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环境地学上节回顾课程要求人类与地球环境的关系–环境与地球环境的概念–环境问题–人类同地球环境的关系和可持续发展环境地学的概念和内容–环境地学的概念、研究对象和任务–环境地学的研究内容–环境地学的学科位置及分支学科–环境地学发展史第二章地球环境概述第一节宇宙中的地球在这一节中我们将从两个角度来研究宇宙中的地球：1、脱离地球本身去看地球所处的宇宙环境。2、单纯的看地球本身所具有的特性。一、地球的宇宙环境今天的我们通过各种途径已经掌握了许多有关宇宙的知识，对于我们自己所居住的地球也已然熟识，但是人类对宇宙和地球自身的认知却经历了一个“漫长”而“痛苦”的过程。漫长很好理解：从人类产生到今天，已经走过了3400万年的历史，在这期间，也许是好奇，也许是为了人类更好的生存，人们从来没有停止过认知宇宙和地球的脚步，从原始的恐惧－－蒙昧的崇拜－－无奈的顺服－－人类登月的成功······可是为什么说是痛苦的过程呢？认知的过程是一个痛苦的蜕变过程。俗话讲的好：“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”正因如此我们走过地心说，走过日心说，从哥白尼到伽利略到布鲁诺，科学的先哲们前仆后继，为我们杀出了一条血路，让今天的我们揭开了宇宙神秘的面纱。古代：混天说（张衡）公元2世纪：地心说（古希腊的托勒密）1543年：日心说（波兰的哥白尼）18世纪：天文学家引进“星系”20世纪60年代：大型天文望远镜使宇宙的观测扩展到上百亿光年。结论：宇宙的认识规律是时空范围的不段扩大和宇宙认识逐渐接近、符合宇宙的客观实际。得出：宇宙盖天说是中国古代最早的一种宇宙结构学说。这一学说认为，天是圆形的，像一把张开的大伞覆盖在地上，地是方形的，像一个棋盘，日月星辰则像爬虫一样过往天空，因此这一学说又被称为“天圆地方说。”混天说东汉张衡认为“天地各乘气而立，载水而浮”（《浑天仪注》），即天地之间上半充满了气，下半则充满了水。到了北宋时代，张载提出“地在气中”（《正蒙·参两》），认为天地之间完全为气所充满。中国古代的浑天家并不排斥宇宙无限观，浑天说的代表人物张衡就主张“宇之表无极，宙之端无穷”（《灵宪》），认为球形的天球并不是宇宙的边界，宇宙在时间上和空间上都是无穷无尽的。返回地心说地心说最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的轨道上绕地球运转。其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮又沿均轮绕地运行。在太阳、月球、行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球恒星天。再外面，是推动天体运动的原动天。地心说是世界上第一个行星体系模型。返回日心说日心说1543年波兰天文学家哥白尼在临终时发表了一部具有历史意义的著作——《天体运行论》，完整地提出了“日心说”理论。这个理论体系认为，太阳是行星系统的中心，一切行星都绕太阳旋转。地球也是一颗行星，它像陀螺一样自转，一面又和其他行星一样围绕太阳转动。而在中世纪的欧洲，托勒密的地心说一直占有统治地位。因为地心说符合神权统治理论的需要，它与基督教会所渲染的“上帝创造了人，并把人置于宇宙中心”的说法不谋而合。日心说把地球从宇宙中心驱逐出去，显然违背了基督教义，为教会势力所不容。为了捍卫这一学说，不少仁人志士与神权统治势力进行了前仆后继的斗争，付出了血的代价。意大利思想家布鲁诺，为了维护日心说，最终被教会用火活活烧死；意大利科学家伽利略，也因为支持日心说而被宗教法庭判处终身监禁；开普勒、牛顿等自然科学家，都为这场斗争作出过重要贡献。返回地球的宇宙环境是：地球月球地月系太阳行星其他天体太阳系其他恒星系统银河系河外星系（又称星系）总星系（宇宙）宇宙什么是宇宙？早在中国的战国时代就有一个伟大的哲学家――尸佼说“天地四方曰宇，往古来今曰宙”请问什么意思？宇宙到底为何物？宇宙是时间和空间的统一尸佼的观点和现代哲学的观点是一致的，可见中国古代文明的伟大和博深！宇宙的特点：1、宇宙是物质的。宇宙之间除了天体还是天体，不存在什么超物质的灵魂和神鬼妖仙；当然我们不反对宗教信仰，但是我们应该摒弃伪科学，提倡无神论。2、宇宙是无限的。无论是时间上还是空间上来讲都是无限的，无始无终，无边无际。宇宙从何而来？宇宙大爆炸仅仅是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的，现在只能从理论研究的基础上描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。总星系是指目前我们所能观测到的全部5宇宙空间和宇宙天体的总和，也称为我们的宇宙。随着科学技术水平的提高，总星系的范围也在不断的扩大，目前用射电望远镜，人类已经能看到约150亿光年的范围（光年：3×105×365×24×60×60＝94605亿千米）射电望远镜(radiotelescope)射电望远镜是观测和研究来自天体的射电波的基本设备，它包括：收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录，处理和显示系统等等。射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相近，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚集。因此，射电望远镜的天线大多是抛物面。河外星系和银河系目前，已发现10亿个河外星系。最著名的河外星系有：仙女座河外星系、猎犬座河外星系、大麦哲伦星系、小麦哲伦星系和室女座河外星系等。银河系是一个巨大的天体系统，外型酷似铁饼，中间厚四周薄，中间是银核，具有强大的吸引力，使得整个银河系的天体围绕着银核旋转。太阳系并非是银河系的中心，银河系的主体部分的直径约7万光年，太阳系距离银心约2.3万光年。银河在雅典奥运会的时候一个女志愿者曾经说过：雅典的夜晚非常的美丽，不是灯火阑珊而是静谧的夜空，可以看到美丽的银河！而在中国的大城市呢？那我们在静谧的夜晚看到的银河到底是什么呢？关于“银河”，中国有一个美丽的传说“七月七牛郎织女鹊桥相会”。那里的银河是隔开牛郎织女的一条河。唐玄宗－李隆基和杨贵妃的爱情故事也在验证这个古老的传说，《长恨歌》中“在天愿做比翼鸟，在地愿为连理枝；七月七日长生殿，夜半无人私语时”。其实位于银河系中的我们看到的银河只是银河系中恒星最密集的区域，密集的恒星发出的光形成了一条光带，那就是银河。太阳系（solarsystem）由太阳、8颗大行星（原先有九大行星，因为冥王星被剔除为矮行星）、66颗卫星（原有67颗，冥王星的卫星被剔除）以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。行星由太阳起往外的顺序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星。宇宙飞船对它们都进行了探测，还曾在火星与金星上着陆，获得了重要成果。它们的共同特征是密度大，体积小，自转慢，卫星少，具有固体外壳。离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星称为类木行星。它们都有很厚的大气圈，其表面特征很难了解。在火星与木星之间有1百万个以上的小行星。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的，或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间，成分是石质或者铁质。１、太阳系的概念：以太阳为中心的天体系统（solarsystem）２、组成成员：中心天体－恒星太阳八大行星小行星－火星和木星之间彗星（视频）陨星行星际物质二、太阳系又名“扫把星”，古时人们认为彗星的出现是不祥之兆。现在我们还经常用这个词来形容一个人“你这个扫把星！”那为什么叫它“扫把星”呢？彗星：在几乎全部的有记载的历史中，人们往往把战争、屠杀、瘟疫、暗害、洪水或地震等灾难的降临归咎于彗星的出现，这种局面只是在近代才有所改观。彗星被人们视为恐怖、流血和灾难的征兆．公元1066年，诺曼人入侵英国前夕，正逢哈雷彗星回归。当时，人们怀有复杂的心情，注视着夜空中这颗拖着长尾巴的古怪天体，认为是上帝给予的一种战争警告和预示。后来，诺曼人征服了英国，诺曼统帅的妻子把当时哈雷彗星回归的景象绣在一块挂毯上以示纪念。中国民间把彗星贬称为“扫帚星”、“灾星”。像这种把彗星的出现和人间的灾难联系在一起的事情，在中外历史上有很多。彗星的外貌彗星的外貌同彗星的组织、彗星的轨道一样是千变万化的．但是绝大多数的彗星都是绕太阳做椭圆形轨道的运行。各个彗星之间虽然存在着很多差别，但却同样有着相似之处：1、彗头。彗星有个又亮又小的彗核，核的四周是彗发（较淡暗的云雾状的结构），彗发与彗核一起组成彗头．2、彗尾。由彗头向外伸延的部分称作彗尾（并非一切彗星都有彗尾）。彗尾总是背向太阳。走近太阳的彗星－生命之吻彗星的主要部分是彗核。彗核是由冰冻物质组成的。彗核围绕太阳旋转，当其运行到近日点附近时，彗核中的冰冻物质会受热汽化而形成彗发。彗发在太阳光压和太阳风的作用下，在背向太阳的一面形成美丽的彗尾。在彗星远离太阳时，彗尾也会慢慢减小以至消失。彗星周而复始的绕日运行，每一次的接近都会消耗自身的冰冻物质，当冰冻物质消耗殆尽的时候，彗星也会因此而解体，化成流星体。流星体不小心闯入地球的大气层而形成美丽的流星。现在的我们不再把彗星同邪恶联系，相反我们为彗星的执著而感动！那种不惜生命代价的接近也被我们称为－－生命之吻！恒星太阳（1）恒星A、定义：是由炙热的气体组成的能够自身发光的球形或类球形天体。在银河系中，有2000多亿颗恒星，我们用肉眼可以看到的有6000多颗，离我们最近的是恒星太阳，太阳的光到达地面所需要的时间是8分钟，其次是半人马座的比邻星，它发出的光到达地球需要4.22年。B、恒星的多样性：根据其温度和亮度的不同，恒星有以下几种：白矮星－－温度高、亮度低矮星－－温度高、亮度大。太阳就是是一颗典型的矮星巨星－－温度低、亮度大超巨星－－温度不定，却具有超强的亮度。高温的称为蓝超巨星。低温的称为红超巨星。各种恒星可以因为自身性质的改变而发生转化，比如矮星太阳，它由于自身能量的损耗，可能会变成一颗白矮星。而有些恒星还会演化成黑洞。C、恒星不“恒”“恒”是什么意思？是永恒不变，位置固定不变的意思其实恒星并非如此，恒星不仅是变化的，而且运动的速度也是相当快的，在地球上观测运动速度最快的是开普坦星，速度为294千米/秒。之所以叫恒星，是因为他们在天球上的投影相对不变，好像位置是固定的一样，故得其名。但是大家都知道，北斗七星组成的形状就是在改变的，牛郎星和织女星每年在七七也是在靠近的，然后又慢慢远离。D、恒星—星座因为恒星的相对位置的稳定性，我们将天空划分为若干个区域，每个区域中的恒星组成不同的图案，就形成了所谓的星座。目前全球使用的是88个星座的星座系统。（2）恒星太阳太阳的特殊性在哪里？①它是离我们最近的一颗恒星：太阳光到达地面所需的时间是8分钟。这段距离的长度约14960万千米，被称为日地平均距离，也叫一个天文单位。（光年＝94605亿千米）②它给地球带来了光和热。太阳常数：在日地平均距离下；在地球大气的上界（忽略地球大气对太阳辐射的影响）；在垂直于太阳光线的情况下，地球表面每平方厘米的区域每分钟获得太阳的能量是8.24焦耳。这些能量仅仅是太阳辐射总能量的22亿分之一，但已经足以带来地球生态环境的变迁了。太阳燃烧自己照亮别人，靠的是自身能量的亏损。太阳的内部不停地进行着核聚变反应释放出能量：4H――He＋Q所以说太阳具有崇高的无私奉献精神。也正因为如此，太阳也许有一天会因为自身能量的亏损而导致没有那么多的能量释放出来，从而变成了一颗白矮星。其实我们大可不必要担心太阳会在我们的视线中消失，现在太阳亏损的质量仅仅是其总质量的0.3％，而这就已经维持了50亿年的时间了。A、太阳的基本情况半径：696295Km（地球的109倍）质量：1.989*1030Kg（太阳系的99.