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浅谈地球表面形状

发布时间:2022-02-14 08:40:33 浏览数:

【摘 要】地球内部热能在运动中发散而造成地表开裂,裂沟在地球散热移动中不断被裂开和移动,裂沟之间的陆地也不断被抬高和加厚,长期反复进行,最终形成了对地球面貌有决定意义的从南极至北极的三大裂沟和三大大陆旋臂。地球的表面就以这最初形成的三大大陆旋臂的移动为基础进行演变,三大大陆的分离、漂移、抬高等运动,主导并形成了今天地球的表面形状。

【关键词】大陆旋臂;赤道洋流;不对称平衡原理

1.地球物质层次的形成

原始地球就像太阳一样,是一个发光发热的火球,在地球旋涡体长期的演化过程中,地球外面寒冷的宇宙原子气体旋进流包压着热地球,推动其旋转,并与其热物质发生各种反应,使地球的热量在不断地消耗,温度逐渐降低。地球表面温度从高到低的长期变化过程中,原始气体物质与构成地表的物质在不同的温度条件下进行反应,生成各种各样的物质,生成的各种物质之间在不同的温度条件下,又进行各种反应,生成新的物质,这些物质的不同形态(气态、液态或固态)在外层宇宙原始气体的包压下包裹地球作环绕运动,性质相同或相近的物质聚在一起形成不同的物质层次,轻者在外,重者在里,从而使地球形成一个从外到内由轻到重的物质层次层层旋进包压的球体。

2.大陆旋臂的产生

地壳形成之后,地球内的热量向外散发受到了地壳坚硬岩石层的阻力,地球热量的散发主要以两种形式进行,一是地表向内裂开,二是火山爆发。地表向内裂开散热最终形成了对地表形状有决定意义的从南极到北极的南北走向的三大裂缝(在星球旋涡体中,星球热球体与外面旋进冷气体之间长期对抗散热中,形成有规律的散热形式,即三旋臂式的散热形式,地球旋涡体的散热形式也不例外,这可能就是地表最终出现三大裂缝散热的原因)。三大裂缝在长期的地壳运动中,不断再开裂和移动,被加宽加深,逐渐变成三大海洋,即大西洋、太平洋、印度洋。三大裂缝之间从南极到北极的三大旋臂陆地,在长期的地壳运动中,被加厚加宽、抬升,变成了三大大陆,即美洲大陆、欧非大陆和亚澳大陆。

3.大陆旋臂的三大运动及其原因

3.1大陆旋臂的三大运动

在地球表面演化的过程中,大陆旋臂进行三大运动,一是大陆西移运动;二是南北大陆都向北半球北纬30度地区移动;三是大陆升高运动。这三大运动基本上同时进行。

3.2大陆旋臂西移运动的原因

(1)地球表里层的相对运动速度差,造成地表大陆旋臂发生相对西行运动。进行自转运动的地球,旋涡体运动规律与地壳物质坚硬特性等原因,使地球的里层比外表层的运动速度快,表层与里层的相对运动速度差,使表层大陆发生相对西行运动。

(2)地球的不对称平衡运动造成了大陆旋臂的西行运动。地球的三大大陆旋臂,是一个有机的整体,一个旋臂的运动必然导致另一个旋臂的相应运动。三大大陆旋臂从不对称到对称、再到不对称的运动,是地球长期保持平衡运动的基础。地球东半球的亚澳大陆旋臂的西行运动,必然导致西半球美洲大陆西移,远离欧非大陆,进行新的不对称形状调整,促使欧非大陆与亚澳大陆的相互靠近,形成新的地球形状的不对称状态。

(3)地球赤道周围地区西行的洋流对大陆旋臂的冲击推动,在一定的程度上推动了大陆旋臂的西移。

3.3南北大陆都向北半球北纬30度左右地区移动的原因

(1)夏天,地球距离太阳最近,北半球北纬30度左右地区附近区域面向太阳,在太阳旋涡体中,此时期,太阳对地球的向外推动力和太阳旋涡体旋进气流作用于地球的推压力最强,两种力的相互作用把地球的大陆向北纬30度左右地区推动,造成了大陆旋臂向这一地区的季节性移动。

(2)当北纬30度地区的大陆陆地加大加厚,聚集增大到一定的优势程度,作为整体陆地大板块因地球自转而具有的离心力最大,抬升的速度也最快,从而使周围的陆地向其靠拢,造成大陆陆地向这一地区移动。西藏高原就属这一类型。

4.三大海洋的出现

当地表温度降低到一定程度,汽态水凝结成水降落到地面上,聚集于地表山谷、峡谷、洼地等较低的地方,开始时,这些地方并不深,大陆旋臂也不高,地壳运动与地球散热形成的裂沟也不深,地球表面的绝大多数地方可能都是一片汪洋大海。随后,随着地壳的不断运动变化,三大大陆旋臂在移动变化中逐渐增大升高,大陆与海洋之间明显隔开。隔在欧非大陆与美洲大陆之间的狭长海沟就是大西洋,美洲大陆与亚澳大陆之间广阔洋面就是太平洋,处于亚澳大陆与欧非大陆之间的海洋就是印度洋。

5.贯穿全球的赤道洋流的出现与三大大陆旋臂的南北分裂

由于地球地壳里层运动速度快于表层,地球的自转使海底陆地向东运动快于海洋水面,导致洋面海水发生相对西行运动。赤道周围的洋面最宽,洋流规模和力量最大,因此,海洋主要以赤道西行洋流为主导,形成海洋环流。太平洋的赤道西行洋流受到亚澳大陆旋臂的阻挡,分离成南北两股分别向南北方向流动,形成太平洋南北海洋环流;印度洋和大西洋也同理,形成南北环流,只不过大西洋太窄而洋流不很明显。

太平洋与印度洋力量强大的赤道西行洋流不断分别对亚澳和欧非大陆的赤道地区进行猛烈的冲击,此时的大陆岩石层温度较高,岩石层并不很坚固,最终被强大的赤道西行洋流所冲开,随后,汹涌的合并一处的太平洋与印度洋的赤道西行洋流又冲开了美洲大陆旋臂的赤道地区。三大大陆旋臂从中间被分割成南北两半,即美洲大陆被分割为南北美洲、亚澳大陆被分割为亚洲和澳洲、欧非大陆被分割为欧洲和非洲,中间是贯穿全球的赤道大洋流,大西洋、太平洋和印度洋也因此而相连在一起。当时属于赤道大洋流的地区包括现在的南中国海、红海、地中海和加勒比海。

在赤道西行大洋流的中间存在一条相对东行的洋流,被称为赤道逆流。赤道逆流产生的原因是: 赤道正处于地球旋涡体的中间平面上,即旋进气圆盘的中间平面,这个气圆盘的平面实际上就是地球的黄道区,地球的转动自始自终由地球旋涡体的旋进气流所推动的,而气圆盘的中间平面区的气流推动力最大,这个气流推动力时时作用于地球的赤道平面上并推动地球转动,这个推动力大大减缓了赤道西行大洋流的中间水流,导致了赤道大洋流的中间水流与两侧水流的速度差,从而产生了赤道中间水流的相对东行运动,即赤道逆流。

【参考文献】

[1]易照华编.天体力学基础[M].南京:南京大学出版社,1993,8.

[2]徐仁新编.天体物理导论[M].北京:北京大学出版社,2006,2.

[3]刘南威编.自然地理学[M].北京:科学出版社,2005,1.

[4]周体键编.简明天文学[M].北京:高等教育出版社,1990,9.

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