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地球（Earth）是太陽系八大行星之一，按離太陽由近及遠的次序排第三。其質量約為5.972×1024，是最大的巖石行星，也是密度最高的行星，另外它還有一個天然衛星—月球。至今為止，地球是已知唯一存在生命、表面存在液態水的行星。地球同時進行自轉和公轉運動，分別產生了晝夜及四季的變化更替，自轉周期為一日，公轉周期為一年，自轉軌道面稱為赤道面，公轉軌道面稱為黃道面，兩者之間的夾角稱為黃赤交角。

地球與太陽系中的大多數其他天體一樣，是在45億年前由早期太陽系中的氣體形成的。在地球歷史的最初10億年里，海洋形成，然后生命在其中發展。其呈橢球體形狀，平均直徑是12742千米，赤道處凸出，赤道處直徑比兩極的直徑長43千米。地球地形因地殼不規則復雜多變，地殼由緩慢移動的構造板塊組成，它們相互作用產生山脈、火山和地震。地形以山地、高原、沙漠、平原、海溝、海底峽谷與火山等為主。其表面70.8%是海水，29.2%是陸地，地球的大部分土地都比較潮濕，并被植被覆蓋，而地球極地沙漠的大片冰層保留的水量比地球地下水、湖泊、河流和大氣水的總和還要多。?

地球上有含有氫、氧成分的大氣層，其可產生壓力吸收大部分流星體和來自太陽的紫外線輻射，并且可通過溫室效應使生命和液態水存在于地球表面。其氣候有濕潤熱帶、干旱、濕潤中緯度、大陸性和冷極地五大類型。降水主要是通過表面蒸發產生的蒸汽經過大氣中的循環模式輸送，然后返回海洋或湖泊，形成水循環，維持地球生命活動。并且地球具有引力與磁場，磁場在太空中與太陽風相互作用，保護地球免受太陽和粒子輻射的影響。

地球上早期的生命以原核生物的形態存在，之后生命棲息在地球上許多特定的生態系統中，并最終在全球范圍內擴展，形成一個總體生物圈。自19世紀以來，地球上的大部分土地都被政治邊界分隔的主權國家提出了領土主張，截至2024年，地球上存在200多個國家。

命名與詞源

地球有很多的形容詞，比如“earthly”來源于“Earth”，“Terra”來源于“terran”，“terrestrial”來源于“terrene”，“tellurian”來源于“Tellus”“telluric”。中文“地球”一詞最早出現于明朝的西學東漸時期，最早引入該詞的是意大利傳教士利瑪竇（Matteo Ricci），他于1602年刊行的《坤輿全圖》中使用了該詞。清朝后期，西方近代科學引入中國，地圓說逐漸為中國人所接受，“地球”一詞（亦作“地”）被廣泛使用。《申報》在1872年創刊首月即登載《地球說》一文。

現代英語單詞“Earth”是由中古英語發展而來，源自古英語名詞，最常拼寫為eoree。它在所有日耳曼語言中都有同源詞，在最早的記錄中“eoree”一詞的拉丁語形式是“terra”，其希臘語是“γ? gē”（Gaia），它們具有多種含義：大地、土壤、旱地、人類世界、世界表面（包括海洋）和地球儀本身，其中“terra”是羅馬神話中大地女神的名字，“Gaia”是希臘神話中大地女神蓋亞的名字。

歷史上，“地球”一直是小寫的。從早期中古英語開始，“地球”的明確含義被表達為“the Earth”。到了早期現代英語時代，名詞大寫開始盛行，地球也被寫作“Earth”，在與其他天體一起被提及時，該名稱有時簡稱為“地球”。牛津拼寫法將小寫形式視為最常見的形式，大寫形式是可接受的變體。另一種是作為名稱出現時將“Earth”大寫，例如描述“地球大氣層”的時用大寫，但在前面有“the”時則采用小寫字母，例如“地球大氣層”。在口語表達中，它幾乎總是以小寫形式出現。

Terra這個名字偶爾用于科學寫作，尤其是科幻小說中，用來將人類居住的星球與其他星球區分開。在詩歌中，Tellus被用來表示擬人化地球。Terra的行星名稱從拉丁語演變而來，有一些是用羅曼語系語言表達。例如意大利語和葡萄牙語，但在其他羅曼語系語言中，該詞名稱發生了拼寫改變，比如西班牙語Tierra和法語特雷，希臘詩名蓋亞（Gaia）的拉丁語形式G?a或Gaea很少見，但另一種拼寫Gaia由于蓋亞假說而變得普遍。

形成與演化

地球形成

根據放射性定年法的測量結果，太陽系形成時間約為45.6±0.08億年前，原生地球形成時間約為45.4±0.04億年前。該時間數據通過分析地球與隕石共同演化系統的鉛同位素組成得出，并結合地球最古老鉛礦石的同位素比例、隕石原始物質測年數據及月球樣品等多方法驗證確認。理論認為，太陽系中的天體與太陽具有共同的形成演化過程，太陽星云通過引力坍[tān]縮從分子云中劃分出特定體積，分子云開始旋轉并變化形成星周盤，之后行星與太陽一起從該盤中生長出來。星云含有氣體、冰粒和塵埃。根據星云理論，星子是通過吸積形成的，而原始地球估計需要70到1億年的時間才能形成，初生的地球表面是由巖漿組成的“海洋”，而并非現在認知的水。

月球大約形成于45.3億年前，但是關于月球起源的研究目前還沒有定論，目前最受歡迎的是大碰撞說。該假說表示對月球是由一個火星大小、質量約為地球質量10%的天體忒伊亞（Theia）與地球相撞后，從地球釋放出來的物質吸積而形成，還有一部分質量熔入了地球。在大約41億至38億年前這段時間，地月系統進入了后期重轟炸期，無數小行星撞擊了月球的表面，使月球表面發生了巨大的改變。根據推測，當時的地球也遭遇了很多的撞擊，使地球表面也發生了環境變化。

地質演變

太古宙時期開始，地球表面開始冷卻凝固，形成巖石與大陸板。巖石通常是嚴重變質的深水沉積物，例如雜砂巖、泥巖、火山沉積物和帶狀鐵地層。綠巖帶是典型的太古代地層，由高品位和低品位變質巖交替組成，代表縫合的原大陸。35億年前，地球磁場形成，太陽風通量約為現代太陽的100倍，有助于防止行星的大氣層被剝離。然而，磁場強度比現在低，磁層約為現代半徑的一半。

2500年至5.388億年前，許多地層都沉積在廣闊的陸表淺海中，其中許多巖石的變質程度比太古代巖石要少，而且大多都沒有發生變化。對這些巖石的研究表明，這一時期的特點是大規模、快速的大陸增生、超大陸旋回和完全現代的造山活動。大約7.5?億年前，超大陸羅迪尼亞開始分裂，后來重新組合形成潘諾蒂亞（Pannotia），距今600-540百萬年。第一次已知的冰川作用發生在元古代，在太古紀開始后不久就開始了，而新元古代至少有四次冰川作用，并以瓦蘭吉亞冰川作用的雪球地球達到頂峰。

在整個古生代早期，地球的陸地被分成大量相對較小的大陸。該時代末期，各大洲聚集在一起形成了一個稱為盤古大陸的超級大陸，其中包括地球的大部分陸地面積。約538.8±0.2百萬年，在潘諾西亞超級大陸分裂后，勞倫西亞、波羅的海和西伯利亞地區仍然是獨立的大陸。岡瓦納大陸開始向南極漂移，泛海覆蓋了南半球的大部分地區，次要海洋包括原特提斯洋、土衛八洋和漢特洋。

約485.4±1.9百萬年，南部大陸聚集成一個大陸，逐漸向南極漂移，該時期后期，波羅的海大陸向勞倫大陸移動，導致它們之間的土衛八洋收縮。此外，阿瓦羅尼亞也脫離了岡瓦納大陸，開始向北前往勞倫西亞，從而形成了萊克洋。到這個時期結束時，岡瓦納大陸已經接近或接近極點，并且大部分被冰川覆蓋。約443.8±1.5百萬年，冰蓋和冰川的融化導致海平面上升，開始形成第二個超級大陸，稱為歐洲美洲。

目前地球處于258萬年前開始的更新世大冰期中，最近的冰河時代模式開始于40百萬年，高緯度地區經歷了數輪冰封與解凍，大約每40到10000年循環一次。末次冰期，冰層覆蓋了大部分大陸，直至中緯度地區，結束于約11700年前。

生命起源與進化

大約40億年前，化學反應產生了第一個自我復制的分子。5億年后，所有當前生命的最后一個共同祖先出現。光合作用使生命形式能夠直接收獲太陽的能量，因此產出大量的氧氣，并由于與紫外線太陽輻射的相互作用，在高層大氣中形成了保護性臭氧層。早期的生命以原核生物的形態存在。在生命演化過程中，部分小細胞被吞進大細胞，從而形成結構相對復雜的真核生物。隨著菌落內的細胞變得越來越特化，從而形成真正的多細胞生物體。在臭氧層吸收有害紫外線的幫助下，生命在地球表面定居。目前發現的最早生命化石是西澳大利亞34.8億年前砂巖中發現的微生物墊化石、格陵蘭島西部37億年前變沉積巖中發現的生物石墨和西澳大利亞41億年前的巖石中發現的生物物質遺骸。最早的生命直接證據是34.5億年前澳大利亞巖石中的微生物化石。

新元古代時期（1000到539百萬年），地球的大部分地區可能被冰覆蓋。這一假說被稱為“雪球地球”，它發生在寒武紀大爆發之前，當時多細胞生命形式復雜性顯著增加。寒武紀大爆發之后（535百萬年），至少發生了五次大規模生物滅絕和許多次小規模滅絕。最近的一次是66百萬年，小行星撞擊地球引發了非鳥類恐龍和其他大型爬行綱的滅絕，但昆蟲、哺乳動物、蜥蜴和鳥類等小型動物基本上幸免于難。過去，哺乳動物的生活已經呈現多樣化，幾百萬年前，一種非洲猿類獲得了直立的能力，促進了工具的使用并增強了交流，為大腦提供了所需的營養和刺激，從而導致人類的進化。農業和文明的發展導致人類對地球以及其他生命形式的性質和數量造成影響并一直持續到今天。

地球的未來

根據模型預測，大約50億年后太陽將膨脹約一個天文單位，將失去大約30%的質量，因此，在沒有潮汐效應的情況下，當恒星達到其最大半徑時，地球將移至距太陽1.7天文單位的軌道。否則，由于潮汐效應，它可能會進入太陽的大氣層并被蒸發。

地球的最終命運取決于會發生什么，在1015年的時間尺度上，太陽系中剩余的行星將因與其他恒星殘骸的近距離接觸而被從系統中彈出，地球將繼續繞銀河系運行大約1019年，之后會被彈出或落入超大質量黑洞。如果地球在與恒星相遇時沒有被彈出，那么它的軌道將通過引力輻射而衰減，直到1020年與太陽相撞。如果質子衰變發生并且地球被噴射到星系際空間，那么它將持續大約1038年，然后蒸發成輻射。

物理特性

化學成分

地球質量約為5.97×1024千克（約60萬億億噸），其主要組成元素按質量分數計算依次為：鐵（32.1%）、氧（30.1%）、硅（15.1%）、鎂（13.9%）、硫（2.9%）、鎳[niè]（1.8%）、鈣（1.5%）、鋁（1.4%），其余1.2%由微量其他元素構成。由于重力分離，核心主要由密度較大的元素組成：鐵（88.8%），以及少量的鎳（5.8%）、硫（4.5%）和不到1%的微量元素。地殼最常見的巖石成分是氧化物。超過99%的地殼由11種元素的各種氧化物組成，主要是含有硅（硅酸鹽礦物）、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀或鈉的氧化物。

尺寸形狀

地球表面是大氣層、固體地球和海洋之間的邊界，按照該定義可以把地球看做一個理想的球體，其表面積為5.1億平方千米，可分為兩個半球，按緯度分為極地北半球和南半球，按經度劃分為東半球和西半球大陸。根據流體靜力平衡，地球呈圓形，其平均直徑是12742千米，是太陽系第五大行星，也是最大的陸地物體。由于地球的自轉，它呈橢球體形狀，赤道處凸出，赤道處直徑比兩極的直徑長43千米。此外，地殼不規則性引起地球局部變化，比如變化最大的馬里亞納海溝與珠穆朗瑪峰，前者海拔低于海平面10925米，使地球平均半徑縮短了0.17%，后者高于地平線8848米，將地球平均半徑延長了0.14%。因地球表面在赤道隆起處距地球質心最遠，所以厄瓜多爾欽博拉索火山的山頂是其最遠點，最遠距離為63844千米。

地形地貌

地球表面地形包括海洋表面的地形和陸地表面地形。

海洋地形

地球表面70.8%是海水，面積約3.61億平方千米，所以也被稱為海洋世界，事實上，在地球的早期歷史中，海洋可能完全覆蓋了地球。海洋覆蓋了地球的洋殼，洋殼形成大型洋盆，受重力和海洋環流的影響，具有深海平原、海山、海底火山、海溝、海底峽谷、大洋高原和橫跨全球的洋中脊系統等特征。在地球的兩極地區，海洋表面覆蓋著隨季節變化的海冰，這些海冰通常與極地陸地、永久凍土和冰蓋相連??，形成極地冰蓋。地球上有6大海洋，從大到小分別是太平洋、大西洋、印度洋、南極或南冰洋和北冰洋。

陸地地形

地球陸地面積占地球表面的29.2%，即1.49億平方千米，被非洲-歐亞大陸、美洲、南極洲和澳大利亞四個大陸塊占據，地形以山地、沙漠、平原、高原為主，平均海拔為797米，最低點為死海，海拔為?418米，最高點為珠穆朗瑪峰，海拔為8848米。地球北極地區雪在整個夏天都存在并變成冰，經過累積，雪和冰最終形成冰川，即在自身重力影響下流動的冰體。高山冰川形成于山區，而巨大的冰蓋則形成于極地地區的陸地上。冰川的流動侵蝕了地表，使地表發生巨大的變化，形成了U形山谷和其他冰川地貌。北極海冰覆蓋的面積大約與美國一樣大。

土地與土壤

土壤是地球表面的最散逸層，它存在于巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈的界面處，也是地球的皮膚和陸地生命的基礎，只有在大氣、生物圈、巖石圈和水圈之間存在動態相互作用時才會形成。土壤對于耕地十分重要，地球總耕地面積占陸地面積的10.7%，其中1.3%是永久農田，約有1670萬平方千米的農田和3350萬平方千米的牧場。地球土地被地表水、雪、冰、人造結構或植被覆蓋，大部分土地都有植被，約有10%冰蓋、33%沙漠。

內部結構

地球的結構可以通過流變學等機械特性、化學特性兩種方式定義，從力學上來說，它可分為巖石圈、軟流圈、中間層地幔、外核和內核。從化學上來說，地球可分為地殼、上地幔、下地幔、外核和內核。

地殼和巖石圈

地殼是地球的最外層，其深度為5-70千米，較薄的部分是洋殼，位于海洋盆地（5-10千米）下方，比較薄，富含鎂鐵質。較厚的地殼是大陸地殼，它是地球巖石圈的最外層，構成地球的大陸和大陸架，形成于大陸和海洋構造板塊之間的板塊邊界的俯沖帶附近，其密度較小并且富含長英質。地殼巖石多形成于不到一億年前，已知最古老的礦物顆粒大約有44億年的歷史，這表明地球擁有堅固的地殼至少有44億年的時間。其可以分為硅酸鋁（sial）和硅酸鎂（sima）兩大類，據估計，硅酸鎂起始于康拉德不連續面下方約11公里處，但是不連續面并不明顯，并且在某些大陸可能不存在。

地球的巖石圈由地殼和最上層地幔組成，是地球的固體外部部分，延伸至約100千米的深度，是地球層中最冷且最堅硬的。殼幔邊界有兩種不同的物理現象，由于巖石密度的變化可以引起安德里亞·莫霍羅維奇（Mohorovicic）不連續性，在莫霍面正上方，初級地震波（P波）的速度與穿過玄武巖的速度（6.7-7.2米每秒）一致，在莫霍面下方則類似于穿過橄欖巖或純橄欖巖的速度（7.6–8.6千米每秒）。此外，在洋殼中，超鎂鐵質堆積物和構造化的方輝橄欖巖之間存在化學不連續性，這一點在洋殼深處可以觀察到，它們被逆沖到大陸地殼上并保存為蛇綠巖套序列。

地幔

地幔是地球上最厚的一層，位于核心與地殼之間，是地球內部的大部分固體，厚約2900千米，占地球總體積的84%。分為上地幔和下地幔，二者由過渡帶隔開。上地幔范圍是從地表延伸約7至35千米的區域，深度達410千米。過渡帶延伸范圍為410至660千米，下地幔深度為660千米至2891千米。緊鄰核幔邊界的地幔最低部分被稱為D或者d雙素數。

地幔是由硅酸鹽巖石材料組成，從組成元素來看，由44.8%的氧、21.5%的硅和22.8%的鎂組成，還有鐵、鋁、鈣、鈉和鉀，這些元素都以硅酸鹽巖石的形式結合在一起，最常見的是二氧化硅，其次是氧化鎂。此外，由于地球表面與外核之間存在溫差，地幔中存在對流物質循環。該對流可以推動地殼中的構造板塊運動，其能量來源于地殼和地幔中放射性同位素的衰變以及行星形成時產生的初始熱量。

地幔的粘度范圍在1021至1024帕斯卡秒之間，并隨著深度的增加而增加，同時壓力也會隨著深度增加，導致下部流動不太容易。而水在粘度在300K(27°C，80°F)下的粘度為0.89帕斯卡秒，螺距為(2.3±0.5)8帕斯卡秒。

核心

地球核心分為外核、內核兩部分。內核是一個實心鐵球，是地球最里面的地質層，直徑約2400千米，約為約為地球半徑的19%，或月球半徑的70%，壓力高，鐵無法融化。外核是一個高度約為2260千米的流體層，位于地球固體內核上方和地幔下方，該層溫度較低，但是依然很熱，溫度可能為4000至5000攝氏度，主要由鐵組成，還有大量的硫和鎳，它產生了地球磁場，厚度約為2300千米。

內熱

地球內主要的產熱同位素是鉀40、238和232。其中心溫度可高達6000°C，壓力可達到360千帕斯卡。由于大部分熱量是由放射性衰變提供的，科學家們推測，在地球歷史的早期，在短半衰期的同位素耗盡之前，地球的產熱量要高得多，其產生的熱量約在30億里，是現在的兩倍，增加了地幔對流和板塊構造的速率，并生產出不常見的火成巖，例如今天很少形成的科馬提巖。

地球的平均熱量損失為87?2兆瓦，全局熱損失為4.42×1013瓦。地核的一部分熱能通過地幔羽流輸送到地殼，地幔羽流是一種由高溫巖石的上涌流組成的對流形式，這些羽流可以產生熱點和溢流玄武巖。地球上更多的熱量通過板塊構造、與大洋中脊相關的地幔上涌而損失掉。還有一種熱量損失方式是通過巖石圈傳導，其中大部分發生在海洋下方，因為那里的地殼比大陸薄得多。

板塊構造

板塊構造是巖石圈的組成成分，是地球的地殼和上地幔的機械剛性外層，板塊則是剛性部分，位于軟流圈頂部，軟流圈是上地幔的固體但粘性較小的部分，可以與板塊一起流動和移動。板塊邊界有四種類型：分別是發散的邊界、會聚邊界、改變邊界、板塊邊界區。發散的邊界是指當板塊相互遠離時，新的地殼就會產生。會聚邊界是當一個板塊潛入另一個板塊時，地殼會被破壞。改變邊界是當板塊彼此水平滑動時，地殼既不會產生也不會被破壞。板塊邊界區是邊界不明確且板塊相互作用的影響尚不清楚的寬闊地帶。板塊運動的過程會產生地震、火山活動、造山和海溝等活動。

板塊構造遷移時，洋殼在會聚邊界處俯沖到板塊前緣下方。與此同時，不同邊界處地幔物質的上涌形成洋中脊，這些過程的結合將洋殼回收回地幔。由于這種循環利用，大部分海底面積小于100百萬年歷史。最古老的洋殼位于西太平洋，約是200百萬年歷史。地球上主要有七大板塊，分別是太平洋板塊、北美板塊、歐亞板塊、非洲板塊、南極板塊、印度-澳大利亞板塊和南美洲板塊。其他板塊包括阿拉伯板塊、加勒比板塊、南美洲西海岸的納斯卡板塊和南大西洋的斯科舍板塊。澳大利亞板塊與印度板塊融合在一起50和55百萬年。移動最快的板塊是海洋板塊，科科斯板塊以75毫米/年的速度前進，太平洋板塊以52–69毫米/年的速度前進。移動最慢的板塊是南美板塊，其移動速度為10.6毫米/年。

引力

地球引力是由于地球內部質量分布而施加給物體的加速度，其精確強度隨位置的不同而變化，靠近地球表面的重力加速度約為9.8m/s2。地形、地質和更深層次構造結構的局部差異導致地球重力場存在局部和廣泛的區域差異，稱為重力異常。其表面的重力變化約為0.7%，從秘魯內瓦多瓦斯卡蘭山的9.7639m/s2到北冰洋表面的9.8337m/s2。在大城市，其范圍從吉隆坡、墨西哥城和新加坡的9.7806m/s2到奧斯陸和赫爾辛基的9.825m/s2。

磁場

地球磁場，也稱為地磁場，是從地球內部延伸到太空的磁場，在太空中它與太陽風相互作用。磁場是由地球外核中鐵水和鎳的混合物的對流運動產生的電流產生的：這些對流是由地核逸出的熱量引起，是一種稱為地球發電機的自然過程。地球表面的磁場強度范圍為25至65微特斯拉（μT）。其強度會隨時間而變化。利物浦大學2021年的一項古地磁研究提供了越來越多的證據，證明地球磁場每2億年就會發生強度循環。

地球磁場在任何位置都可以用三維矢量表示，測量其方向的典型過程是使用指南針確定磁北的方向。它相對于真北的角度是赤緯(D)或變差。面向磁北，磁場與水平面所成的角度就是轉軸傾角(I)或磁傾角。磁場強度(F)與其施加在四氧化三鐵上的力成正比。另一種常見的表示形式是X（北）、Y（東）和Z（下）坐標。

地球磁場定義了磁鐵的北極和南極。磁鐵的最初用途之一是用作指南針，磁鐵的北極被定義為當磁鐵懸浮時被地球磁北極吸引從而可以自由轉動的極點。由于異極相吸，地球磁北極實際上是其磁場的南極（磁場向下指向地球的地方）。

磁層是天體周圍的空間區域，其中帶電粒子受到該天體磁場的影響，是由遠低于地球外核表面的帶電鐵水的對流運動產生的。地球的磁層是所有巖石行星中最強的一個，是一個巨大的彗星形狀的氣泡，它對地球的宜居性發揮了至關重要的作用。地球上的生命最初是在這種磁環境的保護下發展并持續維持的。磁層可以保護地球免受太陽和宇宙粒子輻射的影響，以及太陽風對大氣的侵蝕。太陽風的持續轟擊壓縮了磁場面向太陽的一側。面向太陽的一面或白天的一面延伸的距離約為地球半徑的六到十倍。磁層背向太陽的一側延伸成一條巨大的磁尾，其長度波動，可以測量數百個地球半徑。

在磁暴和亞暴期間，帶電粒子可以從外磁層特別是磁尾偏轉，沿著磁力線進入地球電離層，在那里大氣原子可以被激發和電離，從而產生極光。

大氣層

地球大氣層是一層氣體，統稱為空氣，由地球引力保留在地球周圍，形成行星大氣層。大氣層的質量約為5.15×1018公斤，主要成分是氮、氧和，可以產生壓力，吸收大部分流星體和紫外線太陽輻射，通過保溫使地表變暖，使生命和液態水存在于地球表面，并降低晝夜之間的極端溫度。截至2023年，按摩爾分數計算，干燥空氣含有78.08%氮氣、20.95%氧氣、0.93%氬、0.04%二氧化碳和少量其他氣體。空氣中還含有不同數量的蒸汽，約占大氣質量的0.25%，地平線平均約1%，整個大氣層平均約0.4%。空氣成分、溫度和大氣壓力隨平均海拔而變化。在大氣中，適合陸地植物光合作用和陸地動物呼吸的空氣僅存在于地球對流層中。

外逸層是地球大氣層的最散逸層，熱層的上方，空氣極其稀薄。它從熱層頂部的熱層頂延伸到與太陽風和行星際介質的邊界，沒有明確的上邊界。根據太陽的X射線和紫外線輻射量，外逸層下邊界的高度在距地球表面約500至1000千米之間變化。該層主要由密度極低的氫、氦和一些較重的分子組成，包括靠近外基的氮、氧和二氧化碳。原子和分子相距甚遠，可以傳播數百公里而不相互碰撞。因此，外逸層的行為不再像氣體，粒子不斷逃逸到太空中。這些自由移動的粒子遵循彈道軌跡，可能會進出磁層或太陽風。地球每秒損失約3公斤氫、50克氦以及少量的其他成分。此外，地球的北極光和南極光有時會出現在外逸層的下部，外逸層還包含許多繞地球運行的人造衛星。

熱層是地球大氣層的第二高層，位于中間層正上方、外逸層下方的一層。在這一層大氣中，紫外線輻射引起分子的光電離或者光解離，從而產生離子。因此，熱層構成了電離層的大部分。熱層的名稱取自希臘語θερμ??，意思是熱，熱層開始于海拔約80千米的地方。該層沒有云和水蒸氣。溫度會隨著高度的增加而逐漸升高，最高可達1500°C，盡管氣體分子相距甚遠，其通常意義上的溫度意義不大。空氣非常稀薄，以至于單個分子在與其他分子碰撞之間平均行進1千米。

中間層是地球大氣層的第三高層，占據平流層上方和熱層下方的區域。它從海拔約50千米的平流層頂延伸到海拔80-85千米的中間層頂。溫度隨著高度的增加而下降，是地球上最冷的地方，平均溫度約為?85?°C，比南極洲還冷，可以將水蒸氣凍結成冰云。如果日落后陽光照射到這些云上，人類就可以看到，它們被稱為夜光云（NLC）。中間層也是大多數流星進入大氣層時燃燒的層，它離地球太高，噴氣式飛機和氣球無法到達，而軌道航天器又太低，主要由探空火箭和火箭動力飛機進入。

平流層是地球大氣層的第二低層，位于對流層之上，并被對流層頂隔開。該層從地球表面上方約12千米處的對流層頂部延伸到海拔約50至55千米的平流層頂。平流層頂部的大氣壓力大約是地平線壓力的1/1000，包含臭氧層，臭氧層是地球大氣層的一部分，其中含有相對較高濃度的臭氧。平流層溫度隨著高度增加而升高，對流層頂的溫度可達-60°C，但平流層頂部的溫度要高得多，可能接近0°C。平流層溫度剖面創造了非常穩定的大氣條件，因此平流層缺乏對流層中普遍存在的產生天氣的空氣湍流。因此，平流層幾乎沒有云層和其他形式的天氣。然而，在空氣最冷的這一層大氣的下部，偶爾會看到極地平流層或珠光云。平流層是噴氣式飛機可以到達的最高層。

對流層是地球大氣層的最低層，約占地球大氣層質量的80%，從地球表面延伸至平均高度約12千米的區域。溫度通常會隨著對流層高度的增加而下降，因為對流層主要是通過來自表面的能量轉移而被加熱。因此，對流層的最低部分通常是對流層最溫暖的部分，這促進了垂直混合。對流層比其所有上覆層更致密，因為對流層頂部有較大的大氣重量，導致其受到最嚴重的壓縮。大氣總質量的50%位于對流層下部5.6千米處。此外，它是地球天氣發生的層，存在大多類型的云，是最潮濕的層。大多數傳統航空活動發生在對流層，它是螺旋槳飛機可到達的唯一層。

氣候

地球氣候有濕潤熱帶、干旱、濕潤中緯度、大陸性和冷極地五大類型，并進一步分為更具體的亞型。溫度會根據太陽接收到的太陽輻射而改變，到達地球表面的太陽能量隨著緯度的增加而減少。在高緯度地區，陽光以較低的角度到達地表，并且必須穿過較厚的大氣柱。因此，距赤道每升高一度，海平面的年平均氣溫就會降低約0.4°C。比如在死亡谷國家公園等炎熱沙漠中，地表氣溫可能升至55°C左右，而在南極洲則可能降至-89°C。

影響氣候的因素有與海洋的距離、海洋和大氣環流等。大氣環流帶包括赤道30°以下地區的信風和中緯度30°至60°之間的西風帶。比如舊金山和華盛頓哥倫比亞特區都是沿海城市，緯度大致相同，但是舊金山的氣候明顯更為溫和，因為受大氣環流的影響，盛行風向從海洋吹向陸地。海洋是影響氣候的重要因素之一，它是一個大型熱庫，可以儲存大量熱量，風可以將海洋的寒冷或熱量輸送到陸地，靠近海洋的地方通常夏季較冷，冬季較溫暖，還可以將熱能從赤道海洋分配到極地地區的溫鹽環流。此外，海洋溫度分布的變化可能導致顯著的天氣變化，例如厄爾尼諾暖流南方濤動。最后，氣溫還會隨著高度的增加而降低，導致山區比低洼地區更冷。

地球降水量受到大氣環流、地形特征和溫差影響，導致每個地區降水量變化很大。降水主要是通過表面蒸發產生的蒸汽經過大氣中的循環模式輸送，當大氣條件允許溫暖潮濕的空氣上升時，這些水會凝結并以降水的形式落到地表。大部分水通過河流系統輸送到低海拔地區，之后返回海洋或沉積到湖泊中，這種水循環是維持陸地生命的重要機制，也是地質時期地表特征侵蝕的主要因素。

水圈

地球表面有豐富的水資源，特別是液態水，是地球區別于太陽系其他行星的獨特特征，具有相當大氣層的太陽系行星確實部分含有大氣水蒸氣，但它們缺乏穩定地表水的表面條件。盡管一些衛星顯示出存在大量地外液態水的跡象，其體積甚至可能比地球海洋還要大，但所有這些衛星都是一公里厚的冰凍表層下的大型水體。

地球水圈是地球水及其分布的總和，大部分由地球的全球海洋組成，還包含大氣和陸地上的水以及云層、內海、湖泊、河流和深達2000米的地下水。其中海洋的質量約為1.35×1018噸，約為地球總質量的1/4400。海洋面積為3.618億平方千米，平均深度為3682米，體積約為13.32億平方千米。?海洋覆蓋了地球表面2/3以上的面積，同時也是溶解大氣氣體的儲存庫，這對于許多水生生物的生存至關重要。

地球上大約97.5%的水是鹽水，剩余的2.5%是淡水。其中海洋的平均鹽度約為每千克海水35克鹽，大部分鹽是從火山活動中釋放出來或從冷火成巖中提取的。約68.7%的淡水以冰的形式存在于冰蓋和冰川中，剩下的30%是地下水，1%是地表水以及其他形式的淡水沉積物，如永久凍土、大氣中的水蒸氣、生物結合等。

軌道特性

自轉

地球自轉是地球繞其自身軸的旋轉，以及旋轉軸在空間中方向的變化，方向是自西向東自轉，順行運動。從北極星看，地球是逆時針旋轉。地球自轉周期是平均太陽時的86400秒，周期并不均勻，受潮汐減速影響，地球的太陽日現在比19世紀時稍長，因此每天比平均太陽日長0到2毫秒。

地球相對于恒星的自轉周期，被國際地球自轉和參考系統服務（IERS）稱為恒星日，是平均太陽時（UT1）的86164.0989秒，當地球移動到平均三月春分點的時候，地球自轉周期為平均太陽時(UT1)的86164.0905秒，因此恒星日比真正的恒星日短約8.4毫秒。

除大氣層內的流星和低軌道衛星外，地球天空中天體的視運動主要以15°/h=15'/min的速度向西運動。對于天赤道附近的天體來說，這相當于每兩分鐘太陽或月亮的視直徑。從地球表面看，太陽和月球的視尺寸大致相同。

2024年7月，多國研究人員共同發表的研究報告顯示，全球變暖趨勢引起的兩極冰雪加速消融正減緩地球自轉速度，地球上的“一天”會延長0.3微秒至1微秒。全球變暖趨勢如果照最壞情況發展下去，預測到2100年之前，地球上的“一天”會增加2.62微秒左右。

2025年夏天，地球自轉速度變快導致7月9日成為有史以來最短的一天，比平時短1.3到1.6毫秒。2020年，科學家首次發現地球自轉速度達到了自1970年以來的最高水平。根據國際地球自轉和參考系服務機構的數據，2025年夏天也是自2020年以來第六次地球自轉加速。

公轉

地球繞太陽運動的軌跡成為公轉，地球是內太陽系的一部分。地球的平均軌道距離約為1.5億千米，這是天文單位的基礎，大約等于8.3光分或地球到月球距離的380倍。地球每365.2564個平均太陽日或一個恒星年繞太陽公轉一周。太陽在地球天空中以大約每天1°的速度向東移動，相當于每12小時一個太陽或月亮的視直徑。因公轉，地球平均需要24小時（一個太陽日）才能繞其軸旋轉一周，以便太陽回到經線。地球的軌道平均速度約為29.78米每秒，這足以在7分鐘內行駛相當于地球直徑的距離，約12742千米。

地球的希爾球體或重力影響球體的半徑約為150萬千米，這是地球引力影響強于更遠的太陽和行星的最大距離。物體必須在這個半徑內繞地球運行，否則它們可能會受到太陽引力的束縛。地球和太陽系位于銀河系中，繞其中心運行約28000光年，它位于獵戶座臂銀河平面上方約20光年處。相對于其他恒星，月球和地球每27.32天繞一個共同的重心運行一次。與地月系統繞太陽的共同軌道相結合，朔望月的周期為29.53天。從天體北極看，地球、月球的運動及其自轉都是逆時針方向的。軌道平面和軸平面并不精確對齊：地軸與地球-太陽平面（黃道）的垂直線傾斜約23.44度，地月平面相對于地球-太陽平面傾斜達±5.1度。如果沒有這種傾斜，每兩周就會出現一次日食，月食和日食交替出現。

軸向傾斜與季節

地球的軸向傾斜約為23.439281°，其軌道平面的軸始終指向天極。由于地軸傾斜，到達地表任意給定點的陽光量在一年中會發生變化，從而導致氣候的季節性變化。地軸傾斜角度在很長一段時間內相對穩定，但也會發生章動，主要周期為18.6年的輕微不規則運動。地軸的方向也會隨著時間的推移而變化，在每個25800年的周期內繞一整圈進動，這種進動是恒星年和回歸年之間差異的原因。這兩種運動都是由太陽和月球對地球赤道凸起的不同吸引力引起的。兩極也在地球表面遷移了幾米，這種極運動具有多個周期性分量，統稱為準周期運動。除了該運動的年度組成部分之外，還有一個稱為錢德勒擺動的14個月周期。地球的自轉速度也會發生變化，這種現象稱為日長變化。

北半球的夏季發生在北回歸線面向太陽時，南半球的夏季發生在摩羯座面向太陽時。按照天文學慣例，四個季節可以通過至日和分點來確定。在北半球，冬至發生在12月21日左右；夏至在6月21日左右，春分在3月20日左右，秋分在9月22日或23日左右。在南半球，情況則相反，夏至和冬至互換，春分和秋分日期互換。夏季，白天持續時間更長，太陽在天空中更高。冬季氣候變涼，白天變短。[162]北極圈以上和南極圈以下，一年中的部分時間根本沒有日光，導致極夜，而且會持續幾個月。這些相同的緯度地區也會經歷午夜太陽，在那里太陽全天可見，導致極晝。

衛星

天然衛星

月球是地球的一顆天然衛星，直徑約為地球的四分之一。關于月球起源最廣泛接受的理論，即大撞擊假說，假說表示月球是由一顆名為忒伊亞的火星大小的原行星與早期地球的碰撞形成，這一假說解釋了月球相對缺乏鐵和揮發性元素以及其成分與地殼幾乎相同的事實。從地球上看，月球距離地球足夠遠，其圓盤的表觀大小與太陽幾乎相同。這兩個天體的角大小相匹配。雖然太陽的直徑大約是月球的400倍，但它的距離也比月球大400倍。這使得地球上可以發生日全食和日環食。

地球和月球之間的引力引起地球上的潮汐。對月球產生的影響是潮汐鎖定：月球的自轉周期與繞地球運行的時間相同。當月球繞地球運行時，其表面的不同部分被太陽照亮，從而產生月相。由于潮汐相互作用，月球以約38毫米/年的速度遠離地球，數百萬年來，這些微小的變化造成了重大變化。例如，約620百萬年時期，一年有400±7天，每天持續21.9±0.4小時。

月球可能通過調節地球氣候而極大地影響了生命的發展。古生物學證據和計算機模擬表明，地球的軸傾斜通過與月球的潮汐相互作用而穩定。一些理論家認為，如果沒有這種穩定來抵抗太陽和行星對地球赤道凸起施加的扭矩，旋轉軸可能會變得混亂不穩定，在數百萬年的時間里表現出巨大的變化。

小行星和人造衛星

地球的共軌小行星群由準衛星、馬蹄形軌道天體和特洛伊小行星組成。至少有五顆準衛星，其中包括469219Kamo'oalewa。特洛伊小行星伴星 2010 TK7正在地球繞太陽軌道上圍繞領先的約瑟夫·拉格朗日三角點L4平動。微小的近地小行星2006RH120大約每20年就會靠近地月系統一次，在接近過程中，它可以繞地球運行很短的一段時間。

截至2023年11月，共有6718顆運行中的人造衛星繞地球運行。還有一些不起作用的衛星，包括目前在軌最古老的衛星先鋒一號，以及超過16000塊被跟蹤的空間碎片。地球上最大的人造衛星是國際空間站。

地球上的生命

生物圈

截至2023年，地球是已知唯一適合生命居住的地方，地球形成后幾億年，生命就開始在地球早期的水體中發展。之后生命棲息在地球上許多特定的生態系統中，并最終在全球范圍內擴展，形成一個總體生物圈。地球為生命提供液態水，提供維持新陳代謝的足夠能量。植物和其他生物從水、土壤和大氣中吸收養分，然后營養物質在不同物種之間不斷循環利用。

隨著時間的推移，地球上的生命呈現多樣化，使得生物圈擁有不同的生物群落，其中居住著相對相似的植物和動物。不同的生物群落在不同的海拔或水深、行星溫度緯度以及具有不同濕度的陸地上生活。地球的物種多樣性和生物量在淺水區和森林中達到頂峰，特別是在赤道、溫暖和潮濕的條件下。而冰凍的極地地區和高海拔地區，或極度干旱的地區，動植物的生命相對貧瘠。

生命系統

人類起源于30萬年前東非的早期靈長目，此后一直在遷徙，隨著公元前10世紀農業的出現，越來越多的人在地球上定居。自19世紀以來，地球上的大部分土地都被政治邊界分隔的主權國家提出了領土主張，如今存在200多個國家，只有南極洲的部分地區和少數小區域無人認領。這些國家中的大多數共同組成了聯合國，這是世界范圍內領先的政府間組織，它將人類的治理范圍擴大到海洋和南極洲，從而擴大到整個地球。人類幾乎完全留在地球表面生活，依賴于地球及其維持的環境。自20世紀下半葉后，已有數百人暫時停留在地球以外的地方，其中一小部分人已經到達了另一個天體——月球，但都只是暫時停留。

20世紀，南極洲是最后一個首次出現人類存在的大陸，直到今天，人類的存在仍然有限。自19世紀以來，人口呈指數級增長，到2010年代初期達到70億。截至2022年，全球人口達到80億。世界各地人口的分布和密度差異很大，其中大多數生活在南亞到東亞，90%僅居住在地球的北半球。此外，自19世紀以來，人類越來越多地向城市地區聚集，到21世紀，大多數人居住在城市地區。

相關文化

歷史觀點

人類文化形成了許多關于地球的觀點。地球的標準天文符號是一個四分之一圓，代表世界的四個角以及一個十字球。20世紀中葉，蓋亞假說將地球環境和生命作為一個單一的自我調節有機體進行比較，得出廣泛穩定的宜居條件。

科學研究使人們對地球的看法發生了一些文化上的變革。在古希臘，人們開始認為地球是平坦的，之后受哲學家畢達哥拉斯和巴門尼德影響，大家想法被改變，認為地球是球形的。直到16世紀，地球一直被普遍認為是宇宙的中心，當時科學家首次得出結論，它是一個移動的物體，是太陽系的行星之一。19世紀，地質學家才意識到地球的年齡至少有數百萬年。1864年，威廉·湯姆森利用熱力學估計地球的年齡在2000萬至4億年之間，引發了關于這一主題的激烈爭論；直到19世紀末和20世紀初發現放射性和放射性測年法后，才建立了確定地球年齡的可靠機制，證明地球已有數十億年的歷史。

從太空拍攝的地球圖像，特別是在阿波羅計劃期間，被認為改變了人們對所居住星球的看法，稱為概覽效應，強調了它的美麗、獨特性和明顯的脆弱性。在科學和地球觀測的推動下，人們認識到人類活動對地球環境的影響范圍、開始承認人類的影響和地球環境的相互關聯性，并對全球環境問題采取行動。

節日

世界地球日是每年的4月22日，該活動起源于美國，1970年4月22日，美國首次舉行了聲勢浩大的“地球日”活動，是人類有史以來第一次規模宏大的群眾性環境保護運動。1990年4月22日，全世界140多個國家、2億多人同時在各地舉行多種多樣的環境保護宣傳活動，并得到聯合國的首肯，從此“地球日”成為“世界地球日”。地球日活動還建立了地球日聯盟(Earth Day Network)，每年為其成員組織提供建議性的地球日活動主題。