固体地球：圈层与板块
地球有分层，这是从地震波穿过地球的方式知道的。地壳很薄，约5到70千米。地幔很厚，约2,900千米，是炽热的固态岩石，会非常缓慢地流动。外核是液态的铁和镍。内核是固态的，因为那里的压力极大。
板块构造
地壳和地幔最上部合起来叫岩石圈，它裂成许多板块。板块每年移动几厘米，动力来自地幔里的热流。在汇聚边界，板块相撞（形成山脉、火山和深海沟）。在分离边界，板块彼此远离（产生新的地壳，比如洋中脊）。在转换边界，板块互相擦着滑过（引发地震）。
岩石
岩浆冷却形成火成岩，层层沉积物压紧形成沉积岩，旧岩石在高温高压下变化形成变质岩。
大气层：四个层次
大气被重力留在地球周围。从地面往上依次是：
- 对流层（0到约12千米）：天气变化都发生在这里，温度随高度下降。
- 平流层（到约50千米）：有臭氧层，它吸收有害的紫外线，所以温度上升。
- 中间层（到约85千米）：温度又下降，流星在这里烧尽。
- 热层（更高处）：空气非常稀薄，少数粒子可以非常热；极光和卫星都在这里。
温室效应
二氧化碳和水蒸气等气体能留住热量。这让地球暖和到适合生命生存；气体再多一些，地球就会更热。
海洋与空气：热量在流动
太阳照热赤道比照热两极多。暖空气上升，冷空气下沉，于是空气形成对流圈。因为地球在自转，流动的空气和海水会发生偏转（科里奥利效应），这决定了风的分布和海面的洋流。
海洋为什么重要
水能储存很多热量，又释放得很慢，所以海洋让气候变得温和。洋流把暖水带到较冷的地方。在厄尔尼诺年，太平洋上的风变弱，暖水向东扩散，改变了许多国家的降雨。
宇宙：公转、倾斜与四季
地球约365天绕太阳一圈，约24小时自转一圈。地轴倾斜约23.5度，而且在太空中始终指向同一个方向。
四季为什么会出现
北端倾向太阳时，阳光更直射北半球，白天也更长：就是夏天。半年后北端偏离太阳：就是冬天。南半球的季节正好相反。这和距离无关。
更大的图景
太阳是一颗恒星。银河系里有几千亿颗这样的恒星，太阳只是其中之一。恒星靠把氢聚变成氦来发光。
动手试试：用手电筒看四季
在暗室里，拿一支手电筒照向地球仪或一个球。把球稍微倾斜，然后绕着手电筒走一圈，让倾斜方向始终不变。你会看到：在一个位置，光更直地照在上半球；走到相反的一侧，光更直地照在下半球。在3D里，拖动滑块走过各个月份。
重点公式和概念
- 地轴倾角：约23.5度
- 公转时间：约365.25天；自转时间：约24小时
- 对流层：约0-12千米；平流层：到约50千米；中间层：到约85千米
- 板块速度：每年几厘米
例题讲解
1. 一个板块每年移动4厘米。2,500万年里它移动多远？
4厘米 x 25,000,000 = 100,000,000厘米 = 1,000千米。
2. 为什么平流层上部比下部更暖？
平流层里的臭氧层吸收紫外线并把它变成热，主要发生在上部。
3. 为什么北半球是冬天时，南半球是夏天？
地轴是倾斜的。北半球偏离太阳时，南半球正倾向太阳，所以南半球得到更直射的阳光。
常见错误
- 以为四季是因为地球离太阳时近时远。其实四季来自地轴的倾斜。
- 以为地幔是液体。它是固态岩石，只是流动得非常慢；只有外核是液态的。
- 说板块只是地壳。板块包括地壳和地幔最上部（岩石圈）。
- 以为所有层都有天气变化。天气只发生在对流层。