劉嘉麒 中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員

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一、地球是浩瀚宇宙中的“天之驕子”

地球養(yǎng)育了人類，人類也在不斷探索地球。在浩瀚無際的宇宙中，星球不可計(jì)數(shù)，直到現(xiàn)在我們只發(fā)現(xiàn)地球擁有生命。地球是生命的搖籃，核素是它的細(xì)胞，巖漿是它的血液，地震是它的脈搏，火山是它的喉嚨，它朝氣蓬勃日夜運(yùn)轉(zhuǎn)，遨游在廣袤太空，養(yǎng)育著數(shù)以億計(jì)的生靈。以人類視角看，在太陽系的八大行星中，地球最有生氣、最有作為，是當(dāng)之無愧的“天之驕子”。

1.火山是地球的靈魂

在太陽系八大行星及衛(wèi)星中，除了木衛(wèi)一以外，只有地球火山活動(dòng)最頻繁?；鹕交顒?dòng)并不像人們想象的那么恐怖，相反，它是地球富有生命的象征，是地球的靈魂。在有些地方，火山活動(dòng)非常重要。

2.地球的陸地與海洋

地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。地球外圈可進(jìn)一步劃分為四個(gè)基本圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈；地球內(nèi)圈可進(jìn)一步劃分為三個(gè)基本圈層，即地幔圈、外核液體圈和固體內(nèi)核圈。此外在地球外圈和地球內(nèi)圈之間還存在一個(gè)軟流圈，它是地球外圈與地球內(nèi)圈之間的一個(gè)過渡圈層，位于地面以下平均深度約150公里處。這樣，整個(gè)地球總共包括八個(gè)圈層，其中巖石圈、軟流圈和地球內(nèi)圈一起構(gòu)成了所謂的固體地球。對(duì)于地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈，以及巖石圈的表面，一般用直接觀測和測量的方法進(jìn)行研究。而地球內(nèi)圈，主要用地球物理的方法，例如地震學(xué)、重力學(xué)和高精度現(xiàn)代空間測地技術(shù)觀測的反演等進(jìn)行研究。地球各圈層在分布上有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，即固體地球內(nèi)部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的，其中生物圈表現(xiàn)最為顯著，其次是水圈。

地球有七大洲五大洋，七大洲即亞洲、歐洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲、南極洲；五大洋除了我們熟悉的太平洋、大西洋和印度洋，還有北冰洋、南大洋。國際水文地理組織定義南大洋在南緯60°左右為界的經(jīng)度范圍內(nèi)，是包圍著南極洲的海域，面積約2000千平方公里。我記得小時(shí)候地理老師教的是中國有960萬平方公里的土地。但嚴(yán)格來說，我國還有300多萬平方公里的海洋，除了領(lǐng)海還包括屬于全人類的南極及我們?cè)诒睒O的部分權(quán)利。

3.第一個(gè)稱量地球的人

地球半徑有多長，密度是多少，這些基本但特別重要的常數(shù)是誰測的？英國化學(xué)家、物理學(xué)家亨利·卡文迪許。知道牛頓的人很多，知道卡文迪什的人可能相對(duì)少一點(diǎn)，卡文迪什是一位貢獻(xiàn)和水平都不低于牛頓的科學(xué)家。他測量出地球的引力常量并由此推算出地球的質(zhì)量，還測出了地球的半徑和密度，以及水和空氣的成分?？ㄎ牡鲜彩欠Q量地球的第一人，被譽(yù)為“最富有的學(xué)者”，他的工作精神值得所有搞科研的人學(xué)習(xí)。他癡迷于工作，連吃喝都是扔一張紙條放在門外，讓仆人按紙條上的要求買回來放在走廊里，等時(shí)候休息再自己拿著吃。

卡文迪什是一位為科學(xué)貢獻(xiàn)一生的偉大科學(xué)家。劍橋大學(xué)有個(gè)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，從外面看起來比較簡陋，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)室到目前為止已經(jīng)出了26位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，可見其水平和重要性。