Наука связанная с изучением земли

Науки о Земле

Науки о Земле (геонауки) охватывают науки, занимающиеся изучением планеты Земля (литосферы, гидросферы и атмосферы), а также космического пространства вокруг Земли. Изучение земли служит моделью для исследования других планет земной группы. После появления космических зондов, позволявших исследовать объекты солнечной системы, в науки о Земле была также включена планетология. Планетология занимается изучением Луны, планет и их спутников, астероидов, метеоритов и комет. Часто, говоря о науках о Земле, употребляют более общий термин: науки о Земле и о Вселенной.

Содержание

Основные направления

Геология — это наука, занимающаяся описанием верхних слоёв земной коры и традиционно интересующаяся их составом, структурой и эволюцией. С середины 1960-х годов с появлением теории о тектонике плит, подтверждавшей старинную теорию дрейфа континентов Альфреда Вегенера, расширилась сфера геологических исследований: теперь геологи заинтересовались более глубокими слоями земной коры и мантией, что до 1965 года являлось сферой исследования геофизиков. Однако стоит отметить, что геологи не могут исходить из моделей геологических исследований геофизики, поскольку они основаны на относительно упрощённых физических моделях. Геологии свойственен более сложный и детальный анализ, нацеленный на качественный результат.

Геологические науки включают в себя множество перекликающихся дисциплин, не способных существовать по отдельности:

• Вулканология изучает физико-химическую природу вулканов, а также их динамику. Эту науку относят одновременно к геологии, геофизике, геохимии (наука о химическом составе камней) и геохронологии (с помощью радиометрического метода эта наука определяет возраст всей породы или одного из её компонентов);
• Геология описывает в геологических терминах представление о планете Земля с точки зрения геофизики;
• геология структуры или тектоника, занимается изменениями твердой оболочки Земли и структур земной коры, вызванных движением тектонических плит;
• Геоморфология занимается изучением происхождения и эволюции рельефа. Особенно интересны для этой науки процессы, влияющие на формирование рельефа во времени и пространстве. Часто геоморфологию относят к географии;
• Гидрогеология изучает геологические аспекты гидрологии, которая в свою очередь относится к геофизическим наукам. Гидрогеология тесно связана с карстологией, наукой, изучающей влияние воды на горные породы, формирование гротов и подземных вод. Важную роль для обеих наук сыграла спелеология, наука о пещерах;
• Лимнология, наука об озёрах, пресных водоёмах и водохранилищах, а также о населяющих их организмах. Лимнология одновременно затрагивает геологию и биологию, а также почвоведение, науку на границе геологии (занимается изучением изменения пород, а также механического и химического воздействия на почвы) и биологии (роль организмов в изменении первоначальных пород и почв);
• Минералогия изучает природу, состав и кристаллическую структуру минералов. Минералогия одновременно является отраслью геологии и кристаллографии, которая, в свою очередь, относится к физике;
• Палеонтология занимается изучением окаменелостей, то есть окаменелых останков различных форм жизни, когда-то существовавших на земле. Эта наука позволяет отследить эволюцию жизни. Без преувеличений, не будь палеонтологии и стратиграфии, не существовало бы и геологии;
• Петрология и петрография вместе составляют науку о камнях. Они занимаются изучением возникновения, формирования и эволюции камней, а также их описанием, текстурой и свойствами;
• Почвоведение занимается изучением различних составляющих почвы, а также её морфологических, минералогических и физико-химических характеристик;
• Седиментология изучает эрозию камней и различные геологические отложения, их превращение в процессе диагенеза в осадочные породы и смену одних осадочных слоёв другими.

Источник

Очерк наук о Земле — Outline of Earth sciences

Следующий план представляет собой обзор и актуальное руководство по наукам о Земле:

Науки о Земле — всеобъемлющий термин для наук, связанных с планетой Земля . Она также известна как науки о Земле, науки о Земле или науки о Земле и, возможно, является особым случаем планетологии , поскольку Земля является единственной известной планетой, несущей жизнь .

Науки о Земле — это отрасль физических наук, которая является частью естественных наук . Он, в свою очередь, имеет множество ответвлений.

СОДЕРЖАНИЕ

Сферы Земли

Экосфера — существует множество подсистем, составляющих естественную среду (планетарную экосистему или «экосферу») Земли. Многие подсистемы характеризуются как «сферы», совпадающие по форме с планетой. Четыре сферы (для которых большинство других сфер являются подтипом) — это атмосфера , биосфера , гидросфера и геосфера . Перечисленные примерно от внешнего к самому внутреннему перечисленные сферы Земли:

• Магнитосфера — область вокруг астрономического объекта, в которой заряженные частицы подвержены влиянию его магнитного поля.
• Атмосфера , газы, окружающие Землю (ее воздух)
  • По высоте
    • Экзосфера — самый внешний слой атмосферы.
    • Exobase — нижняя граница экзосферы
    • Термопауза — верхняя граница термосферы
    • Термосфера — слой атмосферы над мезосферой и под экзосферой.
    • Мезопауза — минимум температуры на границе между мезосферой и термосферой.
    • Мезосфера — слой атмосферы непосредственно над стратосферой и под термосферой.
    • Стратопауза — верхняя граница стратосферы
    • Стратосфера — слой атмосферы над тропосферой.
      • Озоновый слой — область стратосферы Земли, которая поглощает большую часть УФ-излучения Солнца.
    • Тропопауза — граница атмосферы между тропосферой и стратосферой.
    • Тропосфера — самый нижний слой атмосферы.
    • Пограничный слой планеты — самая нижняя часть атмосферы, на которую непосредственно влияет контакт с поверхностью планеты.
  • По воздушной турбулентности
    • Гетеросфера — верхние части атмосферы, в которых составляющие газы плохо перемешаны.
    • Турбопауза — высота в атмосфере Земли, ниже которой преобладает турбулентное перемешивание.
    • Гомосфера — нижние части атмосферы, в которых газы-компоненты хорошо перемешаны.
  • Другой
    • Ионосфера — ионизированная часть верхних слоев атмосферы Земли.
• Биосфера — глобальная сумма всех экосистем на Земле.
  • Антропосфера — часть окружающей среды, созданная или измененная человеком для использования в человеческой деятельности и среде обитания человека.
    • Ноосфера (редко) — сфера человеческой мысли.
• Гидросфера — совокупная масса воды, находящаяся на, под и над поверхностью планеты, малой планеты или естественного спутника.
  • Криосфера — те участки поверхности Земли, где вода находится в твердой форме.
• Геосфера / Твердая Земля — (Также иногда собирательное название литосферы, гидросферы, криосферы и атмосферы) объединение всех твердых частей Земли и Внутренней Земли.
  • Педосфера — самый внешний слой Земли, состоящий из почвы и подверженный процессам почвообразования.
  • По составу
    • Кора (геология) — внешняя твердая оболочка скалистой планеты, карликовой планеты или естественного спутника.
    • Разрыв Мохо — линия между корой и мантией Земли.
    • Мантия Земли — часть внутренней части планеты Земля между корой и ядром.
  • Распространением сейсмических волн
    • Литосфера — жесткая внешняя оболочка планеты земного типа или естественного спутника, определяемая ее жесткими механическими свойствами.
    • Астеносфера — очень вязкая, механически слабая и пластичная область верхней мантии Земли.
    • Мезозона — часть мантии Земли ниже литосферы и астеносферы, но выше внешнего ядра.
  • Разрыв Гутенберга — линия между мантией и ядром Земли.
  • Ядро Земли — внутренняя часть планеты, образованная разной плавучестью компонентов, из-за которой более плотные материалы накапливаются ближе к центру.
    • Внешнее ядро — жидкий слой, состоящий в основном из железа и никеля, между твердым внутренним ядром Земли и ее мантией.
    • Разрыв Лемана — линия между внутренним ядром и внешним ядром.
    • Внутреннее ядро — самая внутренняя часть Земли, сплошной шар из сплава железа и никеля.

Отрасли наук о Земле

Атмосферная наука

Атмосферные науки — изучение атмосферы, ее процессов и взаимодействия с другими системами.

• Климатология — научное изучение климата, определяемого как погодные условия, усредненные за определенный период времени.
• Палеоклиматология — Изучение изменений климата в масштабе всей истории Земли.
• Атмосферная химия — раздел атмосферных наук, в котором изучается химия атмосферы.
• Физика атмосферы — Применение физики к изучению атмосферы.
• Палеотемпестология — изучение прошлой активности тропических циклонов с использованием геологических прокси и исторических документов.

Геология

• Геология — изучение состава, структуры, физических свойств и истории компонентов Земли, а также процессов, с помощью которых они формируются.
  • Экологическая геология — наука о практическом применении геологии в решении экологических проблем.
  • Четвертичная геология — раздел геологии, изучающий события, произошедшие более 2,6 миллиона лет назад.
  • Планетарная геология — Геология астрономических объектов, очевидно находящихся на орбите вокруг звездных объектов.
  • Нефтяная геология — изучение происхождения, возникновения, движения, накопления и разведки углеводородного топлива.
  • Историческая геология — Изучение геологической истории Земли.
  • Гидрогеология — Изучение распределения и движения грунтовых вод.
  • Структурная геология — наука об описании и интерпретации деформации земной коры независимо от степени
• Геохимия — наука, применяющая химию для анализа геологических систем.
• Геохронология — наука об определении возраста горных пород, отложений и окаменелостей.
• Геодезия — наука о геометрической форме, ориентации в пространстве и гравитационном поле Земли.
• Геомагнетика — Изучение магнитного поля Земли
• Геомикробиология — наука о взаимодействии микробиологии и геологии
• Гляциология — научное изучение льда и природных явлений, связанных со льдом.
• Геофизика — физика Земли и окружающей среды в космосе и изучение Земли с использованием количественных физических методов.
• Микропалеонтология — раздел палеонтологии, изучающий микрофоссилии.
• Минералогия — Научное изучение минералов и минерализованных артефактов
  • Геммология — наука о природных и искусственных драгоценных камнях.
  • Минеральная физика — наука о материалах, из которых состоят планеты.
• Палеонтология — научное изучение доисторической жизни
• Палинология — Изучение пыли
• Петрология — раздел геологии, изучающий происхождение, состав, распространение и структуру горных пород.
• Физическая геодезия — Изучение физических свойств гравитационного поля Земли.
• Седиментология — изучение естественных отложений и процессов, в результате которых они образуются.
• Сейсмология — научное исследование землетрясений и распространения упругих волн по планете.
  • Палеосейсмология — изучение землетрясений, произошедших в прошлом.
• Стратиграфия — изучение слоев горных пород и их формирования.
• Вулканология — изучение вулканов, лавы, магмы и связанных с ними явлений.

География

География — наука, изучающая земную поверхность, общества, которые ее населяют, а также территории, ландшафты, места или регионы, которые ее образуют.

• Физическая география — раздел естествознания, который занимается изучением процессов и закономерностей в природной среде, такой как атмосфера, гидросфера, биосфера и геосфера, в отличие от культурной или искусственной среды, области географии человека.
• Человеческая география — изучение культур, сообществ и деятельности народов мира.
• Геостатистика — раздел статистики, ориентированный на наборы пространственных данных.
• Химия окружающей среды — научное исследование химических и биохимических явлений, происходящих в естественных местах.
• Экологическое почвоведение — изучение взаимодействия человека с педосферой, а также важнейших аспектов биосферы, литосферы, гидросферы и атмосферы.
• Экологическая геология — прикладная наука, связанная с практическим применением принципов геологии при решении экологических проблем.
• Географическая информатика — Научное изучение географических данных и информации
• Эдафология — наука о влиянии почв на живые существа.
• Почвоведение — изучение почв в их естественной среде обитания.
• Геоморфология — научное изучение форм рельефа и процессов, которые их формируют.
• Системы поддержки пространственных решений — Компьютеризированная помощь в принятии решений по землепользованию
• Глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS) — Различные спутниковые навигационные системы
• Экономическая геология — наука о земных материалах, имеющих экономическую ценность.
• Инженерная геология — Применение геологии в инженерной практике.
• Гидрология — наука о применении инженерных методов к свойствам земной воды, особенно к ее движению по отношению к суше.
• Метеорология — междисциплинарное научное исследование атмосферы с упором на прогнозирование погоды.
• Спутниковая навигация — любая система, которая использует для передачи спутниковые радиосигналы. автономное геопространственное позиционирование
• Дистанционное зондирование — получение информации на значительном удалении от объекта.
• Фотограмметрия — наука об измерениях с помощью фотографии.

Океанография

Океанография — изучение физических и биологических аспектов океана.

• Биологическая океанография — изучение того, как организмы влияют на физику, химию и геологию океанографической системы и на них влияют.
• Физическая океанография — изучение физических условий и физических процессов в океане.
• Химическая океанография — Изучение химии океана
• Палеоокеанография — Изучение истории океанов в геологическом прошлом.
• Лимнология — наука о внутренних водных экосистемах
• Морская геология — изучение истории и структуры дна океана.

Планетарная наука

Планетарная наука — изучение планет (включая Землю ), лун и планетных систем (в частности, Солнечной системы ) и процессов, которые их формируют.

• Планетарная геология — изучение геологии астрономических объектов, очевидно находящихся на орбите звездных объектов.
• Селенография — изучение поверхности и физических особенностей Луны
• Теоретическая планетология — теоретическое изучение внутренней структуры планет путем принятия предположений об их химическом составе и состоянии их материалов, а затем вычисления радиального распределения различных свойств, таких как температура , давление или плотность материала, по внутренним элементам планеты.

История наук о Земле

История наук о Земле — история всех всеобъемлющих наук, связанных с планетой Земля. Науки о Земле и все ее отрасли являются отраслями физических наук.

• История атмосферных наук — история зонтичного исследования атмосферы, ее процессов, влияния других систем на атмосферу и влияния атмосферы на эти другие системы.
  • История климатологии
  • История метеорологии
    • История химии атмосферы
• История биогеографии — история изучения распространения видов (биологии), организмов и экосистем в географическом пространстве и в геологическом времени.
• История картографии — история изучения и практики изготовления карт или глобусов.
• История климатологии — история изучения климата, определяемого с научной точки зрения как погодные условия, усредненные за определенный период времени.
• История прибрежной географии — история изучения динамического взаимодействия между океаном и сушей, включая как физическую географию (т.е. прибрежную геоморфологию, геологию и океанографию), так и человеческую географию (социологию и историю) побережья.
• История науки об окружающей среде — история комплексного, количественного и междисциплинарного подхода к изучению экологических систем.
  • История экологии — история научного изучения распространения и численности живых организмов и того, как на распределение и численность влияют взаимодействия между организмами и окружающей их средой.
    • История пресноводной биологии — история научного биологического изучения пресноводных экосистем и является разделом лимнологии.
    • История морской биологии — история научного изучения организмов в океане или других морских или солоноватых водоемах.
    • История паразитологии — история паразитологии — это изучение паразитов, их хозяев и взаимоотношений между ними.
    • История динамики населения — история динамики населения — это отрасль наук о жизни, изучающая краткосрочные и долгосрочные изменения в размере и возрастном составе населения, а также биологические и экологические процессы, влияющие на эти изменения.
  • История химии окружающей среды — история химии окружающей среды — это научное исследование химических и биохимических явлений, происходящих в естественных местах.
  • История экологического почвоведения — история экологического почвоведения — это изучение взаимодействия человека с педосферой, а также важнейших аспектов биосферы, литосферы, гидросферы и атмосферы.
  • История экологической геологии — история экологической геологии, как и гидрогеология, является прикладной наукой, связанной с практическим применением принципов геологии при решении экологических проблем.
  • История токсикологии — история раздела биологии, химии и медицины, занимающегося изучением вредного воздействия химических веществ на живые организмы.
• История геодезии — история научной дисциплины, которая занимается измерением и представлением Земли, включая ее гравитационное поле, в трехмерном изменяющемся во времени пространстве.
• История географии — история науки, изучающей земли, особенности, жителей и явления Земли.
• История геоинформатики — история науки и технологий, которые развивают и используют инфраструктуру информатики для решения проблем географии, наук о Земле и связанных с ними областей техники.
• История геологии — история изучения Земли, за исключением современной жизни, течения в океане и атмосферы.
  • История планетарной геологии — история дисциплины планетологии, изучающей геологию небесных тел, таких как планеты и их луны, астероиды, кометы и метеориты.
• История геоморфологии — история научного изучения форм рельефа и процессов, которые их формируют.
• История геостатистики — история отрасли статистики с упором на пространственные или пространственно-временные наборы данных
• История геофизики — история физики Земли и ее окружения в космосе; также изучение Земли количественными физическими методами.
• История гляциологии — история изучения ледников или, в более общем смысле, льда и природных явлений, связанных со льдом.
• История гидрологии — история изучения движения, распределения и качества воды на Земле и других планетах, включая гидрологический цикл, водные ресурсы и экологическую устойчивость водосборов.
• История гидрогеологии — история области геологии, которая занимается распределением и движением подземных вод в почве и породах земной коры (обычно в водоносных горизонтах).
• История минералогии — история изучения химии, кристаллической структуры и физических (в том числе оптических) свойств минералов.
• История метеорологии — история междисциплинарных научных исследований атмосферы, объясняющих и прогнозирующих погодные явления.
• История океанографии — история отрасли наук о Земле, изучающей океан.
• История палеоклиматологии — история изучения изменений климата в масштабе всей истории Земли.
• История палеонтологии — история изучения доисторической жизни
• История петрологии — история раздела геологии, изучающего происхождение, состав, распространение и строение горных пород.
• История лимнологии — история изучения внутренних водоемов
• История сейсмологии — история научного изучения землетрясений и распространения упругих волн через Землю или другие планетоподобные тела.
• История почвоведения — история изучения почвы как природного ресурса на поверхности Земли, включая почвообразование, классификацию и картографирование; физические, химические, биологические и плодородные свойства почв; и эти свойства в отношении использования и управления почвами.
• История топографии — история изучения формы поверхности и особенностей Земли и других наблюдаемых астрономических объектов, включая планеты, луны и астероиды.
• История вулканологии — история изучения вулканов, лавы, магмы и связанных с ними геологических, геофизических и геохимических явлений.

Источник