Что такое наука о Земле?

Наука о Земле — это название всех наук, которые в совокупности стремятся понять Землю и ее соседей в космосе. Она включает геологию, океанографию, метеорологию и астрономию. Понимание науки о Земле — сложная задача, поскольку наша планета — это динамическое тело со множеством взаимодействующих частей и сложной историей. На протяжении всего своего долгого существования Земля менялась.

Фактически, она меняется, пока вы читаете эту страницу, и будет продолжать это делать в обозримом будущем. Иногда изменения бывают быстрыми и сильными, как, например, когда происходят сильные штормы, оползни и извержения вулканов. И наоборот, многие изменения происходят настолько постепенно, что остаются незамеченными в течение жизни. Масштабы размеров и пространства также сильно различаются среди явлений, изучаемых в науке о Земле.

Науки о Земле часто воспринимаются как наука, которая выполняется на открытом воздухе, и это справедливо. Значительная часть исследований ученого-землеведа основана на наблюдениях и экспериментах, проводимых в полевых условиях. Но науки о Земле также проводятся в лаборатории, где, например, изучение различных материалов Земли дает представление о многих основных процессах, а создание сложных компьютерных моделей позволяет моделировать сложную климатическую систему нашей планеты. Часто ученым-землеведам требуется понимание и применение знаний и принципов из физики, химии и биологии. Геология, океанография, метеорология и астрономия — это науки, которые стремятся расширить наши знания о природном мире и нашем месте в нем.

Геология. На «познайке» вы найдете публикации посвященные науке геологии, которая буквально означает «изучение Земли». Геология традиционно делится на две широкие области: физическую и историческую. Физическая геология изучает материалы, из которых состоит Земля, и стремится понять многочисленные процессы, которые происходят под ней и на ее поверхности (рис. 1.1).

Земля — динамичная, постоянно меняющаяся планета. Внутренние силы вызывают землетрясения, формируют горы и вулканические структуры. На поверхности внешние процессы разрушают скалы и формируют широкий спектр рельефа. Эрозионное воздействие воды, ветра и льда приводит к большому разнообразию ландшафтов. Поскольку скалы и минералы образуются в ответ на внутренние и внешние процессы Земли, их интерпретация является основой для понимания нашей планеты.

В отличие от физической геологии, цель исторической геологии — понять происхождение Земли и развитие планеты на протяжении ее истории. Она стремится установить упорядоченную хронологическую последовательность множества физических и биологических изменений, которые произошли в геологическом прошлом. Изучение физической геологии логически предшествует изучению истории Земли, потому что мы должны сначала понять, как работает Земля, прежде чем пытаться разгадать ее прошлое.

Океанография. Землю часто называют «водной планетой» или «голубой планетой». Такие термины связаны с тем фактом, что более 70 процентов поверхности Земли покрыто мировым океаном. Если мы хотим понять Землю, мы должны узнать о ее океанах. Океанография на самом деле не является отдельной и особой наукой. Скорее, она включает в себя применение всех наук во всестороннем и взаимосвязанном изучении океанов во всех их аспектах и ​​отношениях. Океанография объединяет химию, физику, геологию и биологию. Она включает в себя изучение состава и движения морской воды, а также прибрежных процессов, топографии морского дна и морской жизни.

Метеорология. Континенты и океаны окружены атмосферой. В публикациях «Динамическая атмосфера Земли» рассматривается смесь газов, которая удерживается на планете под действием силы тяжести и быстро истончается с высотой. Под воздействием совместного влияния движений Земли и энергии Солнца, а также под влиянием земной суши и морской поверхности бесформенная и невидимая атмосфера создает бесконечное разнообразие погоды, которая, в свою очередь, формирует основные закономерности глобального климата. Метеорология - это изучение атмосферы и процессов, вызывающих погоду и климат. Как и океанография, метеорология предполагает применение других наук для комплексного изучения тонкого слоя воздуха, который окружает Землю.

Астрономия. Публикации «Место Земли во Вселенной» показывает, что для понимания Земли необходимо соотнести нашу планету с большой Вселенной. Поскольку Земля связана со всеми другими объектами в космосе, наука астрономия - изучение Вселенной - очень полезна для изучения происхождения нашей собственной среды обитания. Поскольку мы так близко знакомы с планетой, на которой живем, легко забыть, что Земля - всего лишь крошечный объект в огромной Вселенной.

Действительно, Земля подчиняется тем же физическим законам, которые управляют множеством других объектов, населяющих огромные пространства космоса. Поэтому, чтобы понять объяснения происхождения нашей планеты, полезно узнать кое-что о других членах нашей Солнечной системы. Кроме того, полезно рассматривать Солнечную систему как часть большого скопления звезд, составляющих нашу галактику, которая является лишь одной из многих галактик.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Тимоти Куски

Источник: Энциклопедия наук о Земле и космосе

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам геологических специальностей, профессиональным геологам-тектонистам, специалистам в области геодинамики и региональной геологии, а также всем, кто интересуется фундаментальными процессами формирования и эволюции земной коры.