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地球的結構 (固體地球的組成 (火成岩:組成地殼最主要的岩石(火成岩+深成岩), 沉積岩:地球表面分布最廣的岩石(沉積物經過成岩作用而成),…
地球的結構
固體地球的組成
火成岩:組成地殼最主要的岩石(火成岩+深成岩)
沉積岩:地球表面分布最廣的岩石(沉積物經過成岩作用而成)
地殼中含量最豐富的元素:氧和矽
變質岩:受高溫、高壓作用,使礦物發生化學變化、或改變大小、形狀與排列方式所形成
大氣的結構
能量收支
太陽輻射
功能與特色
一部份被吸收(氣體分子+氣旋粒子與雲),一部分被反射回外太空
約
只有一半
的太陽輻射到達且被地表吸收
推動大氣運動及天氣變化的主要能量
特徵:
短波輻射
,
可見光
輻射
地表輻射(溫室效應主因)
特徵:
長波輻射
,
紅外線
輻射
功能與特色
地表隨時以
紅外線形式向外
輻射能量
大部分被大氣中的溫室氣體吸收,小部分逸散到太空
大氣也會向太空和地表發出紅外線輻射
其他:地表的能量會以
空氣對流
及
水氣蒸發到高空、凝結釋放淺熱
的方式將能量傳到大氣中
大氣的分層
中氣層(50~80公里)
熱源:平流層釋出的熱量
<1>大氣最低溫在中氣層頂(約90°C)
<2>空氣稀薄,無明顯天氣現象
平流層(對流層頂~50公里)
熱源:臭氧層吸收紫外線
<1>上熱下冷不易對流,大氣以水平流動為主
<2>離地20~30公里處,臭氧濃度最高,稱為臭氧層(吸收紫外線產生熱能)
增溫層(85公里以上)
熱源:大氣分子吸收太陽輻射
<1>帶電粒子碰撞產生
極光
<2>空氣相當稀薄,空氣分子溫度極高
對流層(地表~8-16公里)
熱源:地表輻射
<1>厚度:夏季>冬季;赤道>高緯地區
<2>對流運動旺盛
<3>水氣含量豐富,水的三相變化與循環造成各種天氣變化
氣壓
1大氣壓=76公分汞柱=1033.2276公克重/平方公分=1013.25百帕
海拔50公里,氣壓約只有1百帕
海洋的結構
影響海水溫度的因素
大洋環流
湧升流
日照加熱
海水的分層
斜鹽層(200~800公尺)
陽光無法傳到此區,溫度驟降,而因溫度曲線傾斜,故稱斜溫層
缺乏蒸發作用,鹽度驟降,稱為斜溫層
深水層(800公尺以下)
水溫穩定不變
1000公尺以下的溫度多半低於5℃,5000公尺以下則大約只有1℃
混合層(<200公尺)
各地厚薄不一,至多達200公尺深
中緯度
的混合層表溫,隨季節不同有較明顯的差異
此層海水的溫度、鹽度相似
鹽度大致均勻,但中緯度表面海水鹽度較高,因為日照蒸發>降水
溫鹽環流
為深海帶來溶氧,使深海仍有生物
將表層的二氧化碳輸送至深海,幫助碳循環
特性:在深水層每天移動平均不到1公分,在大洋中完成一趟循環需1000年以上
海水的鹽度
鹽度單位與測量方式
實用鹽度單位(PSU):海水鹽度越高,導電度越高
千分比:海水中各主要離子的比例是固定的
全球表層海水的鹽度比較
極區(最低):大量融冰注入淡水,鹽度比赤道更低
地中海(偏高):半封閉海域
副熱帶(偏高):副熱帶高壓壟罩(降水量<蒸發量)
大洋邊緣(偏低):河流注入淡水
赤道(偏低):低氣壓導致雖高溫但天氣多雨(降水量>蒸發量)
總鹽量恆定
鹽類移入:河川、火山、大氣
鹽類移出:生物吸收形成骨骼外殼;化學沉澱;形成海底沉積岩
固體地球結構
地震波
觀測法
體波
P波(縱波):
最快
,可在
固、液、氣體
中傳播
S波(橫波):
第二快
,僅能在
固體
中傳播
表面波(
最慢
)
洛夫波(LQ):僅在
地表
傳遞
雷利波(LR):僅在
地表
傳遞
層圈結構
----------莫氏不連續面----------
地函:上不地函+下步地函(皆為橄欖岩)
地殼:大陸地殼(花崗岩)+海洋地殼(玄武岩)
----------古氏不連續面----------
地核:外核(液態鐵鎳)+雷嫚不連續面+內核(固態鐵鎳)