南京大学mooc认识地球-思考题

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1、1地球科学研究的对象、内容和方法。地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球周围的气体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。研究地球的物质组成、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因等。地球是个大系统，对地球的研究需要遵循的法则有三，一是简单确定法则：大自然的复杂表象应该有一个更为简单的确定法则。二是可操作原则：用物理守衡定律描述系统的守衡偏差，用已知事物的加减法演绎出未知事物。三是可分解原则：将复杂系统分解成简单子系统。实际运用：1.寻找、开发和

2、利用自然资源；2.保护和改善自然环境；3.预报和减轻自然灾害。随着科学技术的发展和进步，地球科学的研究方法也会得到不断的补充和推进。现主要有：（1）野外调查；（2）仪器观测；（3）大地测量；（4）航空航天和遥感技术；（5）实验室分析、测试与科学实验；（6）历史比较法；（7）综合分析；（8）电子计算机技术应用等。2相比于其他星球，地球具有哪些特点使它适合人类居住？（1）地球所处的光照条件比较稳定；（2）地球处于一个比较安全的宇宙环境中；（3）地球与太阳的距离适中；（4）地球的体积和质量适中，其引力使气体聚集在地球周围，才有了我们所必须的氧气；（5）地球内部的变化形成海洋，有了水循环才有了人类需

3、要的水。1.大爆炸理论是根据哪些证据来建立的？（1）美国天文学家哈勃发现了宇宙中普遍存在着的红移现象，即以某一星体为观察点，其他星体都在后退，也即远离该星体，这说明宇宙在不断膨胀，是大爆炸理论的重要依据。（2）彭齐亚斯和威尔逊偶然地观测到弥漫在全空间的微波背景辐射，这种辐射以相同的强度从空间的各个方向射向地球，且对它的测量表明，它的有效温度大约比绝对零度高3度，这温度虽然很低，但也能说明宇宙形成初期温度极高，这一点支持了大爆炸理论。2.如何用H-R.图来推测太阳的命运?H-R图中绝大多数恒星聚集在一条从左上到右下的带状区域中，此区域称主序带，带上的星称主序星，温度高的恒星光度强，温度低的恒星

4、光度弱，恒星一生大部分在主序带度过，赫罗图中右上方的恒星光度强，表面温度低，因其体积极大，称为红巨星或超巨星，而在左下方的星恰相反，体积小温度高光度弱，它们是白矮星。在H-R图上，当太阳内部的氢燃料耗尽后，就会向右上角迁移，从主序星变成红巨星或超巨星，当其内部的氦燃料也烧完后，就会向左下角移动，变成一个白矮星。3.如何用大爆炸理论解释宇宙中的元素分布?在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。中子开始失去自由存在的条件，质子与中子或其他质子结

5、合，形成较重的元素；后又形成了氦等更重的化学元素，就是从这一时期开始形成了各种元素。温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束。4.如何用冷凝模型来解释太阳系中行星的分布和结构?原始太阳呈一团中央隆起的不停自转的圆盘状星云，星云团由炽热的气体组成，其成分大致接近今天的太阳。当温度下降一定温度时，原始太阳星云冷凝和聚积，行星开始逐渐生长。在冷凝、生长过程中，行星内部重的物质下沉，轻的物质上浮，于是逐渐形成了现在地球的圈层结构。1.地球的年龄是如何测定的？目前为止最为科学的测年方法是同位素测年法：基本原理是：假设岩石形成时，含有一定量的具放射性的母体同位素，随时间的流逝，该母体同位

6、素蜕变，其含量逐渐减少，蜕变后形成的子体同位素则逐渐增多，只要测定母体同位素与子体同位素之比，则该比值就可作为岩石形成以来的时间的尺度。由于陨石和地球同时形成，测量陨石的年龄即可推算出地球的年龄。1969年，马文和伍德测出的阿连德陨石年龄基本符合理论推出的地球年龄。其他方法如达尔文通过测算河谷的侵蚀速率，乔利通过测算海洋变咸的速率，开尔文着眼地球冷却的过程，霍姆斯在卢瑟福的铀铅时钟的基础上根据地壳中铀铅元素的丰度做出的测算，然而以上这些测算方法都存在不小的缺陷与不合理之处。2.为什么用球粒陨石作地球的参照模型？球粒陨石的结构和成分和橄榄岩一样。球粒陨石中铁的比例和其余物质的比例就像地球的铁质

7、地核和地幔中铁与其他物质的比例，因此可以说球粒陨石与地球结构成分最为相近，因而成为地球的参照模型。3.你知道哪些测定地质体年龄的方法?放射性同位素法、相对年代法（古生物地层法）。冰雪沉积、树木年轮、海洋沉积、石笋堆积和湖泊沉积的记录1.从地震波传播图上解释p波影区形成原理。地幔与地核之间的古登堡面，是地球内部最显著的一个不连续面。P波到了这个界面上，由于由固体地幔进入液体地核，类似于光的折射，入射角大于折射角