爱护地球、保护地球不仅是科学家、政府和少数志愿者的工作,更是每一个合格地球公民的责任。承担起这一责任的前提则是了解地球、认识地球,这应当成为每一个“地球人”的基本素养和必修课,应当成为当今大学通识教育不可或缺的重要组成部分。

它并非只是关于地球科学知识的概览和介绍,而更是通过引导普通公众和大学生参与到对地球的科学探索和对事关地球与人类发展的重大问题的讨论之中,培养起人们尊重地球、热爱地球、保护地球的意识,自觉地过一种与周围环境相和谐的健康、“绿色”、文明的生活。

岩石内部矿物颗粒的大小可以揭示它们冷却的速度有多快。大块花岗岩冷却缓慢,因此其中的晶体很大。火山玄武岩的固化速度很快,因而颗粒细小。

从在静水中沉积而成的细粒页岩和泥岩,到沙岩,再到由汹涌水流冲刷而成的粗粒砾岩。

地球的磁场线冲向极地,太阳风中的粒子也会在那里进入大气层,向下射出活跃的原子,产生壮观的极光。在大气层顶部,太阳风自身的氢离子会产生粉红色的薄雾,其下方的氧离子产生红宝石色的辉光,而同温层中的氮离子则产生蓝紫色和红色的极光。

因此,很多原子被“离子化”了,也就是说它们会失去一个电子。基于这一原因,热大气层也叫电离层。电离层导电,会反射某些频率的无线电波,这就是为什么全世界的人可以通过设置在地平线上方的发射机传送信号,听到短波无线电的广播。

如果地球大气层中所有的臭氧都浓缩在地面,就会形成一层只有约三毫米厚的臭氧层。

对流层位于大气层最接近地面的15公里范围内,是活动最频繁的区域。天气变化就发生在这里。云生云消,风起风止,地球上的温湿转换,都在这里进行。

随着地球绕轴自转,月球的引力拉动地球周围的海水上涨,引发了潮汐。潮汐还能够抑制地球自转,昼夜更迭随之放缓。四亿年前的珊瑚化石上的日增长带表明,当时的昼夜时间要比现在短几个小时。

月球有助于地球的公转轨道保持稳定,从而稳定了气候。

太阳并非普施温暖,赤道地区最暖和。空气受热膨胀,气压升高。为恢复平衡,就有了风和空气流通。在这一切发生的同时,地球继续自转,空气也因而获得了角动量。赤道地区的角动量最大,结果产生了所谓的科里奥利效应。

最重要的是,海洋在储存热能和环球传输热能方面发挥了重大作用。海洋顶部两米的热容量与整个大气层相当。

北大西洋湾流携带着来自墨西哥湾的暖水流向北部和东部,这也是欧洲西北部冬季的天气比美国东北部温和得多的原因之一。

大约11000年前,地球结束了最后一次冰川期。

洛夫洛克并未假称这一控制中存在着任何有意识或有预谋的成分;“盖亚”没有什么神力。但主要以细菌和藻类形式存在的生命,的确在这一自我平衡的过程中起到了举足轻重的作用,使地球变得宜居。一个名为“雏菊世界”的简单计算机模型显示,两个或两个以上的竞争物种能够在适于生存的限制条件下建立起控制环境的负反馈机制。洛夫洛克猜想,随着人类活动加剧温室效应,地球的全球系统会逐步适应这种变化,即使这类适应可能对人类不利。

起初,氧气不能在大气层中长期存在,但它很快就与海水中溶解的铁元素发生反应,产生了条带状氧化铁的密集覆层。

1960年代,有人提议利用石油开采业的海洋钻探技术,直接钻通洋壳进入地幔,这就是所谓的“莫霍计划”,后来由于成本之巨和任务之艰而未能实施。在俄罗斯的科拉半岛和德国境内进行的深层钻探尝试在达到大约11000米深度后就放弃了。这不仅是因为岩石难以钻孔,而且热量和压力会软化钻机的部件,还会把刚刚钻开的孔洞立即重新压合。

如今,内核的直径大约是2440公里,比月球的直径小1000公里。但它仍在持续增大。铁元素以大约800吨每秒的速率结晶,会释放相当数量的潜热,这部分热量穿过液态的外核,造成其内流体的翻腾。

海底逾1000米以下的沉积物和上亿年历史的岩石中往往存活着大量有生命的细菌。它们似乎有可能在很久以前就被埋藏在海底的淤泥里,埋得越来越深,一直存活到现在。它们的生活算不上刺激,但也确实没死。

某些细菌也能在或许高达100-150℃的高温下存活——这也是石油形成的温度范围,因而这些细菌可能在石油形成的过程中起到了重要的作用。所有的陆地细菌中可能有90%住在地下,它们共同组成了高达20%的地球总生物量。

从那时开始,这两片大块陆地上的哺乳动物各自独立演化,结果是有袋类动物在澳大利亚占据了主要地位,而有胎盘的哺乳动物在亚洲得以发展。

只要表层岩的矿物颗粒相交的角度——所谓二面角——足够大,岩石就像多孔的海绵一样,熔融物也就会被挤出去。

1985年,哥伦比亚的内瓦多·德·鲁伊斯火山就曾发生过这样的情况,泥石流沿山坡一路扫荡,造成大约22000人死亡。

喀麦隆境内尼奥斯湖的深水中累积溶解了大量的火山二氧化碳。1986年的一个寒夜,湖面上致密冰冷的水体突然下沉,把富含气体的水带到湖面并释放了其中的压力。这就像打开一瓶充分摇动的苏打水一样,密度大于空气的气体突然释放席卷了山谷,导致附近村里的1700人在梦乡中窒息而死。