認識我們所在的─地球Earth─(上)
地球（英語：Earth），是太陽系八大行星之一，按離太陽由近及遠的次序排列為第三顆。地球是太陽系的第三顆行星，也是太陽系中直徑、品質和密度最大的類地行星。住在地球上的人類又常稱呼地球為世界。
地球有上百萬種生物的家園，包括人類。地球是目前人類所知宇宙中唯一存在生命的天體。地球誕生於45.4億年前，而生命誕生於地球誕生後的10億年內。從那以後，地球的生物圈改變了大氣層和其他環境，使得需要氧氣的生物得以誕生，也使得臭氧層形成。
臭氧層與地球的磁場一起阻擋了來自宇宙的有害射線，保護了陸地上的生物。地球的物理特性，和它的地質歷史和軌道，使得地球上的生命能週期性地持續。地球預計將在15億年內繼續擁有生命，直到太陽不斷增加的亮度滅絕地球上的生物圈為止。
地球的表面被分成幾個堅硬的部分，或者叫板塊，它們以地質年代為週期在地球表面移動。地球表面大約71%是海洋，剩下的部分被分成洲和島嶼。液態水是所有已知的生命所必須的，但並不在所有其他星球表面存在。地球的內部仍然非常活躍，科學家推測地球的內部結構有一層很厚的地幔，一個液態外核和一個固態的內核。
地球會與外太空的其他天體相互作用，包括太陽和月球。當前，地球繞太陽公轉一周所需的時間是自轉的366.26倍，這段時間被叫做一恒星年，等於365.26太陽日。地球的地軸傾斜23.4°（與軌道平面的垂線傾斜23.4°），從而在星球表面產生了週期為1恒星年的季節變化。
地球唯一的天然衛星，誕生於45.3億年前的月球，造成了地球上的潮汐現象，穩定了地軸的傾角，並且減慢了地球的自轉。大約38到41億年前，後期重轟炸期的小行星撞擊極大地改變了表面環境。
地球的礦物和生物等資源維持了全球的人口。地球上的人類分成了大約200個獨立的主權國家，它們通過外交、旅遊、貿易和戰爭相互聯繫。人類文明曾有過很多對於這顆行星的觀點，包括神創造人類、天圓地方、地球是宇宙中心等。
西方人常稱地球為蓋亞，這個詞有“大地之母”的意思。
人類科學家已經能夠重建地球過去有關的資料。太陽系的物質起源於45.672億±60萬年前，而大約在45.4億年前（誤差約1%），地球和太陽系內的其他行星開始在太陽星雲－太陽形成後殘留下來的氣體與塵埃形成的圓盤狀－內形成。
通過吸積的過程，地球經過1至2千萬年的時間，大致上已經完全成形。從最初熔融的狀態，地球的外層先冷卻凝固成固體的地殼，水也開始在大氣層中累積。
月亮形成的較晚，大約是45.3億年前，一顆火星大小，品質約為地球十分之一的天體（通常稱為忒伊亞）與地球發生致命性的碰撞。這個天體的部分品質與地球結合，還有一部分飛濺入太空中，並且有足夠的物質進入軌道形成了月球。
釋放出的氣體和火山的活動產生原始的大氣層，小行星、較大的原行星、彗星和海王星外天體等攜帶來的水，使地球的水份增加，冷凝的水產生海洋。新形成的太陽光度只有目前太陽的70%，但是有證據顯示早期的海洋依然是液態的，這稱為微弱年輕太陽謬論矛盾。溫室效應和較高太陽活動的組合，提高了地球表面的溫度，阻止了海洋的凝結。
有兩個主要的理論提出大陸的成長：穩定的成長到現代和在早期的歷史中快速的成長。目前的研究顯示第二種學說比較可能，早期的地殼是快速成長的，隨後跟著長期穩定的大陸地區。在時間尺度上的最後數億年間，表面不斷的重塑自己，大陸持續的形成和分裂。
在表面遷徙的大陸，偶爾會結成成超大陸。大約在7億5千萬年前，已知最早的一個超大陸羅迪尼亞開始分裂，稍後又在6億至5億4千萬年時合併成潘諾西亞大陸，最後是1億8千萬年前開始分裂的盤古大陸。
現在，地球提供了目前已知唯一能夠維持生命進化的環境。通常認為，大約40億年前，高能的化學分子就能自我複製，過了5億年，最後共同祖先誕生。光合作用使得太陽的能量能夠被生物直接利用。
光合作用產生的氧氣在大氣層聚集，從而在大氣層上層形成了臭氧層。相似的小細胞聚集形成更大更複雜的真核細胞（內共生學說）真正由細胞組成的多細胞生物開始逐漸分化。由於臭氧層抵擋了來自宇宙的有害射線，生命佈滿了地球表面。
自從20世紀60年代，人們認為在8.5到6.3億年前的新遠古代曾出現冰河期，冰雪覆蓋了大半個地球。這個假說被稱作“雪球地球”，這個假說的有趣之處在于，它正好出現在寒武紀大爆發（多細胞生物種類開始迅速增多）之前。
大約5.35億年的前寒武紀大爆發之後，一共發生了五次大滅絕。最後一次大滅絕是6500萬年前的白堊紀-第三紀滅絕事件。隕石的撞擊可能導致了恐龍和其他大型爬行動物的滅絕，但剩下的小型動物如哺乳動物則活了下來。
在過去的6500萬年裏，哺乳動物開始多樣化，幾百萬年後，一種非洲的猿類動物獲得了直立行走的能力。這使它們能夠使用工具，也促進了它們的交流，最終使它們的大腦越來越發達。於是它們發展了農業，然後開始出現文明。人類以其他生物從來沒有過的速度稱霸地球。影響了自然和大量其他生物。
4000萬年前，冰河期開始，並在300萬年前的更新世增強，極地開始了週期性的凍結和融化。最後一次冰期結束於1萬年前。
地球由內核到地表的構成是有一定規律的。如同其他的類地行星，地球內部從外向內分別為矽質地殼、高度粘滯狀地幔、以及一個外層為非粘滯液態內部為固態的地核。地核液體部份導電質的對流使得地球產生了微弱的地磁場。
地球內部溫度高達5270開爾文(4996.85攝氏度)。行星內部的熱量來自于其形成之初的“吸積”。這之後的熱量來自於類似鈾釷和鉀這類放射性元素的衰變。從地球內部到達地表的熱量只有地表接收太陽能量的1/20000。
地球內部的金屬質不斷的通過火山和大洋裂縫湧出地表。組成地殼大部分的岩石年齡都不超過1億（1×108）年；目前已知的最古老的地殼年齡大約有44億（4.4×109）年歷史。
地球的平均密度為5515kg/m3，是太陽系中密度最高的行星。但地球表面物質的密度只有大約3000kg/m3，所以一般認為在地核存在高密度的物質－在地球形成早期，大約45億（4.5×109）年前，地球幾乎是由熔化的金屬組成的，這就導致了地球中心處發生高密度物質聚集，低密度物質移向地表的過程。
科學家推測地核大部分是由鐵所組成（占80%），其餘物質基本上是鎳和矽。像鈾等高密度元素要不是在地球裏頭稀少，要不然就是和輕元素相結合存在於地殼中。
地核位於古登堡介面以內，地核又以雷門不連續面為界分為兩部分：半徑約1250km的內核，即G層，以及在內核外部一直到距地心約3500km的液態外核，即E、F層。F層是地核與地幔的過渡層。
一般，人們認為地球內核是一個主要由鐵和一部分鎳組成的固態核心。另一個不同的觀點則認為內核可能是由單鐵結晶組成。包在內核外層的外核一般認為是由液態鐵質混合液態鎳和其他輕元素組成的。通常，人們相信外核中的對流加上地球的快速自轉－借由發電機理論－是產生地磁場的原因。固態內核因為溫度過高以致於不可能產生一個永久磁場。但內核仍然可能保存有液態外核產生的磁場。
最近的觀測證據顯示內核可能要比地球其他部分自轉得快一點，一年約相差2°。
從地核週邊約2900千米深處的古登堡介面一直延伸到約33千米深處莫氏不連續面的區域被稱作地幔。在地幔底部的壓力大約是1.40Matm（140GPa）。那裏大部分都是由富含鐵和鎂的物質所組成。物質的熔點取決於所處之處的壓力。隨著進入地幔的深度的增加，受到的壓應力也逐漸增加。
地幔的下部一般被認為是固態的，上部地幔一般則認為是由較具有塑性固態物質所構成。上部地幔裏物質的黏滯度在1021至1024Pa·s間，具體資料依據深度而變化，因巨大的壓應力造成地幔物質的連續形變，所以上部地幔便具有極緩慢流動的能力。
地球內核是固態、外核是液態、而地幔卻是固態且較具有塑性的，其原因在於不同地層物質的熔點，以及隨著深度增加的溫度和壓應力。在地表溫度足夠低，主要成分鎳鐵合金和矽酸鹽呈固態。地幔上層的矽酸鹽基本是固態的，局部有熔化的，但總體說來由於溫度高且壓應力較小，黏滯度相對較低。而地幔下層由於巨大的壓應力，黏滯度要比上層的大得多。金屬質的鎳鐵外核因為合金熔點低，儘管壓應力更為巨大，反而呈現液態。最終，極大的壓應力使得內核維持固態。
地殼指的是從地面至平均深度約33km深處的莫霍介面的地下區域。薄的洋底殼是由高密的鎂矽酸鐵岩（鎂鐵礦）構成。矽酸鎂鐵岩是組成大洋盆地的基礎材料。比較厚的陸殼是由密度較小的鋁矽酸鉀鈉岩（長英礦物）所構成。
地殼與地幔的交界處呈現不同的物理特性：首先，存在一個使地震波傳播速率發生改變稱做莫霍洛維奇分介面的物理界線面，一般認為，產生分介面的原因是因為上部構成的岩石包括了斜長石而下部沒有長石存在。第二個不同點就是地殼與地幔間存在化學改變－大洋殼深處部分觀察到超鹼性積累和無磁場的斜方輝橄岩差別以及大洋殼擠壓陸殼產生的蛇綠岩之間的差別。
地球是目前已知的唯一擁有生命存在的地方，大約是海平面上下10千米。整個行星的生命形式有時被稱為是生物圈的一部分。生物圈覆蓋大氣圈的下層、全部的水圈及岩石圈的上層。生物圈通常據信始於自35億（3.5×109）年前的進化。生物圈又分為很多不同的生物群系。根據相似的存在範圍劃分為植物群和動物群。在地面上，生物群落主要是以緯度劃分，陸地生物群落在北極圈和南極圈內缺乏相關的植物和動物，大部分活躍的生物群落都在赤道附近。
地球擁有一個由78%的氮氣、21%的氧氣、和1%的氬氣混和微量其他包括二氧化碳和水蒸氣組成的厚密大氣層。大氣層是地球表面和太陽之間的緩衝。地球大氣的構成並不穩固，其中成份亦被生物圈所影響。如大氣中大量的自由二價氧是地球植物通過太陽能量製造出來的。離開這些植物，氧氣將通過燃燒快速與物質重新結合。自由（未化合）的氧元素對地球上的生命意義重大。
地球大氣是分層的。主要包括對流層、平流層、中間層、熱層和逸散層。所有的層在全球各地並不完全一致並且隨著季節而有所改變。
地球大氣圈的總品質大約是5.1×1018kg，是地球總品質的0.9ppm。
地球是太陽系中唯一表面含有液態水的行星。水覆蓋了地球表面71%的面積（96.5%是海水，3.5%是淡水）。水在五大洋和七大陸都存在。地球的太陽軌道、火山活動、地心引力、溫室效應、地磁場以及富含氧氣的大氣這些因素相結合使得地球成為一顆水之行星。
地球正好處在足夠溫暖能存在液態水的軌道邊緣。離開適當的溫室效應，地球上的水將都會凍結為冰。古生物學證據顯示如果藍綠藻（藻青菌）在海洋中出現晚一點，溫室效應將不足以維持地球表面液態水的存在，海洋可能在1000萬至1億年間凍結，發生冰川紀事件。
當時在像金星這樣的行星上，氣態的水阻止了太陽的紫外輻射。大氣中的氫被吹過的太陽風離子化，其產生的效果雖然緩慢但結果卻不可改變。這也是一個金星上為何沒有水的假說：離開了氫原子，氧氣將與地表物質化合並留存在土壤礦物中。
在地球大氣中，存在一個很薄的“臭氧層”。臭氧在平流層吸收了大氣中大部分多餘的高能紫外輻射，減低了裂化效應。臭氧只能由大氣中大量自由二價氧原子產生，所以臭氧的產生也依賴於生物圈（植物）。地磁場產生的電離層也保護了地球不會受到太陽風的直接襲擊。
最後說明的一點是，火山活動也持續的從地球內部釋放出水蒸氣。地球通過水和碳對地幔和火山中的石灰石消解產生二氧化碳和水蒸氣（參見行星築造學）。據估計，仍存留在地幔中的水的總量是現在海洋中所有水數量的10倍，雖然地幔中的大部分水可能從來不會釋放到地表。
地球水界的總品質大約是1.4×1021kg，計為地球總品質的0.023%。
地球沿著貫穿北極至南極的一條軸自西向東旋轉一周（1個恒星日）平均需要花時23小時56分2.1秒,自轉週期是0.997日。這就是為什麼在地球上主要天體（大氣中的流星和低軌道衛星除外）一日內向西的視運動是15°/小時（即15'/分鐘）－即2分鐘一個太陽或月亮的視直徑的大小。
在慣性參考坐標系中，地軸運動還包括一個緩慢的歲差運動。這個運動的大週期大約是25800年一個迴圈，每一次小的章動週期是18.6年。對處於參考坐標系中的地球、太陽與月亮對地球的微小吸引在這些運動的影響下造成地球赤道隆起，並形成類橢圓形的扁球。
地球的自轉也是有輕微的擾動的。這稱為極運動。極運動是准週期性的，所謂的准週期包括一個一年的晃動週期和一個被稱為錢德勒擺動的14個月週期。自轉速度也會相應改變。這個現象被稱為日長改變。
公轉週期為365.2564個平太陽日（即1個恒星年）。地球的公轉使得太陽相對其他恒星的視運動大約是1°/日－這就相當於每12小時一個太陽或月亮直徑的大小。公轉造成的視運動效果與自轉造成的正好相反。
地球公轉軌道線速度是約30 km/s，即每7分鐘經過一個地球直徑，每4小時經過一個地月距離。
地球唯一的天然衛星是月球。其圍繞地球旋轉一周需要用時一恒星月（27又1/3日）。因此從地球上看來月球的視運動相對太陽大約是12°/日－即每小時一個月球直徑，方向同樣與自轉效果相反。
如果在地球北極進行觀測，則地球的公轉、月球運行以及地球自轉都將是逆時針的。
地球的軌道和軸位面並非是一致的：地軸傾斜與地日平面交角是23.5度，這產生了四季變化；地月平面與地日平面交角大約為5度，如果沒有這個交角，則每月都會發生日蝕。
地球的Hill大氣層（大氣影響範圍）的半徑大約為1.5 G米，這個範圍足以覆蓋月球的軌道了。
因為地球氣候從亙古到現在都有發生巨大變化並且這種變化將繼續演進，很難把地球氣候概括。地球上與天氣和氣候有關的自然災害包括龍捲風、颱風、洪水、乾旱等。
兩極地氣候被兩個溫度相差並非很大的區域分隔開來：赤道附近寬廣的熱帶氣候和稍高緯度上的亞熱帶氣候，降水模式在不同地區也差異巨大，降水量從一年幾米到一年少於一毫米的地區都有。
地球總面積約為5.10072億km2，其中約29.2%（1.4894億km2）是陸地，其餘70.8%（3.61132億km2）是水。陸地主要在北半球，有五個大陸：歐亞大陸、非洲大陸、美洲大陸、澳大利亞大陸和南極大陸，另個還有很多島嶼。大洋則包括太平洋、大西洋、印度洋，北冰洋和南冰洋五個大洋及其附屬海域。海岸線共356000千米。
極端海拔
陸地上最低點：死海−418米。
全球最低點：太平洋上的馬里亞納海溝−11,034米。
全球最高點：珠穆朗瑪峰（聖母峰）8,844.43米。
大部分地區以及其間生物都遭受過類似熱帶氣旋、颶風、或颱風這樣的極端天氣。也有很多地區發生過地震、山崩、海嘯、火山爆發、龍捲風、灰岩坑（地層下陷）、洪水、乾旱以及其他氣候異常和災難。(續)
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