地球的外部结构
1.大气
(1)大气
大气层是地球的最外层，位于星际空间和地面之间，由固体地球周围的各种气体组成。据调查，地面以下的土壤和一定深度(一般小于3km)的岩石中也有少量空气。
大气的主要成分是氮气、氧气、氩气、二氧化碳和水蒸气，它们占空气体积的99%以上，其他气体的含量很少。此外，大气中还含有少量的尘埃颗粒。
大气总质量为5.6×1021g，主要集中在100 km以下的范围，超过一半集中在100km以下的空间。由于地球引力的影响，随着高度的增加，大气的密度和压力趋于变薄和降低。
大气的温度和密度随着高度的不同而变化，因此它具有沿垂直地面方向的分层现象。根据国际气象组织的规定，从下到上可分为对流层、平流层、中间层(中间层)、电离层(暖层)和扩散层(逃逸层)(图1-16)，其中对流层和平流层对地面影响较大。
图1-16地球大气结构示意图
对流层对流层是大气的底层，受地面影响最大，有明显的对流现象。大气的流动叫做风，风是一种重要的地质力。在不同的高度和纬度上，大气的厚度、温度、压力和密度是不同的，从而形成空气对流，这是形成风、雨、雪、云等各种气象过程的重要原因。
平流层是从对流层顶到35 ~ 35 ~ 55公里高度的大气。平流层的厚度在赤道比在两极要小。气流运动主要在水平方向。气温没有受到地面热辐射的影响，在30 ~ 55公里的高度范围内存在臭氧(O3)较多的一层。臭氧具有吸收紫外线的能力，是地球生物免受太阳辐射伤害的重要保护层。平流层中很少有气候现象。
(2)气候带
气候因素与全球气压带的分布密切相关，气候因素相似的气候带具有明显的随纬度分布的特征。由于气候因素不同，划分气候带的方案也不同。在地质研究中，常用降水、温度和湿度将全球气候分为湿润气候区、干旱气候区、半干旱气候区和寒冷(冰冻)气候区。各气候带的分布和特征列于表1-3。
表1-3气候带分布及主要特征
①湿润气候区雨量充沛，地表水发达，湖泊众多，地下水丰富，植被茂盛，生物种类繁多，我国东南各省属于此类地区。②干旱气候区的蒸发量往往超过降雨量，降雨量较少，多为雨季形成的临时性流水，而湖泊由于蒸发量大，形成含盐量高的咸水湖。(3)干旱气候带的特点是风大、植被稀疏，往往形成干旱沙漠。中国西北是干旱气候区。④寒(冻)气候带气温低，降水以雪为主，常被冰川占据。主要分布在极地，也分布在一些高山地区，如我国青藏高原的冰川。
由于构造运动引起的大陆运动、海陆变迁和极点位移，同一地区在不同的地质历史时期可以出现不同的气候。今天炎热的热带气候区也可能是地质历史上冰雪覆盖的寒冷地区，这可以从地壳上沉积岩和生物化石的特征得到证明。根据魏格纳和柯本的研究结果，280Ma以前的极地在夏威夷岛附近。当时西欧和北美位于赤道带，多雨，森林茂密。到230年前，西欧和北美已经位于干旱气候区。相反，今天白雪皑皑的南极大陆在280万年前是一个位于赤道地带的大陆。
2.水圈和水循环
水圈是由地球表面连续的水体组成的。构成水圈的水体包括海洋、河流、湖泊、沼泽和地下水。水圈的存在是地球与太阳系其他行星的主要区别之一。据估算，水圈质量为1.5×1018t，仅占地球质量的0.024%，但体积较大，达到1.4×109km3。近97%的水集中在海洋中，其次是极地冰盖和高山上的冰川，约占总水量的1.9%，其余为地下水和分布在陆地上的河流、湖泊、沼泽等各种水体(表1-4)。
表1-4地球上各种类型水的估算
地球上的水在太阳辐射和重力的作用下一直在运动。大气中的水汽会在一定高度凝结成云，部分云会被风聚集，以雨、雪、冰雹等形式降落在大陆上。约60% ~ 80%的水分会以蒸发和叶片蒸腾的形式回到大气中，其余的则渗入地下(地下水)或形成各种地表水体(河流、冰川等。)，而且大部分都会流回海洋。海水会被太阳热辐射部分蒸发，形成水蒸气进入大气层，从而形成一个巨大的水圈循环(图1-17)。
图1-17水圈环流
在不断循环的过程中，水圈净化环境，调节气候，孕育生命，促进地表物质的迁移和地球各圈层的能量转换。无论是过去还是现在，都意义重大。
3.生物圈
生物圈是由生物及其生命活动发生的地带组成的一个连续的圈。由于地球表面大气圈、水圈和风化层的存在，在地球上适宜的温度条件下，形成了适宜生物生存的自然环境。地球是宇宙中唯一适合居住的地方，生物主要生活和分布在地表和水层。但在地表以下的土壤和岩石裂隙中(一般深度< 100 m)，部分深海海底(一般深度< 4000 m)和大气中(7 ~ 8 km高度内)已发现生物存在的迹象。
据统计，地质历史上存活下来的生物约有5亿~ 6543.8+0亿种。然而，在地球漫长的进化过程中，大部分已经灭绝。动物约有165438+万种，植物约有40万种，微生物至少有65438+万种。生物圈中生物和有机体的总量约为11.4×1012t，是地壳总质量的l/105。生物量虽小，但在地壳演化的地质过程中起着重要作用。比如生物的新陈代谢可以富集一些分散的元素或成分，在适当的条件下可以沉积形成各种有用的矿物质，如铁、磷、煤、油等。生物也可以风化和破坏岩石，这是改变地表外观的重要驱动力之一。