對地球的認知(下)

地球繞太陽公轉的軌道與太陽的平均距離大約是150 × 106千米（93,000,000英里），每365.2564平太陽日轉一圈，稱為一恒星年。公轉使得太陽相對于恒星每日向東有約1°的視運動，每12小時的移動相當於太陽或月球的視直徑。由於這種運動，地球平均要24小時，也就是一個太陽日，才能繞軸自轉完一圈，讓太陽再度通過中天。地球公轉的平均速度大約是29.8 km/s（107,000 km/h），7分鐘內就可行進12,742 km（7,918 mi），等同於地球的直徑的距離；約3.5小時就能行進約384,000 km（239,000 mi）的地月距離。

在現代，地球的近日點和遠日點出現的時間分別出現於每年的1月3日和7月4日左右。 由於進動和軌道參數變化帶來的影響，這兩個日期會隨時間變化。這種變化具有週期性的特徵，即米蘭科維奇迴圈。地球和太陽距離的變化，造成地球從遠日點運行到近日點時，獲得的太陽能量增加了6.9%。因為南半球總在每年相同的時間，當接近近日點時朝向太陽，因此在一年之中，南半球接受的太陽能量北比北半球稍多一些。但這種影響遠小於軸向傾斜對總能量變化的影響，多接收的能量大部分都被南半球佔有很高比例的海水吸收掉。

相對於恒星背景，月球和地球每27.32天繞行彼此的質心公轉一圈。由於地月系統共同繞太陽公轉，相鄰兩次朔的間隔，即朔望月的週期，平均是29.53天。從天球北極看，月球環繞地球的公轉以及它們的自轉都是逆時針方向。從超越地球和太陽北極的制高點看，地球也是以逆時針方向環繞著太陽公轉，但公轉軌道面（即黃道）和地球赤道並不重合——黃道面和赤道面呈現23.439281°（約23°26'）的夾角，該角也是自轉軸和公轉軸的夾角，被稱為軌道傾角、轉軸傾角或黃赤交角。而月球繞地球公轉的軌道平面（白道）與黃道夾角5.1°。沒有這些傾斜，每月就會有一次日食和一次月食交替發生。

地球的引力影響範圍（希爾球）半徑大約是1.5 × 106千米（930,000英里）。這是地球的引力大於太陽和更遙遠行星的最大距離。天體必需進入這個範圍內才能環繞著地球運動，否則其軌道會因太陽引力攝動而變得不穩定，並有可能脫離地球束縛。

包括地球在內的整個太陽系，在位於銀河平面上方約20 光年的獵戶臂內，以28,000 光年的距離環繞著銀河系的中心公轉。1990年，旅行者1號從6.4 × 109千米（4 × 109英里）拍攝到了地球的圖像（暗淡藍點）。

軌道傾角的存在使得地球繞太陽公轉時，太陽直射點在南回歸線和北回歸線之間週期性地變化，其週期為一個回歸年，時長為365.24219個平太陽日（即：365天5小時48分45秒）。地球上不同緯度地區晝夜長短和太陽高度角隨之變化，進而使得這些地區一日之內接受到的太陽輻射總量發生變化，導致季節變化。當北極點相對於南極點離太陽更近時，太陽直射點位於北半球，此時北半球晝長夜短，太陽高度角較大，為夏半年；南半球晝短夜長，太陽高度角較小，為冬半年；反之亦然。在北回歸線以北的北溫帶，太陽總是從東南方向升起，向西南方向落下；在南溫帶，太陽則是從東北方向升起，向西北方向落下。

在南、北半球各自的夏半年中，緯度越高，晝越長，夜越短，在極圈內可能出現全天都是白晝的情形，稱為極晝。在極點附近，夏半年的6個月都是極晝；冬半年緯度越高，晝越短，夜越長，極圈內可能出現全天都是黑夜的情形，稱為極夜。極點附近冬半年均為極夜。

在一個回歸年內，太陽直射點在南北回歸線之間移動。直射點落在北回歸線、南回歸線上的事件合稱“二至”。直射點會兩次越過赤道，稱為“二分”。在北半球，冬至出現在每年的12月21日前後，夏至出現在6月21日左右，春分通常出現在3月20日，秋分通常出現在9月22日或9月23日。在南半球，春分、秋分；夏至、冬至的日期正好與北半球相反。

由於地球不是理想的球體，而黃道面、白道面和赤道面都存在交角，太陽和月球對地球施加的力矩有垂直於自轉角動量的分量，使得地球在自轉的同時會發生進動，其週期為2.58萬年，從而導致了恒星年和回歸年的差異，即“歲差”。地球的傾斜角幾乎不隨時間變化而改變，但由於日月相對地球的位置不斷變化導致地球受到的外力發生變化，地球在自轉、進動時傾斜角仍然會有輕微、無規則的章動，其最大週期分量為18.6年，與月球交點的進動週期一致。地球也不是理想的剛體，受到地質運動、大氣運動等作用的影響，地球的品質分佈會發生變化，自轉極點相對於地球表面同樣也會有輕微的漂移，每年極點的位置會變化數米，自1900年以來，極點大約漂移了20米。這種漂移被稱為極移。極移是一種准週期運動，主要的週期分量包括一個週期為一年的運動和一個週期為14個月的運動。前者通常被認為與大氣運動有關，後者被稱為錢德勒擺動。由於地球的自轉角速度比月球和地球的公轉角速度都大，受到潮汐摩擦的影響，地球的自轉角速度隨著時間變化緩慢減小，換言之，一天的時間逐漸變長。

行星若能維持生命延續，就可稱為適居的，即使生命並不起源於那裏。地球能提供液態水，複雜的有機分子可在其中組裝合成並相互作用，還有足夠的能量來維持新陳代謝。地球到太陽的距離、公轉軌道偏心率、自轉速率、軸向傾斜、地質歷史、適宜的大氣和能起保護作用的磁場造成地球表面現在的氣候條件主因。

在行星的生態系統中生活的所有生物之總體稱為行星生物圈。地球的生物圈從35億年前開始進化，並分成了多個生物群系，每個生物群系中生活的動植物種類基本相同。陸地上的生物群系主要用緯度、海拔和濕度區分。極圈凍原、高山凍原和極度乾旱地區的生物群系中動植物稀少，生物多樣性較低；而位於赤道的熱帶雨林中物種極為豐富，生物多樣性較高。

地球蘊藏著各種自然資源供人類開採利用。其中很多是如化石燃料一類的不可再生能源，這些資源的再生速度非常緩慢。

化石燃料大多從從地殼中獲得，例如煤、石油和天然氣。人類主要用這些化石燃料來獲得能源和化工生產的原料。礦石形成于地殼的成礦過程，成礦過程由岩漿活動、侵蝕和板塊構造導致。

地球生物圈可產生許多對人類有益的生物製品，包括食物、木材、藥品、氧氣等，並可使眾多有機廢棄物回收再利用。陸上生態系統依靠表土和淡水維持，而海洋生態系統則依靠陸地沖刷而來的溶解養料維持。1980年，全球有50.53億公頃（5053萬平方千米）林地，67.88億公頃（6788萬平方千米）草地和牧場，還有15.01億公頃（1501萬平方千米）用作耕地。1993年，全球有2,481,250平方千米（958,020平方英里）的土地受到灌溉。人類在陸地上用各種建築材料建造自己的住所。

地球表面的大片區域均受熱帶氣旋、颱風等極端天氣影響，這些災害影響了受災地區生物的存亡。1980年到2000年之間，每年平均有11,800人因天災而死亡。其中在1900年至1999年之間，旱災促成的饑荒是造成最多死亡的災害。另外，地幔對流帶動板塊移動，並引起地震和火山活動等環境危害。地球的天然和環境危害還包括山火、水災、山崩、雪崩等，均會造成死亡。

人類的活動給很多地區都帶來了環境問題：水污染、空氣污染、酸雨、有毒物質、植被破壞（過度放牧、濫砍濫伐和沙漠化）、野生動物的死亡、物種滅絕、土壤的退化和侵蝕以及水土流失。

根據聯合國的資料，工業活動排放二氧化碳與全球變暖有密切關聯。預測顯示全球變暖將會給地球的環境帶來冰川和冰蓋熔化、溫度範圍更極端、重大天氣轉變、海平面上升等變化。

地圖學是關於研究和實踐地圖製作的學科，地理學是研究地球上的大陸、構造、居民和其他現象的學科。自古以來，地圖學和地理學一直為描述地球的方方面面而服務。測量是量度事物位置和距離的方法，可進行小規模的導航，確定位置和方向。測量與地圖學和地理學一起發展，提供並適當量化一些資訊。

截至2011年10月31日，地球的總人口達到70億左右。預測顯示世界人口將在2050年時達到92億人，其中在發展中國家將可能發生人口快速增長的情形。世界各處人口密度差異巨大，大部分人口居住在亞洲。預計在2020年全世界將有60%人口居住於都市中，而非農村地區。

據估計，地球上只有八分之一的地方適合人類居住。其中有四分之三覆蓋著海水，四分之一則是陸地。沙漠（14%）、高山（27%）以及其他不適合人類居住的地形占陸地總面積的二分之一。位於加拿大努納武特埃爾斯米爾島的阿勒特（82°28′N）為全球最北端的永久居住地；而位於南極洲的阿蒙森-史考特南極站（90°S）則是全球最南端的永久居住地，此地幾乎完全接近南極點。

地球的陸地表面，除了南極洲部分地區、沿著多瑙河西岸的一些土地以及位於埃及與蘇丹之間的無主地比爾泰維勒之外，均為主權獨立國家所擁有。截至2015年，全球共有193個主權國家是聯合國會員國，此外還有2個觀察員國，以及72個屬地與有限承認國家。雖然有一些民族國家有統治世界的企圖，但從未有一個主權政府統治過整個地球。

聯合國是一個以“介入國家之間的糾紛從而避免武裝衝突”為成立目標的全球性國際組織，也是一個為國際法和國際外交設立的重要平臺。如果取得了成員國的共識，聯合國可武裝干預一些國際事務。

1961年4月12日，尤裏·阿列克謝耶維奇·加加林成為了第一個抵達地球軌道的人類。截至2010年7月30日，共有487人曾去過太空並進入軌道繞行地球，其中有12人還參與了阿波羅計畫並在月球行走。正常情況下，國際空間站是太空中唯一還有人類的地方。太空站的成員由6人組成，成員一般每六個月替換一次。阿波羅13號於1970年執行任務期間離地球400,171千米，為人類目前到達過的最遠距離。

月球是地球的天然衛星，因古代在夜晚能提供一定的照明功能，也常被稱作“月亮”，月球的直徑約為地球的四分之一，結構與類地行星相似。月球是太陽系中衛星－行星體積比最大的衛星。雖然冥王星和其衛星冥衛一之間的比值更大，但冥王星屬於矮行星。

月球和地球間的引力作用是引起地球潮汐現象的主要原因，而月球被地球潮汐鎖定，因此月球的自轉週期等於繞地球的公轉週期，使月球始終以同一面朝向地球。月球被太陽照亮並朝向地球這一面的變化，導致月相的改變，黑暗部分和明亮部分被明暗界線分隔開來。

由於地月間的潮汐相互作用，月球會以每年大約38毫米的距離逐漸遠離地球，地球自轉的時間長度每年大約增加23微秒。數百萬年來，這些微小的變更累積成重大的變化。例如，在泥盆紀的時期（大約4.1億年前），一年有400天，而一天只有21.8小時。

月球對地球氣候的調節可能戲劇性地影響到地球上生物的發展。古生物學的證據和電腦類比顯示地球的轉軸傾角因為與月球的潮汐相互作用才得以穩定。一些理論學家認為，沒有這個穩定的力量對抗太陽和其他行星對地球的赤道隆起產生的扭矩，地球的自轉軸指向將混沌無常；火星就是一個現成的例子。

太陽的直徑大約是月球的400倍，但它與地球的距離也是400倍遠，因此地球看到的月球和太陽大小幾乎相同。這一原因正好使得兩天體的角直徑（或是立體角）吻合，因此地球能觀測到日全食和日環食。

關於月球的起源，大碰撞說是目前最受青睞的科學假說，但這一假設仍有一些無法解釋的問題。該假說認為，45億年前，一顆火星大小的天體忒伊亞與早期的地球撞擊，殘留的碎片形成了月球。這一假說解釋了月球相對於地球缺乏鐵和揮發性元素、以及其組成和地球的地殼幾乎相同等現象的原因。

人造地球衛星是由人類建造的環繞地球運行的太空飛行器。依據2015年9月的統計，包括已經失效，現存最老的美國衛星前鋒1號，全球共有1,305顆人造衛星，和300,000萬個太空垃圾在軌道上環繞著地球。目前全世界最大的人造衛星是國際太空站。

除了月球和人造衛星之外，地球還有至少5顆共軌小行星（准衛星），其中四顆是在地球軌道上環繞著太陽運行的小行星——克魯特尼、2002 AA29、2016 HO3和在地球前導拉格朗日點L4的特洛伊小行星2010 TK7。嬌小的近地小行星2006 RH120，大約每隔20年就會靠近地-月系統一次，當它靠近時會短暫進入繞行地球的軌道。

地球的標準天文符號為被圓形包圍的十字“⊕”，代表世界的四角。

地球在人類文化中的形象不一。部分文化賦予地球人格，將之拜為神明。許多文化中地球是主管生育的地母神。蓋亞假說於20世紀中期誕生，該觀點將地球比作能自我調節的生命體，使地球能保障自身總體穩定、適宜居住。而多個宗教的創世神話則有記載，地球為超自然的神所創。

隨著科學技術的發展，人類眼中的地球也在不斷變化。起初，東西方的古人相信地平說。但到了西元前6世紀，畢達哥拉斯提出的地圓說取代了這一觀點。古人曾將地球視為宇宙中心，但後來的學者認定，地球和太陽系的其他幾個星體一樣，都是環繞恒星轉動的行星。經過基督教學者和神職人員宣傳，如詹姆斯·烏雪用聖經譜系分析地球年齡，西方人進入19世紀時已基本相信地球超過幾千歲。到了19世紀，地質學家發現地球的年齡應該超過幾百萬歲。威廉·湯姆森在1864年用熱力學方法推斷，地球年齡應在2,000萬歲至4億歲之間，這一結論引發了激烈辯論。在19世紀後期至20世紀初期，科學家用放射性定年法測算出，地球誕生時間為幾十億年。但在20世紀時，阿波羅計畫開始執行，人類第一次在軌道上觀察到了地球，並拍攝了地球的照片，人類的看法因而再度改變。

過去400年的望遠鏡觀測不斷地調整著我們對於地球在宇宙中的位置的認識。在最近的一個世紀裏，這一認識發生了根本性的拓展。起初，地球被認為是宇宙的中心，而當時對宇宙的認識只包括那些肉眼可見的行星和天球上看似固定不變的恒星。17世紀日心說被廣泛接受，其後威廉·赫歇爾和其他天文學家通過觀測發現太陽位於一個由恒星構成的盤狀星系中。到了20世紀，對螺旋狀星雲的觀測顯示我們的銀河系只是膨脹宇宙中的數十億計的星系中的一個。到了21世紀，可觀測宇宙的整體結構開始變得明朗——超星系團構成了包含大尺度纖維和空洞的巨大的網狀結構。超星系團、大尺度纖維狀結構和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干結構。在更大的尺度上（十億秒差距以上）宇宙是均勻的，也就是說其各個部分平均有著相同的密度、組分和結構。

我們相信宇宙是沒有“中心”或者“邊界”的，因此我們無法標出地球在整個宇宙中的絕對位置。地球位於可觀測宇宙的中心，這是因為可觀測性是由到地球的距離決定的。在各種尺度上，我們可以以特定的結構作為參照系來給出地球的相對位置。目前依然無法確定宇宙是否是無窮的。