直地流动，造成非常奇怪的拐弯。
科学家们用精密的测量仪器对断层两侧进行过反复测量，最后测出，圣安德烈斯断层平均每年彼此滑动距离为十毫米。“十毫米”，这是一个多么小的数字。但是，用地质学的观点看，这个数字是相当惊人的。圣安德烈斯断层至少已经存在一亿多年了。在这漫长的年代里，移动速度按每年十毫米算，加起来就是一个十分惊人的数字。
科学家们估计，这个断层已经相对移动了二百六十公里！
圣安德烈斯断层的活动给地震科学家研究地震成因提供了一个难得的天然实验室。地震科学家在这个断层附近布置了许多台仪器，昼夜不停地观察着断层的一举一动，把这些现象统统记录下来，进行详细地研究，探索地震的起因和规律。
科学家们认为，地壳的运动应该是地震发生的基本根源。
现在可以这样说，地球表面的地壳各个部分总是或多或少地运动着。它们有的彼此分离，有的彼此挤压，有的相互错动。这样，地壳间就产生了十分强大的压力。
科学家们推测，地球上某一地区在地震发生之前，那里的地壳正受到日益增加的强大压力。这种巨大的压力不断地积累着，增加着。地壳压力可以引起地壳的变形：轻度的倾斜或者翘起。断裂带是地壳的薄弱部分，当地壳所受的压力达到一定限度，足以超过地层之间断层摩擦力的时候，断层就会急剧活动，山崩地裂的地震就发生了。会搬家的河流
河流还会搬家吗？河流搬家是怎么回事呢？
河流搬家，就是指河流改道。
在地球上有这么一些河流，它们经常改变自己河床的位置，今年在这里流，过不了几年又流到另外的地方去了，成了会搬家的河流。
在整个地球上，最会搬家的河流就数我国的黄河了。
现在，黄河是在山东北部流入渤海。可是，在历史上黄河入海的地方曾经发生过许多次大的变迁。最北，黄河曾经流到天津入渤海。最南，曾经占据今天的淮河河道，流入黄海。两个入海口南北之间的距离，大约有五六百公里。
清代有位大学者把我国有记载以来黄河搬家的情况做了一番详细的统计，得出的结果是：
两千多年以来，黄河决口、泛滥成灾有一千五百多次，平均每三年就要决口两次。其中决口造成的大范围改道有二十六次，平均每一百年就要改道一次。
黄河改道给黄河两岸人民带来无穷无尽的灾难。
河流的改道，除了自然原因之外，还有人为的破坏。就拿距离我们最近的一次黄河大改道来说，一九三八年以前，黄河下游基本上沿着今天的河道，在山东北部流入渤海。一九三八年，抗日战争爆发不久，国民党反动派为了掩护中央军撤退，竟不顾黄河下游两岸人民的死活，在河南郑州以东的花园口扒开黄河南大堤，使汹涌的黄河水向南流入河南、安徽、江苏，最后占据了淮河河道，东流进入黄海。从一九三八年到一九四六年，黄河就沿着这条新冲开的河道流了九年，使沿河四十多个县受灾，八九十万无辜人民死于洪水。
解放前，除了黄河以外，河流改道这种现象，在我国华北平原上也相当普遍。永定河、漳河、滹沱河等都是很会搬家的河流。
河流为什么会改道？河流搬家的奥秘在哪里呢？这要从河流是怎样“工作”说起。
为了说明问题方便，我们可以把一条河流分成上、下游两段。上游，一般山高谷深，河水在坡度很大的河床里奔流，对河床产生强大的冲刷力量，我们把它叫作“河流的侵蚀”。
侵蚀作用能够切开坚硬岩石，造成大量的泥沙。这些泥沙又被湍急的河水带向下游，这就是“河流的搬运”。
河流的下游，地势一般都比较平坦，水流也开始慢下来。结果是河水的侵蚀作用减弱了，同时，河水挟带的泥沙也渐渐沉积下来，堆在河床里，这就是“河流的堆积”。
世界上一切河流都在不停地做着上述三种“工作”，侵蚀和堆积工作性质相反，而连接这两种“工作”的桥梁就是搬运。侵蚀——搬运——堆积，三者相互连接，组成了河流全部“工作”的内容。
当然，在一条具体的河流上，上述三种作用常常是同时发生的。上游虽然以侵蚀为主，但也有轻微的堆积；下游以堆积为主，也有一定程度的侵蚀；就是到了入海口，河流的搬运作用也没有完全消失。只是那里的搬运作用已经很小，挟带的多是十分细小的物质罢了。
河流年复一年地“工作”着。结果，上游河谷不断被侵蚀而逐渐加宽、加深；下游的河床则因不断堆积而抬高。当下游河床抬高到高出河床两侧地面的时候，“水往低处流”，河水冲决河堤，另辟新的河道，河流就要搬家了。
河流改道是世界上一种常见的，也是很难避免的自然现象。只要河流在“工作”，河流就有可能发生改道。如果河流上游土质疏松，侵蚀和搬运作用特别强烈，河流下游堆积作用就会加强，河流改道的问题就比较严重。这一点，黄河就是一个突出例子。
黄河的中、上游流经土质疏松而颗粒细腻的黄土高原，地面上又很少有茂密的森林覆盖，土壤侵蚀十分强烈，洪水季节，一立方米的黄河水中含沙量竟达三百多公斤，就是说十公斤左右的河水中，有三公斤多的泥沙。平均每年黄河带向下游的泥沙总量达十六亿吨之多。河水中的泥沙这样多，到了下游，有一部分就堆积在河床里，河床必然急剧地升高，一遇洪水，黄河也只好搬家了。
为了防止黄河泛滥，我国人民在黄河下游两岸修筑成两条一千三百多公里长的大堤，每年都有成千上万的河防大军战斗在黄河大堤上。他们不断地加固黄河大堤，在堤上种植树木，把千里长堤建成了一道坚实牢固的“河上长城”。
但是，要想根治黄河，彻底解除黄河对下游两岸人民的洪水威胁，还要在黄河上、中游下功夫。也就是说，在黄土高原上大力植树种草，增加植物覆盖面积，减少流水的侵蚀作用和黄河的泥沙来源。现在，这项工作在黄土高原地区已经普遍地开展起来。“万里长江第一弯”
在我国青藏高原的东侧，自北而南绵延着的几条大山，总称横断山脉。在这崇山峻岭中间，金沙江、怒江、澜沧江并排着向南方奔流而去。
如果稍加注意，你就会发现，金沙江与怒江、澜沧江不大一样。这条源远流长的大江虽然开始与怒江、澜沧江并排向南流去，可是到了云南省丽江的石鼓村，江水突然急转而北，差不多来了个一百八十度大转弯。这就是通常所说的“万里长江第一弯”。
石鼓以下，金沙江犹如一匹脱缰的野马，在一条仅仅几十米宽的深谷里呼啸奔腾，两岸的峭壁直上直下，从江底到山顶足有两三千米，成了世界上最壮丽的峡谷之一，被称为“虎跳峡”。
长江第一弯曾使许多到过这里的旅行家们感到莫名其妙。就是世世代代住在金沙江边的居民也弄不清这到底是怎么回事。
他们认为，也许是什么神灵在捣鬼吧。要不，金沙江流到我们村子怎么突然又拐到北边去了呢？于是，他们在村头面对金沙江的山脚下，雕成一面精制的石鼓，希望能用这面石鼓镇住眼前的洪流，保佑他们不受水灾。
科学家们对这类神话当然不感兴趣。他们注意长江第一弯的目的是，想透过这一奇怪的现象弄清金沙江的发展历史。
一种比较流行的说法是：在很早很早以前，金沙江与怒江、澜沧江一样，都是自北向南流去。后来，金沙江东面的古长江不断向西发展，最后在石鼓附近硬是切开金沙江与古长江的分水岭，使金沙江与长江连接起来。结果金沙江水全部流入长江，成为长江的上游河段。而原来的金沙江下游河道与长江分离，变成了一条不起眼的小河。
科学家们确实在石鼓以南找到一条没有水的宽阔谷地。这条谷地一直向南延伸，与一条从北向南流的河流——漾濞江很自然地连在一起。他们认为，这就是古金沙江的遗迹。
也有不少人不同意上述意见，他们认为，金沙江发生这种奇怪的拐弯与当地的地壳断裂方向有关。石鼓往下，金沙江是沿着一条很大的断层向北流的。
两种完全相反的解释争论了好多年，就是到今天仍然没有取得一致意见。
这里想着重介绍一下第一种意见所说的那种现象。古长江夺走金沙江河水这种现象，在地理学辞典里有一个专门名词，叫作“河流袭夺”。
河流袭夺这个名字起得很形象。不是吗，本来流得好好的河流，竟被一条本来毫不相干的外来河流拦腰斩断，把它的河水截夺了过去！河流袭夺是河流自身发展过程中很常见的现象。一条河流的向下侵蚀不断向源头发展，有时会切穿分水岭，与另一条河流相连。因为它向下侵蚀的作用强，河床低，另一条河流的水就会汇注到这条河里来。我们如果有兴趣的话，可以多看地图。凡是那些河流流向发生非常奇怪的拐弯，而在对着拐弯的一侧又有一条与原来河流流向一致的河流的地方，你都可以画个问号，问一个为什么。当然，最后确定这个地方是否发生过河流袭夺，还要到实地去做一番详细地调查，找出过得硬的证据来。从一个简单的实验讲起
石灰岩是一种很普通的岩石，铺筑马路的基石，多是石灰岩的碎块，盖房用的石灰，也是用石灰岩烧制的。
普通是普通，可是石灰岩也有它自己的“个性”。我们不妨做一个小实验：在一块石灰岩上滴几滴盐酸（没有盐酸用浓醋也可以），我们可以看到，滴上盐酸的地方会咕嘟嘟地冒起泡来，象开了锅一样。
这是怎么回事呢？
原来，石灰岩的主要成分是碳酸钙，盐酸滴上去之后，就会使它起化学反应，变成氯化钙（如果滴的是醋，就是醋酸钙），并放出大量的二氧化碳气，所以看起来，就象盐酸在石灰岩上“沸腾”了。
自然界里存在着很多二氧化碳气，二氧化碳溶解在水中，就形成碳酸。碳酸和石灰岩同样会产生一系列化学反应。反应的结果生成可以在水中溶解的碳酸氢钙，被流水带走。于是，坚硬的石灰岩在水和二氧化碳联合进攻下就会被溶蚀。
含有二氧化碳的水溶蚀石灰岩的速度有多大呢？
有人在广西桂林地区进行过调查，结果是每年大约为零点三毫米。就是说每年石灰岩山石要被溶蚀掉大约有手指甲那么厚的一层。“每年只溶蚀这么一点点，对那些石灰岩大山能有多大作用呀！”你也许会这么想。
这你可想错啦！
大自然就是靠着这么一点点的溶蚀力量，不但雕塑成了象云南石林那样几十米高的石灰岩石峰石柱，而且还能“建造”起象桂林到阳朔一带那一座座几百米高的石灰岩峰林。有名的北京周口店猿人洞，桂林的七星岩、芦笛岩，江苏宜兴的善卷洞、张公洞、灵谷洞等石灰岩溶洞，也主要是靠溶蚀作用形成的。
在我国广西、贵州、云南的石灰岩地区，到处都可以见到这种溶蚀作用的痕迹。其中包括形态奇特的溶蚀谷地、小小的溶蚀盆地、深不可测的落水洞以及许多奔流在地下的暗河等。它们没有一样不是这种溶蚀作用造成的。
从前，在地理教科书里把这种溶蚀作用造成的地形叫“喀斯特”地形。这是因为，在欧洲的南斯拉夫亚得里亚海滨有一个叫“喀斯特”的高原，那里有很大一片石灰岩山地，形成不少典型的溶蚀地形。科学家们在这里做过详细的调查，并且把这类石灰岩地形通称为喀斯特地形。
后来，有人觉得喀斯特这个词总有些别扭，改称“岩溶”两个字。就是岩石被溶蚀的意思，这比起叫“喀斯特”来要明白精确多了。
你可能会问：这样缓慢的溶蚀速度怎么能把石灰岩溶蚀成石林、高峰和溶洞这种种岩溶地形呢？
当然，要溶蚀成这些岩溶地形确实都要花费很长很长的时间。这点，我们不必担心。地质历史本来就是非常漫长的。拿地球的一“岁”——一百万年来说，就足够了。这个算术题很简单：以每年零点三毫米乘一百万，得出的数就是三百米。
我们知道，云南路南石林，一般高度只有几十米，桂林的峰林只有一二百米，而一般溶洞的高度也只有几十米，当然都不在话下了。
是不是凡有石灰岩的地方就能形成岩溶地形呢？也不是。岩溶地形的形成，一方面要有大面积、大厚度、质地纯净的石灰岩地层，另一方面还要有湿热的气候条件。在这种条件下，地表水和地下水丰富，植物的枯枝落叶腐解迅速，土壤和水中的二氧化碳含量高，这都有利于溶蚀作用的进行。所以，气候越潮湿，越热，石灰岩被溶蚀的速度也越快，岩溶地形也就能发育到十分完善的程度。
了解到这一点，你们就会明白为什么岩溶地形在我国南方特别多，而北方比较少见的道理了。
当然，干旱少雨的北方也不是绝对找不到岩溶地形。象北京附近的周口店猿人洞、上方山云水洞等，都是岩溶地形，但它们并不是在今天的气候条件下形成的。它们形成的时候，距离现在最少有几十万年了，当时北京地区的气候比今天要炎热潮湿得多，大概和今天我国南方的气候没有多大差别，所以才形成了这些岩溶地形。撒哈拉的过去和今天
撒哈拉沙漠横亘于非洲的北半部，面积达九百一十万平方公里，和我国领土面积相差不多，是地球上最大的沙漠。
撒哈拉沙漠的东半部，尼罗河自南而北，流经沙区，注入地中海，在河流两岸形成一条狭窄的绿带。而大沙漠的其余广大地区，除有零星分布的小片绿洲以外，都是起伏的沙山和偶尔突出在沙海之中的裸露的岩岛。
这里是一个终年炎热无雨，荒凉死寂的世界。没有树木，没有青草，没有牛羊，也没有任何野兽，当然更没有人烟。热带炎热的阳光常年炙烤着这片没有生命的土地，中午，沙丘表面温度超过七十度，鸡蛋埋在沙里，很快就会烤熟。
然而，这片大沙漠自古以来就是这个模样吗？不是的。现在我们已经知道，就在距今天几千年前，撒哈拉沙漠所在的地区还曾经是一片繁茂的草原。
那里有茂密的森林，有青葱的牧草，草原上各种各样的动物自由自在地游荡。居住在撒哈拉深处的古代居民，已经学会饲养家畜，种植各种农作物，在辽阔的撒哈拉土地上安居乐业地生活着。
他们没有文字，不可能用文字把他们的生活记录下来。
一百多年前，西方殖民主义者为了瓜分和掠夺非洲的宝贵资源，对撒哈拉沙漠进行过多次考察探险。考察队远离海洋，深入撒哈拉内部，并且成功地穿越撒哈拉沙漠。后来，他们把在沙漠内部看到的种种奇迹公布了出来。
考察队在沙漠内部的山崖上看到许多古代居民留下来的绘画。这些画在岩壁上的图画，不但分布地区广，数量多，而且具有很高的艺术价值。古代的撒哈拉居民以他们纯熟的技巧和高超的艺术天才，生动地给我们描绘出几千年前撒哈拉居民的社会情况和自然风貌。
古代撒哈拉居民画在岩壁上的画有好多种颜色：白色、赤红色、赭石色、绿色等。这是用当地生产的氧化铁、高岭土以及页岩画出来的。不仅色泽鲜艳，而且多年不褪色。他们就是用这些材料为我们留下一幅又一幅美丽的画面，成为研究撒哈拉历史的珍贵资料。
在一幅撒哈拉草原上的“百兽图”中，画有几十只不同种类的动物：有高个子的长颈鹿，有肥胖的水牛，有奔跑的羚羊和鸵鸟，还有身体笨拙的大象，……每个动物，不仅线条清晰，而且生动准确。
在撒哈拉沙漠中发现的描绘各种野生动物的壁画很多。它告诉我们，既然这里生活着这些动物，那么，这里的气候一定比较湿润，原野上一定生长着茂盛的植物，这与今天酷热和干旱的景象形成明显的对照。
描绘当地居民放牧牛羊的壁画也不少。在一幅壁画中，我们可以看到一些健壮的牧民，赶着成群的牛羊在草原上游牧。一只调皮的公牛硬是不听主人的指挥，在牛群中横冲直闯。一幅生动的熙熙攘攘的牧牛图呈现在我们眼前。
人们不禁要问，撒哈拉古代居民是什么时代的居民？他们是在什么时候离开了这里的？撒哈拉为什么会变成今天这种情况呢？
经过科学家们的长期研究，已经弄清楚，生活在撒哈拉的古代居民大约是在四千多年以前的古代非洲居民。最早的一幅画可能要上溯到八千多年以前。大约在四千多年前，由于撒哈拉地区大气环流形势发生了改变，南方的海上潮湿空气越来越难以吹进撒哈拉内部，撒哈拉地区的气候也就逐渐变得干旱起来。
随之而来的是，河流断流了，湖泊消失了，植物枯萎了，茂盛的草原渐渐变成了沙漠。撒哈拉古代居民只好赶着牛羊，离开了自己的家园，到新的地方安家。
最后，需要指出的是，类似撒哈拉这样由湿润的草原逐渐变成干旱沙漠的情况，在世界上并不是绝无仅有的特例。即使在最近几千年的历史时期，地球上的某些地方也曾发生过类似的情况。有的地方变干了，草原变成了沙漠；相反，有的地方变湿了，干旱沙漠又长出茂盛的青草。这种局部的气候变化是地球长期气候变迁的一段小小插曲。第二章地球的构造与变迁地球的厚被——大气圈
地球的周围包围着一层厚厚的被子——大气，人类就居住在这层大气的底部。这看不见、摸不着的大气圈里，发生着种种有趣的自然现象，为人类的生存提供了可靠的保障。
大气的成分很复杂，除了氧气和氮气外，还有氢、二氧化碳、氦、氖、氩、氪、氙、臭氧等气体。氮和氧分别占了空气总容积的78.09%和20.95%，其他气体的总和还不到空气总容积的1%。大气层中还含有一定数量的水和各种尘埃杂质，是形成云、雨、雾、雪的重要物质。
大气圈里的空气虽然看不见，但质量大得惊人。据科学家估算，整个地球周围有5000多亿吨重的空气。住在地球上的人，如果没有人体内向外的压力，会被压得粉身碎骨。由于地球引力的作用，大气质量的十分之九都集中在近地面的16公里以内的大气层里。离地面越高，空气就越稀薄。
地球大气圈的厚度大约有二三千公里。由于各个不同高度上的大气特性不同，因此，气象学家往往把大气划分为几个层次。
距地球表面最近的一层叫对流层。在中纬度地区的平均厚度为10～12公里，在赤道地区的为16～18公里，两极地区的为7～10公里。对流层的主要特点是气温随高度升高而降低，离地面愈远温度愈低。对流层内空气具有强烈的垂直和水平对流运动，从而导致了水的三态变化，产生了一系列物理变化过程。风霜雨雪、云雾冰雹等变化多端的天气现象，都发生在对流层内。
从对流层往上到50公里的高空是平流层。这里空气稀薄，水气和尘埃很少，气流以水平运动为主，而且很平稳，所以很适宜于飞机飞行。从平流层再往上到85公里的高空是中间层。这一层的气温随高度升高而降低，最高处可到-90℃左右。中间层的顶部有少量水分，偶尔还能见到银白色的夜光云。
从85公里到500公里这一层，称为热层或暖层。它的特点是温度随高度升高而升高，在距地面400公里的高空，温度可达3000～4000℃。这一层里的氧原子和氮原子处于电离状态，所以又被称为电离层。来自地表某个地点的无线电波，必须经过电离层的反射，才能传到世界各地。
热层以上就是大气的外层了。它的下限约在800～1000公里，上限可伸展到3000公里。这里是地球大气与星际空间的过渡地带。因为这一层的空气非常稀薄，温度又高，一些高速运动的空气分子和原子拚命挣脱地球引力的速缚，逃逸到宇宙太空中去，所以，这一层又称为散逸层。生命的摇篮——水圈
海洋面积占地球表面的71%，如果把海洋中所有的水均匀地铺盖在地球表面，地球表面就会形成一个厚度约2700米的水圈。所以有人说地球的名字是取错的，应该叫它“水球”。
不过，在四五十亿年前，当地球刚刚诞生的时候，它的表面几乎找不到一滴水，当然不会有任何生命。后来，地球渐渐冷却下来，弥漫在大气层中的水蒸气开始凝结成雨，不断地降到地球上，流向低洼的地方，日积月累，逐渐形成了原始的湖泊和海洋。地球上最早的生命物质，就是从原始海洋中萌发的。
地球水圈介于大气圈和岩石圈之间，它由海洋、湖泊、江河、沼泽、地下水及冰川等液态水和固态水组成。据科学家估算，地球表层的总水量约为14亿立方公里，其中海洋水占97.3%，以冰川为主的陆上水占2.7%，大气中的水，与前两者相比小得几乎可以忽略不计。
在太阳的照射下，地球水圈处于不间断的循环运动之中。海洋和陆地上的水受热蒸发形成水气升入空中，成为大气水；大气水在适宜的条件下又凝结为雨雪降到地面或海洋。地面上的水或汇入江河湖海，或渗入土壤和岩石缝隙成为地下水，或又直接蒸发进入大气，循环往复。在这循环运动中，大气是水分的重要的“运输工具”。由于地球上永不停息地进行着大规模的水循环，才使得地球表面沧桑巨变，万物生机盎然。生命活动的领地——生物圈
在太阳系中，地球是唯一存在生命的星球。无论是冰天雪地的南极，还是赤日炎炎的热带；无论是干旱燥热的沙漠，还是碧波万顷的海洋；无论是地层深处，还是高空，到处都可以找到生命的踪迹。人们把地球上动物、植物和微生物所存在的活动的圈层，称为地球生物圈。
植物是生物圈中的重要成员。许多科学家认为，在地球形成的早期，大气中的主要成分是二氧化碳，氧气的含量极少。直到大量植物出现以后，由于植物的光合作用而产生大量的氧气，才使具有高度智慧的人类和大量动物得以生存。据统计，地球上的植物大约有50多万种。那些生长在一起的植物叫植被，如森林植被、草原植被、荒漠植被等。
生物圈中的动物分布极为广泛。据估计，地球上的动物约有150万种左右。根据不同的自然景观中动物类群的生态特征，可将它们分为森林动物、草原动物、荒漠动物、苔原动物和高山动物等。
地球上的生物都有很强的适应环境的生存能力，尤其是微生物，具有顽强的生命力和繁殖能力。地质勘探表明，在地下几百米甚至一公里的深处，都有细菌存在。有些鱼类和低等浮游生物可在十几公里以下的深海中生活。
生命的过程就是生物不断地把太阳能转化成化学能的过程。煤和石油都是由于生物死亡后堆积演化而成的；岩石的风化，土壤的形成，都离不开生物的积极参与。
地球生物圈经历了十几亿年的繁衍发展，才形成为今天一切生物得以生存的环境。在这个漫长的发展演化过程中，地球的大气圈、水圈及地壳表面都积极参与其中。因此，生物圈的形成，是大气圈、水圈和地壳间相互接触、相互渗透、相互影响的结果。地球的外衣——地壳
地球是由外部圈层和内部圈层两大部分构成的。外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈；内部圈层包括地壳、地幔和地核三部分。地壳是内部圈层的最外层，由风化的土层和坚硬的岩石组成，所以地壳也可称为岩石圈。地壳只占地球体积的0.5%。如果把地幔、地核比作蛋清和蛋黄，那地壳就像蛋壳。
地壳的厚度在地球各地是不同的。有的地方较厚，如我国青藏高原厚度可达60～80公里；有的地方较薄，如大西洋海盆厚度仅有5～6公里，太平洋海盆厚约8公里。海陆地壳的平均厚度约为33公里，仅占地球半径的二百分之一。
地壳虽然很薄，但它上下层的物质结构并不相同。地壳的上部主要由密度较小、比重较轻的花岗岩组成。它的主要成分是硅、铝元素，因此，这一层又称为“硅铝层”。地壳的下部主要由密度较大、比重较重的玄武岩组成。它的主要成分是镁、铁、硅元素，所以这一层又称“硅镁层”。在大洋底部，由于地壳已经很薄，一般只有硅铝层而没有硅美层。此外，在地壳的最上层，还有一些厚度不大的沉积岩、沉积变质岩和风化土，它们构成地壳的表皮。
地壳并不是静止不动和永久不变的。在漫长的地球历史中，沧海桑田的巨变时有发生。大陆漂移、板块运动、火山爆发、地震等等都是地壳运动的表现形式。地壳还受到大气圈、水圈和生物圈的影响和侵蚀，形成各种不同形态和特征的地壳表面。其中土壤与人类的活动关系最为密切。
在地壳中，蕴藏着极为丰富的矿床资源。现在已探明的矿物就有2000多种，其中金、银、铜、铁、锡、钨、锰、铅、锌、汞、煤、石油等，都是人类物质文明不可缺少的资源。地球的中间层——地幔
地幔介于地壳和地核之间，深度一般从地面以下33公里到2900公里，约占地球总体积的83.3%。因为它在地壳和地核的中间，所以又称“中间层”。
地幔可分为上下两层。上地幔由硅、氧、铁、镁等元素组成，其中铁镁含量比地壳的铁镁含量多，因此这层又称为地幔硅镁层。一般认为，这里的物质处于局部熔融状态，它像一条传送带，带动着地壳缓慢地移动，并促使地球下层的物质与上层物质进行交换。这里也是岩浆的发源地，广泛分布于地壳的玄武岩就是从这一层喷发出来的。下地幔除硅酸盐岩石外，金属氧化物与硫化物显著增加，它的物质比
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