62. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Науки о Земле – комплекс наук, изучающих Землю, ее геосферы, их природные свойства, население и результаты его хозяйственной деятельности. В число наук о Земле входят естественные и общественные науки. Любая из наук о Земле делится на общую и региональную. Общая наука изучает закономерности, присущие всем объектам, изучаемым этой наукой, а региональная – особенности этих объектов на определенной территории.

Науки, изучающие нашу планету (геология, тектоника, климатология, гидрология, география и т. д.), объединяются в раздел естествознания, называемый землеведением. Приведем лишь самый скромный перечень наук, в сферу исследования которых входит изучение нашей планеты.

Геология – наука о составе, строении, истории развития недр Земли, в первую очередь земной коры, а также о размещении в земной коре полезных ископаемых. В качестве составных частей в геологию входят минералогия (наука о составе и свойствах минералов), петрография (наука о составе и строении горных пород), палеонтология (наука о вымерших растениях и животных), геохронология, тектоника (изучает формы залегания геологических тел, движения земной коры), гидрогеология (наука о подземных водах), геофизика (изучает физические свойства всех геосфер и физические процессы, происходящие в оболочках Земли) и др.

География – система естественных, физико-географических и общественных, экономико-географических наук, изучающих географическую оболочку Земли, природные и производственные территориальные комплексы, их компоненты и взаимосвязи между ними.

К физико-географическим наукам относятся общее землеведение (изучение Земли как мирового тела и его географической оболочки в целом), ландшаф-товедение (изучение закономерностей территориальной дифференциации географической оболочки), науки, изучающие отдельные компоненты географической оболочки: геоморфология (изучает строение, происхождение и развитие рельефа Земли), метеорология (наука об атмосфере Земли и происходящих в ней процессах), климатология, океанология, гидрология суши, гляциология, география почв, биогеография, палеогеография (изучает историю развития географической оболочки за период, предшествующий современному).

К экономико– и социально-географическим наукам относятся география населения, демография, география промышленности, сельского хозяйства, транспорта, непроизводственной сферы, политическая география, социальная география, экономическая география, страноведение, география рекреации и туризма и другие направления.

Экология – биологическая наука о взаимосвязи организмов и их сообществ с окружающей средой. В настоящее время для экологии характерно своеобразное «распыление» исследований и предмета изучения.

Выделились такие направления, как природопользование, урбоэкология, агроэкология, промышленная экология, инженерная экология и др.

Геодезия – наука, изучающая форму и размеры Земли, методы измерения расстояний, углов и высот на земной поверхности. Раздел геодезии, включающий технологию и организацию измерений на местности для создания карт и планов, обычно называют топографией. Наука о картах, их создании и использовании называется картографией.

Оглавление

Источник: a-viptravel.ru

Науки, изучающие природу

Все, что существует вокруг человека и произошло без его участия, называется природой. Человек изучает ее на протяжении многих тысячелетий. Со временем знаний становилось все больше, а сами люди старались глубже постичь природу. Так начали развиваться различные естественные науки. Предметы в природе называются телами, а все, что с ними происходит — явлениями. И тех и других огромное количество, поэтому и естественных наук тоже много. Одни из них изучают вещества и явления, а другие — различные тела. Научная деятельность не только удовлетворяет любопытство, но и реализует практические цели, направленные на улучшение качества жизни человека.

Ниже рассмотрены семь базовых естественных наук, изучающих окружающую нас природу:

Астрономия

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Astronomija.jpg» alt=»» width=»500″ height=»354″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Astronomija.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Astronomija-300×212.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Наука изучает происхождение небесных тел, их строение, состав и движение в космосе. Астрономия не существует как обособленная наука. Она напрямую связана с геодезией и картографией. Древние навигационные карты составлялись на основе наблюдений за небесными телами. Астрономия имеет огромную связь с химией и биологией в вопросах происхождения химических элементов, и зарождения жизни на нашей планете. Первые научные открытия были сделаны на заре цивилизации, а изобретение телескопа произвело прорыв. Ученые открывали новые галактики, измеряли расстояния до звезд, находили на других планетах воду и лед. Такие достижения являются определяющими моментами в жизни человека. Астрономия показывает, что человек — всего лишь частица природы в огромной Вселенной. Но даже самые примитивные знания о космосе, существенно повышают нашу осведомленность и интеллектуальный уровень.

Физика

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Fizika.jpg» alt=»» width=»500″ height=»333″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Fizika.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Fizika-300×200.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

В самом широком смысле физика – это наука о природе и ее законах, о материи, ее структуре, и движении. Она изучает вещество, энергию и закономерности, определяющие эволюцию. Каждая теория описывает явления окружающего мира, а совокупность знаний представляет его физическую картину. Именно благодаря физике человек может как можно глубже понять природу и различные явления. Считается, что она выступает основой естествознания. Физика устанавливает универсальные законы, которые действительны не только на Земле, но и во Вселенной, объясняет явления природы с точки зрения фундаментальных принципов и понятий. Физика имеет непосредственную связь с астрономией, математикой, химией. Граница между этими науками достаточно условна. Различают три уровня строения материи: микромир, макромир и мегамир. Все они взаимосвязаны друг с другом и являются объектом взаимного изучения физиков, химиков, биологов и астрономов. Планета Земля и ее природа представляют макромир.

Химия

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Himija.jpg» alt=»» width=»500″ height=»379″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Himija.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Himija-300×227.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Наука о составе элементов, их превращениях и реакциях. Каждое вещество обладает уникальными свойствами. Химия тесно связана с биологией, физикой, геологией. Жизнь на Земле является цепочкой химических превращений. Организмы поглощают из окружающего мира одни вещества и выделяют другие. Изучение их жизнедеятельности и природы в целом невозможно без знаний химических процессов, которые в них происходят. Практическая химия возникла на заре цивилизации, когда люди научились использовать огонь. Гончарное производство, металлургия, изготовление лекарств, красок — постепенно химия входила в жизнь человечества. На сегодняшний день химия играет огромную роль в жизни человека. Она интегрирует с остальными науками и является одной из основ естествознания.

География

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Geografija.jpg» alt=»» width=»500″ height=»360″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Geografija.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Geografija-300×216.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Наука изучает биосферу Земли, гидросферу, атмосферу и почвенный покров. Ее объектом является географическая оболочка, природные комплексы и их компоненты. Социально-экономическая география состоит из экономической, социальной, политической, культурной и исторической географии. Немаловажным аспектом дисциплины является взаимодействие природы и человека в естественной среде. Очень трудно на сегодняшний момент разграничить географию и геологию. Наука напрямую связана также с физикой и астрономией. Сегодня большая часть земной поверхности видоизменена под влиянием хозяйственной деятельности человека. География включает в себя научные и практические мероприятия по сохранению природы в целом.

Геология

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Geologija.jpg» alt=»» width=»500″ height=»360″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Geologija.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/Geologija-300×216.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Объектом изучения геологии являются недра Земли. Наука начала самостоятельно развиваться во второй половине XVIII в. Геологией называют совокупность знаний о составе, строении и эволюции природных тел, а также размещении минеральных ресурсов. Она рассказывает, как сформировалась планета и каким изменениям подвергалась за время своего существования. Современная геология не может существовать без связей с географическими и физическими дисциплинами.

Биология

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/biologija.jpg» alt=»» width=»500″ height=»323″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/biologija.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/biologija-300×194.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/biologija-186×120.jpg 186w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Предметом исследования науки являются вымершие и ныне существующие организмы, их строение, развитие, взаимодействие, распространение и т. д. Она включает в себя ботанику, зоологию, цитологию, генетику, биохимию, анатомию и другие области знаний. Достижения биологии позволяют искоренять болезни, создавать продукты питания, существенно повышать результаты сельскохозяйственной деятельности. Благодаря изучению биологических законов человек может вести правильную природоохранную деятельность и рационально использовать ресурсы.

Экология

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/jekologija.jpg» alt=»» width=»500″ height=»372″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/jekologija.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2018/07/jekologija-300×223.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Экология сформировалась в начале XX столетия как часть биологии, но сегодня, как правило, рассматривается в качестве отдельной науки. Она изучает взаимодействие живых организмов и их связь с природой. Научно-технический прогресс оказал негативное влияние на окружающий мир. В результате деятельности человека были преобразованы огромные территории. Это вылилось в загрязнения внешней среды, истощения природных ресурсов и уничтожение крупных природных комплексов. Конфликт с природой грозит катастрофой. Экология призвана решить эти проблемы, не допустить гибель живых организмов и создать систему рационального природопользования.

Источник: natworld.info

Земля является объектом исследования значительного количества наук о Земле . Изучение Земли как небесного тела принадлежит к области астрономии , строение и состав Земли изучает геология , состояние атмосферы — метеорология , совокупность проявлений жизни на планете — биология . География дает описание особенностей рельефа поверхности планеты — океанов , морей , озер и год , материков и островов , гор и долин , а также поселения и обществ. образования: города и села , государства, экономические районы и т.д.

Планетарные характеристики

---

Земля вращается вокруг звезды Солнце по эллиптической орбите (очень близкой к круговой ) со средней скоростью 29765 м / с на среднем расстоянии 149 600 000 км за период , что примерно равно 365,24 суток . Земля имеет спутник — Луну , которая вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптики составляет 66 0 33’22». Период обращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4,1 с. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи , а наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года .

Форма Земли — геоид . Средний радиус Земли составляет 6371,032 км , экваториальный — 6378,16 км, полярный — 6356,777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн км ², объем — 1,083 · 10 12 км ², средняя плотность — 5518 кг / м ³. Масса Земли составляет 5976.10 21 кг. Земля имеет магнитное и тесно связанное с ним электрическое поля. Гравитационное поле Земли обуславливает ее близкую к сферической форму и существование атмосферы .

По современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,7 млрд лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества.
результате дифференциации вещества Земли, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки — геосферы : ядро (в центре), мантия , земная кора , гидросфера , атмосфера , магнитосфера . В составе Земли преобладает железо (34,6%), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). Земная кора, мантия и внутренняя часть ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3.6 · 10 11 Па , плотность примерно 12,5 · 10 ³ кг / м ³, температура в диапазоне от 5000 до 6000 ° C . Основные типы земной коры — материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Форма Земли

---

Фигура Земли — это идеализация , с помощью которой пытаются описать форму планеты . В зависимости от цели описания используют различные модели формы Земли.

Первое приближение

Наиболее грубой форме описания фигуры Земли при первом приближении — есть сфера . Для большинства проблем общего землеведения этого приближения представляется достаточным, чтобы использовать в описании или исследовании некоторых географических процессов . В таком случае отвергают Сплющенность планеты при полюсах как несущественное замечание. Земля имеет одну ось вращения и экваториальную плоскость — плоскость симметрии и плоскости симметрии меридианов , что характерно отличает ее от бесконечности множеств симметрии идеальной сферы. Горизонтальная структура географической оболочки характеризуется определенной поясностью и определенной симметрией относительно экватора .

Второе приближение

При большем приближении фигуру Земли приравнивают к эллипсоида вращения . Эта модель, характеризующаяся выраженной осью, экваториальной плоскостью симметрии и меридиональными плоскостями, используется в геодезии для вычисления координат, построение картографических сетей, расчетов и т.д. Разница полуосей такого эллипсоида составляет 21 км, большая ось — 6378,160 км, малая — 6356,777 км, эксцентриситет — 1 / 298, 25. Положение поверхности легко может быть теоретически рассчитано, но его невозможно определить экспериментально в натуре.

Третье приближение

Так как экваториальный сечение Земли также эллипс с разностью длин полуосей в 200 м и эксцентриситетом 1 / 30000, третьей моделью выступает трехосный эллипсоид. В географических исследованиях эта модель почти не используется, она лишь свидетельствует о сложной внутреннее строение планеты.

Четвертое приближение

Геоид — это эквипотенциальные поверхность , совпадающая со средним уровнем Мирового океана , является геометрическим местом точек пространства, имеющих одинаковый потенциал силы тяжести . Такая поверхность имеет неправильную сложную форму, т.е. не является плоскостью. Уровневая поверхность в каждой точке перпендикулярна к отвеса . Практическое значение и важность этой модели состоит в том, что только с помощью отвеса, уровня, нивелира и других геодезических приборов можно проследить положение уровневых поверхностей, т.е. в нашем случае, геоида.

Океан и суша

---

Генеральная особенность строения земной поверхности заключается в распределении на материки и океаны . Большая часть Земли занята Мировым океаном (361,1 млн. км ² 70,8%), суша составляет 149,1 млн. км ² (29,2%), и образует шесть материков ( Евразию , Африку , Северную Америку , Южную Америку , Антарктиду и Австралию ) и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м — гора Джомолунгма ), горы занимают свыше 1 / 3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса — около 30%, ледники — свыше 10%. Амплитуда высот на планете достигает 20 км. Средняя глубина мирового океана примерно равна 3800 м (наибольшая глубина 11020 м — Марианский желоб (впадина) в Тихом океане ). Объем воды на планете составляет 1370 млн км ³, средняя соленость 35 ‰ ( г / л ).

Геологическое строение

---

Внутреннее ядро , предположительно, имеет диаметр 2600 км и состоит из чистого железа или никеля , внешнее ядро толщиной 2250 км из расплавленного железа или никеля, мантия около 2900 км толщиной состоит преимущественно из твердых горных пород , отделенная от земной коры поверхностью Мохоровича . Кора и верхний слой мантии образуют 12 основных подвижных блоки , некоторые из них несут континенты. Плато постоянно медленно движутся, это движение называется тектоническим дрейфом .

Внутреннее строение и состав «твердой» Земли. 3. состоит из трех основных геосфер: земной коры, мантии и ядра, которое, в свою очередь, делится на ряд слоев. Вещество этих геосфер разная по физическим свойствам , состоянием и минералогическим составом. В зависимости от величины скоростей сейсмических волн и характера их изменения с глубиной «твердую» Землю делят на восемь сейсмических слоев: А, В, С, D ‘, D «, Е, F и G. Кроме того, в Земле выделяют особо прочный слой литосферу и следующий, размягченный слой — астеносферу Шар А, или земная кора , имеет переменную толщину (в континентальной области — 33 км, в океанической — 6 км, в среднем — 18 км).

Под горами кора утолщается, в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов почти исчезает. На нижней границе земной коры, — поверхности Мохоровичича , — скорости сейсмических волн возрастают скачкообразно, что связано преимущественно с изменением вещественного состава с глубиной, переходом от гранитов и базальтов в ультраосновных горных пород верхней мантии . Слои В, С, D ‘, D «входят в мантию. Слои Е, F и G образуют ядро Земли радиусом 3486 км На границе с ядром ( поверхности Гутенберга ) скорость продольных волн резко уменьшается на 30%, а поперечные волны исчезают, что означает, что внешнее ядро (слой Е, тянется до глубины 4980 км) жидкое Ниже переходного слоя F (4980-5120 км) находится твердое внутреннее ядро (слой G), в котором вновь распространяются поперечные волны.

В твердой земной коре преобладают такие химические элементы : кислород (47,0%), кремний (29,0%), алюминий (8,05%), железо (4,65%), кальций (2,96%), натрий (2,5%), магний (1,87%), калий (2,5%), титан (0,45%), которые в сумме составляют 98,98%. Наиболее редкие элементы: Ро (примерно 2.10 -14 %), Ra (2.10 -10 %), Re (7.10 -8 %), Au (4,3 · 10 -7 %), Bi (9 · 10 -7 %) и т.д.

В результате магматических, метаморфических, тектонических процессов и процессов осадкообразования земная кора резко дифференцирована, в ней протекают сложные процессы концентрации и рассеяния химических элементов, приводящих к образованию различных типов пород .

Считают, что верхняя мантия по составу близка к ультраосновных пород, в которых преобладает О (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) и Fe (9,85%). В минеральном отношении здесь царит оливин , меньше пироксенов . Нижнюю мантию считают аналогом каменных метеоритов ( хондритов ). Ядро 3емли по составу аналогичное железным метеоритам и содержит примерно 80% Fe , 9% Ni , 0,6% Co . На основе метеоритной модели рассчитан средний состав Земли, в котором преобладает Fe (35%), А (30%), Si (15%) и Mg (13%).

Температура является одной из важнейших характеристик земных недр , позволяющих объяснить состояние вещества в различных слоях и построить общую картину глобальных процессов. По измерениям в скважинах температура на первых километрах нарастает с глубиной с градиентом 20 ° C / км. На глубине 100 км, где находятся первичные очаги вулканов , средняя температура чуть ниже температуры плавления горных пород и равна 1100 ° C. При этом под океанами на глубине 100-200 км температура выше, чем во континентами , на 100-200 ° C. Скачок плотности вещества в слое С на глибинв 420 км соответствует давления 1,4 · 10 10 Па и отождествляется с фазовым переходом в оливин , который происходит при температуре примерно 1600 ° C. На границе с ядром при давления 1,4 · 10 11 Па и температуре порядка 4000 ° C силикаты находятся в твердом состоянии , а железо в жидком . В переходном слое F, где железо затвердевает, температура может быть 5000 ° C, в центре 3емли — 5000-6000 ° C, т.е., адекватная темпператури Солнца.

Атмосфера Земли

---

Атмосфера Земли, общая масса которой 5,15 · 10 15 т , состоит из воздуха — смеси в основном азота (78,08%) и кислорода (20,95%), 0,93% аргона , 0,03% углекислого газа , остальное — это водяной пар , а также инертные и другие газы . Максимальная температура поверхности суши 57-58 ° C (в тропических пустынях Африки и Северной Америки ), минимальная — около -90 ° C (в центральных районах Антарктиды ).

Атмосфера Земли защищает все живое от губительного воздействия космического излучения .

Химический состав атмосферы Земли : 78,1% — азот , 20 — кислород , 0,9 — аргон , остальные — углекислый газ , водяной пар, водород , гелий , неон .

Атмосфера Земли включает :

• тропосферу (до 15 км)
• стратосферу (15-100 км)
• ионосферу (100 — 500 км).

Между тропосферой и стратосферой размещается переходный слой — тропопауза . В глубинах стратосферы под воздействием солнечного света создается озоновый экран , защищающий живые организмы от космического излучения. Выше — мезо- , термо- и экзосферы .

Погода и климат

Нижний слой атмосферы называется тропосферой. В ней происходят явления, определяющие погоду . Вследствие неравномерного нагрева поверхности Земли солнечной радиацией, в тропосфере непрестанно проходит циркуляция больших масс воздуха . Основными воздушными течениями в атмосфере Земли является пассаты в полосе до 30 ° вдоль экватора и западные ветры умеренного пояса в полосе от 30 ° до 60 °. Другим фактором переноса тепла является система океанических течений .

Вода оказывает на поверхности земли постоянный круговорот . Испаряясь с поверхности вод и суши, при благоприятных условиях водяной пар поднимается вверх в атмосфере, что приводит к образованию облаков . Вода возвращается на поверхность земли в виде атмосферных осадков и стекает к морей и океанов системой год .

Количество солнечной энергии, которую получает поверхность Земли уменьшается с ростом широты . Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей на поверхность, и тем больше расстояние, которое должен пройти луч в атмосфере. Вследствие этого среднегодовая температура на уровне моря уменьшается примерно на 0.4 ° ​​C на один градус широты. Поврехню Земли разделяют на широтные пояса из примерно одинаковым климатом : тропический , субтропический , умеренный и полярный . Классификация климатов зависит от температуры и количества осадков. Наибольшее признание получила классификация климатов Кеппена , по которой выделяют пять широких групп — влажные тропики, пустыня, влажные средние широты, континентальный климат, холодный полярный климат. Каждая из этих групп разделяется на специфические пидрупы.

Влияние человека на атмосферу Земли

Атмосфера Земли испытывает значительное влияние жизнедеятельности человека. Около 300 млн автомобилей ежегодно выбрасывают в атмосферу 400 млн т оксидов углерода , более 100 млн т углеводов , сотни тысяч тонн свинца . Мощные производители выбросов в атмосферу: ТЭС , металлургическая , химическая , нефтехимическая , целлюлозная и другие отрасли промышленности , автотранспорт .

Систематическое вдыхание загрязненного воздуха заметно ухудшает здоровье людей. Газообразные и пылевые примеси могут оказывать воздуху неприятного запаха , раздражать слизистые оболочки глаз , верхних дыхательных путей и тем самым снижать их защитные функции, быть причиной хронических бронхитов и заболеваний легких. Многочисленные исследования показали, что на фоне патологических отклонений в организме (заболевания легких, сердца, печени, почек и других органов) вредное воздействие атмосферного загрязнения проявляется сильнее. Важной экологической проблемой стало выпадение кислотных дождей . Ежегодно при сжигании топлива в атмосферу поступает до 15 млн т двуокиси серы , который, сочетаясь с водой, образует слабый раствор серной кислоты , что вместе с дождем выпадает на землю. Кислотные дожди негативно влияют на людей, урожай, сооружения и т.д.

Загрязнение атмосферного воздуха может также косвенно влиять на здоровье и санитарные условия жизни людей.

Накопление в атмосфере углекислого газа может вызвать потепление климата в результате парникового эффекта . Суть его заключается в том, что слой двуокиси углекислого газа, который свободно пропускает солнечную радиацию к Земле, будет задерживать возвращения в верхние слои атмосферы теплового излучения . В связи с этим в нижних слоях атмосферы повышаться температура, что, в свою очередь, приведет к таянию ледников , снегов , подъема уровня океанов и морей, затопление значительной части суши.

История

---

Земля образовалась примерно 4540 миллионов лет назад с дискообразной протопланетарном облака вместе с другими планетами Солнечной системы. Формирования Земли в результате аккреции продолжалось 10-20 млн лет. Сначала Земля была полностью расплавленной, но постепенно остыла, и на ее поверхности образовалась тонкая твердая оболочка — земная кора .

Вскоре после образования Земли, примерно 4530 миллионов лет назад, образовалась Луна. Современная теория образования единого естественного спутника Земли утверждает, что это произошло как результат столкновения с массивным небесным телом , которое получило название Тея .
Первичная атмосфера Земли образовалась в результате дегазации горных пород и вулканической активности . Из атмосферы сконденсировавшаяся вода , образовав Мировой океан . Несмотря на то, что Солнце к тому времени светило на 70% слабее, чем сейчас, геологические данные показывают, что океан не замерз, что, возможно, связано с парниковым эффектом . Примерно 3,5 млрд лет назад сформировалось магнитное поле Земли, что защитило ее атмосферу от солнечного ветра .

Образование Земли и начальный этап ее развития (продолжительностью примерно 1,2 млрд лет) относятся к догеологичнои истории. Абсолютный возраст древнейших горных пород составляет свыше 3,5 млрд лет и, начиная с этого момента, ведет отсчет геологическая история Земли, которая делится на два неравных этапа: докембрий , занимающий примерно 5 / 6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет) , и фанерозой , охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3,5 млрд лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь , началось развитие биосферы — совокупности всех живых организмов (так называемая живое вещество Земли), которая существенно повлияла на развитие атмосферы , гидросферы и геосферы (по крайней мере в части осадочной оболочки). В результате кислородной катастрофы деятельность живых организмов изменила состав атмосферы Земли, обогатив ее кислородом, что создало возможность для развития аэробных живых существ.

Новый фактор, который оказывает мощное влияние на биосферу и даже геосферу — деятельность человечества , появившееся на Земле после появления в результате эволюции человека менее 3 млн лет назад (единства относительно датировки не достигнуто и некоторые исследователи считают — 7 млн лет назад) . Соответственно, в процессе развития биосферы выделяют образования и дальнейшее развитие ноосферы — оболочки Земли, на которую большое влияние оказывает деятельность человека.

Высокий темп роста населения Земли (численность земного населения составляла 275 млн в 1000 году, 1,6 млрд в 1900 году и примерно 6,7 млрд в 2009 году) и усиление влияния человеческого общества на природную среду выдвинули проблемы рационального использования всех природных ресурсов и охраны природы .

Источник: meganauka.com

Основные направления

Геологические науки

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 тектоники плит, подтверждавшей старинную теорию дрейфа континентов Альфреда Вегенера, расширилась сфера геологических исследований: теперь геологи заинтересовались более глубокими слоями земной коры и мантией, что ранее было 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:

• Науки о составе Земли:
  • Геохимия изучает закономерности распространения и поведения химических элементов в различных оболочках литосферы.
  • Минералогия изучает природу, состав и кристаллическую структуру минералов. Минералогия одновременно является отраслью геологии и кристаллографии, которая, в свою очередь, относится к физике.
  • Петрология и петрография вместе составляют науку о горных породах. Они занимаются изучением возникновения, формирования и эволюции горных пород, а также описанием их свойств.
    • Литология и седиментология изучают осадочные горные породы.
• Науки о строении Земли
  • Структурная геология или тектоника занимается изменениями твёрдой 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.
  • Вулканология изучает физико-химическую природу вулканов, а так же 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).
  • Стратиграфия
  • Палеонтология занимается изучением окаменелостей, то есть окаменелых останков различных форм жизни, когда-то существовавших на земле. Наука стоит на стыке биологии и геологии. Практическое значение для биологии эта наука представляет в связи с теорией эволюции и позволяет отследить эволюцию различных живых организмов на протяжении длительных отрезков времени. Для геологов палеонтология важна в определении важнейших руководящих форм.
• Науки о динамике Земли
  • Геодинамика
  • Историческая геология
• Прикладные отрасли:
  • Геология полезных ископаемых
  • Металлогения
• Прочие отрасли
  • 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).
  • Почвоведение занимается изучением различных составляющих почвы, а так же её морфологических, минералогических и физико-химических характеристик.
  • Инженерная геология

Список основных наук о Земле

Наиболее полный список наук геологического цикла

См. также

• Экология
• Земледелие
• Естествознание
• Геосферы

Литература

• Яницкий И. Н. Новое в науках о Земле. — М., Агар, 1998. — ISBN 5-89218-080-8

Ссылки

	Науки о Земле в Викиучебнике?
	Категория:Науки о Земле в Викитеке?

• [open-site.org/International/Russian/Наука/Науки_о_земле Науки о Земле] в Open Encyclopedia Project
• [geo-science.ru/ «Науки о Земле», международный научно-технический и производственный электронный журнал]

Отрывок, характеризующий Науки о Земле

Человек этот нужен еще для оправдания последнего совокупного действия.
Действие совершено. Последняя роль сыграна. Актеру велено раздеться и смыть сурьму и румяны: он больше не понадобится.
И проходят несколько лет в том, что этот человек, в одиночестве на своем острове, играет сам перед собой жалкую комедию, мелочно интригует и лжет, оправдывая свои деяния, когда оправдание это уже не нужно, и показывает всему миру, что такое было то, что люди принимали за силу, когда невидимая рука водила им.
Распорядитель, окончив драму и раздев актера, показал его нам.
– Смотрите, чему вы верили! Вот он! Видите ли вы теперь, что не он, а Я двигал вас?
Но, ослепленные силой движения, люди долго не понимали этого.
Еще большую последовательность и необходимость представляет жизнь Александра I, того лица, которое стояло во главе противодвижения с востока на запад.
Что нужно для того человека, который бы, заслоняя других, стоял во главе этого движения с востока на запад?
Нужно чувство справедливости, участие к делам Европы, но отдаленное, не затемненное мелочными интересами; нужно преобладание высоты нравственной над сотоварищами – государями того времени; нужна кроткая и привлекательная личность; нужно личное оскорбление против Наполеона. И все это есть в Александре I; все это подготовлено бесчисленными так называемыми случайностями всей его прошедшей жизни: и воспитанием, и либеральными начинаниями, и окружающими советниками, и Аустерлицем, и Тильзитом, и Эрфуртом.
Во время народной войны лицо это бездействует, так как оно не нужно. Но как скоро является необходимость общей европейской войны, лицо это в данный момент является на свое место и, соединяя европейские народы, ведет их к цели.
Цель достигнута. После последней войны 1815 года Александр находится на вершине возможной человеческой власти. Как же он употребляет ее?
Александр I, умиротворитель Европы, человек, с молодых лет стремившийся только к благу своих народов, первый зачинщик либеральных нововведений в своем отечестве, теперь, когда, кажется, он владеет наибольшей властью и потому возможностью сделать благо своих народов, в то время как Наполеон в изгнании делает детские и лживые планы о том, как бы он осчастливил человечество, если бы имел власть, Александр I, исполнив свое призвание и почуяв на себе руку божию, вдруг признает ничтожность этой мнимой власти, отворачивается от нее, передает ее в руки презираемых им и презренных людей и говорит только:
– «Не нам, не нам, а имени твоему!» Я человек тоже, как и вы; оставьте меня жить, как человека, и думать о своей душе и о боге.

Как солнце и каждый атом эфира есть шар, законченный в самом себе и вместе с тем только атом недоступного человеку по огромности целого, – так и каждая личность носит в самой себе свои цели и между тем носит их для того, чтобы служить недоступным человеку целям общим.
Пчела, сидевшая на цветке, ужалила ребенка. И ребенок боится пчел и говорит, что цель пчелы состоит в том, чтобы жалить людей. Поэт любуется пчелой, впивающейся в чашечку цветка, и говорит, цель пчелы состоит во впивании в себя аромата цветов. Пчеловод, замечая, что пчела собирает цветочную пыль к приносит ее в улей, говорит, что цель пчелы состоит в собирании меда. Другой пчеловод, ближе изучив жизнь роя, говорит, что пчела собирает пыль для выкармливанья молодых пчел и выведения матки, что цель ее состоит в продолжении рода. Ботаник замечает, что, перелетая с пылью двудомного цветка на пестик, пчела оплодотворяет его, и ботаник в этом видит цель пчелы. Другой, наблюдая переселение растений, видит, что пчела содействует этому переселению, и этот новый наблюдатель может сказать, что в этом состоит цель пчелы. Но конечная цель пчелы не исчерпывается ни тою, ни другой, ни третьей целью, которые в состоянии открыть ум человеческий. Чем выше поднимается ум человеческий в открытии этих целей, тем очевиднее для него недоступность конечной цели.
Человеку доступно только наблюдение над соответственностью жизни пчелы с другими явлениями жизни. То же с целями исторических лиц и народов.

Свадьба Наташи, вышедшей в 13 м году за Безухова, было последнее радостное событие в старой семье Ростовых. В тот же год граф Илья Андреевич умер, и, как это всегда бывает, со смертью его распалась старая семья.
События последнего года: пожар Москвы и бегство из нее, смерть князя Андрея и отчаяние Наташи, смерть Пети, горе графини – все это, как удар за ударом, падало на голову старого графа. Он, казалось, не понимал и чувствовал себя не в силах понять значение всех этих событий и, нравственно согнув свою старую голову, как будто ожидал и просил новых ударов, которые бы его покончили. Он казался то испуганным и растерянным, то неестественно оживленным и предприимчивым.
Свадьба Наташи на время заняла его своей внешней стороной. Он заказывал обеды, ужины и, видимо, хотел казаться веселым; но веселье его не сообщалось, как прежде, а, напротив, возбуждало сострадание в людях, знавших и любивших его.
После отъезда Пьера с женой он затих и стал жаловаться на тоску. Через несколько дней он заболел и слег в постель. С первых дней его болезни, несмотря на утешения докторов, он понял, что ему не вставать. Графиня, не раздеваясь, две недели провела в кресле у его изголовья. Всякий раз, как она давала ему лекарство, он, всхлипывая, молча целовал ее руку. В последний день он, рыдая, просил прощения у жены и заочно у сына за разорение именья – главную вину, которую он за собой чувствовал. Причастившись и особоровавшись, он тихо умер, и на другой день толпа знакомых, приехавших отдать последний долг покойнику, наполняла наемную квартиру Ростовых. Все эти знакомые, столько раз обедавшие и танцевавшие у него, столько раз смеявшиеся над ним, теперь все с одинаковым чувством внутреннего упрека и умиления, как бы оправдываясь перед кем то, говорили: «Да, там как бы то ни было, а прекрасжейший был человек. Таких людей нынче уж не встретишь… А у кого ж нет своих слабостей?..»

Источник: wiki-org.ru

Какие же науки изучают Землю

На сегодняшний день множество наук занимаются изучением нашей планеты, её космических областей. И одной из ведущих является геология. Она, в основном, занимается описанием поверхностных слоёв земной коры, изучением их состава, внутренней структурой и происхождением.

Геологическая наука объединяет внутри себя множество дисциплин, которые просто не способны существовать отдельно друг от друга:

• геохимия. Занимается исследованием химическим элементов в самых разных частях литосферы;
• минералогия. Имеет связь с физикой, изучает происхождение, состав и внутреннюю кристаллическую структуру минералов;
• тектоника. Ищет связи между движениями твёрдых слоёв Земли.
• геоморфология. Изучает рельеф, его формы и разнообразие. Особенно интересуется процессами, влияющими на него.

Также стоит назвать вулканологию, палеонтологию и многие другие науки, изучающие глубины нашей планеты.

Помимо этого, существует ещё множество разделов геологии, молодых и старых.

Другие науки изучающие Землю

Как уже говорилось выше, нашу планету изучает масса отдельных наук и их отраслей. Сейчас хотелось бы перечислить некоторые наиболее интересные науки, которые не являются отраслями геологии:

• география. Одно её название вызывает у нас воспоминания о школьных уроках;
• геодезия. Рассчитывает законы, по которым движется наша планета;
• геммология. Наука, специализирующаяся на исследовании самоцветов;
• гидрология. Изучает естественные воды и их связь с другими оболочками Земли;
• метеорология. Проще говоря, наука о погоде.

Сравнительно молодой является геоинформатика, она создаёт информационные программы, которые облегчают современные геологические исследования. Она сильно помогает, например, работе геостатистики.

Плюс многие другие самостоятельные науки о нашей планете. Стоит ещё раз отметить, что они все, так или иначе, связаны друг с другом и делятся между собой данными, помогая взаимной работе.

Источник: travelask.ru