Науки о Земле включают комплекс наук, изучающих Землю, ее геосферы, их природные свойства, население и результаты его хозяйственной деятельности. В число наук о Земле входят:
- естественные науки, такие как геология, физическая география и др.;
- общественные науки, такие как география населения, экономическая география и др.
Любая из наук о Земле делится на общую и региональную.
Общая наука изучает закономерности, присущие всем объектам, изучаемым этой наукой. Региональная наука изучает особенности этих объектов, на какой либо определенной территории.
Как известно, биология это комплекс знаний о жизни и совокупность научных дисциплин, изучающих живое. Биология исследует многообразие существующих и вымерших живых существ, их строение, функции, происхождение, эволюцию, распространение и индивидуальное развитие, связи друг с другом, между сообществами и неживой природой.
Биология рассматривает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех её проявлениях и свойствах, таких как обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, развитие и т.д. Поскольку эти закономерности подробно рассматриваются другими дисциплинами, в данном учебном пособии приведены только краткие сведения.
Список наук о Земле включает в себя обширный перечень естественно научных дисциплин (таблица 1).
Таблица 1
Большую значимость в изучении наук о Земле представляет картография, и ее продукты в виде тематических карт, таких как природные, климатические, геологические, тектонические, народы мира, природные зоны и др.
Важная роль в изучении наук о Земле и качественном усвоении необходимой информации преподносится через видеофильмы научно познавательной тематики начиная от формирования Вселенной и галактик, их эволюции, до появления жизни на Земле и перспективы её дальнейшего развития.
Геология - это , которая изучает , ее вещественный состав, структуру коры, процессы и историю. Геология объединяет большое количество наук, включая: минералогию, геологию полезных ископаемых, геофизику, геохимию, петрографию, геодинамику, палеонтологию, вулканологию, тектонику, стратиграфию и многое другое. Эта наука также включает изучение организмов, населявших нашу планету. Важной частью геологии является исследование того, как с течением времени изменялись структура, процессы, организмы и элементы Земли. Люди, изучающие геологию называются геологами.
Что делают геологи?
Геологи работают, чтобы лучше понять историю нашей планеты. Чем лучше мы знаем историю Земли, тем более точно сможем определить, как события и процессы из прошлого способны повлиять на будущее. Вот некоторые примеры:
- Геологи изучают земные процессы, такие как оползни, землетрясения, наводнения, извержения вулканов и т.п., которые могут быть опасны для людей.
- Геологи изучают Земли, многие из которых используются человечеством ежедневно.
- Геологи изучают историю Земли. Сегодня нас беспокоит и многие геологи работают над тем, чтобы узнать о прошлых климатических условиях Земли и о том, как они менялись со временем. Эта историческая информация позволяет понять, как меняется наш нынешний климат и каковы могут быть последствия для человечества от этих изменений.
Что изучает геология?
Основным объектом изучения геологии является земная кора, а также геологические процессы и история Земли:
Минералы
Минерал представляет собой природное химическое соединение, обычно кристаллическое и абиогенное (неорганическое) по происхождению. Минерал имеет один конкретный химический состав, тогда как камень может представлять собой совокупность различных минералов или минералоидов. Наука о минералах называется минералогией.
Существует более 5300 известных видов минералов. Силикатные минералы составляют более 90% земной коры. Кремний и кислород образовывают примерно 75% земной коры, что напрямую связано с преобладанием силикатных минералов.
Минералы отличаются химическими и физическими свойствами. Различия в химическом составе и кристаллической структуре позволяют распознавать виды, которые определялись геологической средой минерала при их формировании. Колебания в температуре, давлении или объемном составе горной массы вызывают изменения минералов.
Минералы можно описать по различным физическим свойствам, которые связаны с их химической структурой и составом. Общие отличительные признаки включают кристаллическую структуру, твердость, блеск, цвет, полосы, прочность, расщепление, переломы, вес, магнетизм, вкус, запах, радиоактивность, реакция на кислоту и т.д.
Минералы исключительной красоты и долговечности называются драгоценными камнями.
Горные породы
Горные породы представляют собой твердые смеси по меньшей мере одного минерала. В то время как минералы имеют кристаллы и химические формулы, породы характеризуются текстурой и минеральным составом. Исходя из этого, горные породы делятся на три группы: магматические горные породы (формируются при постепенном охлаждении магмы), метаморфические горные породы (образование происходит при изменении магматических и осадочных пород) и осадочные горные породы (образовываются при низких температурах и давлении, когда преобразовываются морские и континентальные осадки). Эти три основных типа пород участвуют в процессе, называемом круговоротом горных пород, который описывает трудоемкие переходы, как на поверхности, так и под землей, от одного типа породы к другому на протяжении длительных периодов геологического времени.
Горные породы являются экономически важными полезными ископаемыми. Уголь - это камень, который служит источником энергии. Другие типы пород используются в строительстве, включая камень, щебень и т.д. Третьи необходимы для изготовления инструментов, от каменных ножей наших предков до мела, используемого сегодня художниками.
Окаменелости
Окаменелости являются признаками живых существ, которые существовали очень давно. Они могут представлять отпечатки тел или даже продуктов жизнедеятельности организмов. Ископаемые также включают следы, норы, гнезда и другие косвенные признаки. Окаменелости являются ярким свидетельствованием ранней жизни на Земле. Геологи составили отчет о древней жизни, простирающейся на сотни миллионов лет.
Имеют практическое значение, потому что они изменяются на протяжении всего геологического времени. Совокупность окаменелостей служит для идентификации горных пород. Геологическая шкала времени основана почти исключительно на ископаемых останках и дополнена другими методами датирования. С ее помощью мы можем уверенно сравнивать осадочные породы со всего мира. Ископаемые окаменелости также являются ценными музейными экспонатами и предметами коллекционирования.
Формы рельефа, геологические структуры и карты
Формы во всем их разнообразии являются следствием круговорота горных пород. Они были сформированы эрозией и другими процессами. Формы рельефа дают информацию о том, как образовывалась и изменялась земная кора в геологическом прошлом, например, в ледниковом периоде.
Структура является важной частью изучения обнажения горных пород. Большинство частей земной коры деформированы, согнуты и искажены в некоторой степени. Геологические признаки этого - сочленения, разломы, текстуры пород и несоответствия помогают в оценке геологических структур, а также измерении склонов и ориентаций горных пород. Геологическая структура в недрах важна для водоснабжения.
Геологические карты представляют собой эффективную базу данных геологической информации о породах, рельефах и структуре.
Геологические процессы и угрозы
Геологические процессы приводят к круговороту горных пород, созданию структур и форм рельефа, а также окаменелостей. Они включают эрозию, осаждение, окаменелость, разломы, поднятие, метаморфизм и вулканизм.
Геологические опасные явления - мощные выражения геологических процессов. Оползни, извержения вулканов, землетрясения, цунами, изменение климата, наводнения и космические воздействия являются основными примерами угроз. Понимание основных геологических процессов может помочь человечеству уменьшить ущерб от геологических катастроф.
Тектоника и история Земли
Движение плит в Сан-Андреас
Тектоника - геологическая деятельность в самом крупном масштабе. Поскольку геологи отображали горные породы и изучали геологические особенности, и процессы, они начали поднимать и отвечать на вопросы о тектонике - жизненном цикле горных хребтов и вулканических цепей, движении континентов, о росте и снижении уровня , и о том, какие процессы происходят в ядре и . Тектоника плит объясняет как движутся литосферные плиты и позволила изучать нашу планету как единую структуру.
Геологическая история Земли - это история, которую рассказывают минералы, скалы, окаменелости, рельеф и тектоника. Исследования окаменелостей в сочетании с различными методами дают последовательную эволюционную историю жизни на Земле. (возраст окаменелостей) последних 542 миллионов лет хорошо отображен как время изобилия и и акцентирован . Предыдущие четыре миллиарда лет, были временем огромных изменений в атмосфере, океанах и континентах.
Роль геологии
Существует много причин, по которым геология важна для жизни и цивилизации. Подумайте о землетрясениях, оползнях, наводнениях, засухе, вулканической активности, океанских течениях, типах почвы, минералах (золото, серебро, уран) и т.д. - геологи изучают все эти понятия. Таким образом, изучение геологии играет важную роль в современной жизни и цивилизации.
Геология определяется как «научное исследование происхождения, истории и структуры Земли». Почти все, что мы используем в нашей жизни, имеет какое-то отношение к Земле. Дома, улицы, компьютеры, игрушки, инструменты и т.д. сделаны из природных ресурсов. Хотя Солнце является конечным источником энергии Земли, мы нуждаемся в дополнительной энергии, которая вырабатывается при сжигании природного газа, древесины и т.д. Геологическая наука имеет первостепенное значение для определения местоположения этих источников энергии Земли, а также объясняет как более эффективно извлечь их из недр планеты, с минимальными экономическими затратами и с наименьшим воздействием на окружающую среду. являются чрезвычайно важными для человечества, однако во многих частях мира существует недостаток пресной воды. Изучение геологии помогает находить водные источники, чтобы уменьшить влияние нехватки воды на людей.
Последствия катастрофического землетрясения в Сан-Франциско, США, в 1906 году
Изучение геологии также охватывает процессы Земли, которые могут повлиять на цивилизацию. Землетрясение способно уничтожить тысячи жизней за несколько минут. Кроме того, цунами, наводнения, оползни, засухи и вулканическая деятельность способны оказать огромное влияние на цивилизацию. Геологи изучают эти процессы, и в случае необходимости рекомендуют проводить определенные мероприятия по минимизации ущерба, если возникают такие события. Например, изучая закономерности наводнения рек, геологи могут рекомендовать избегать определенных областей при строительстве новых городов, чтобы предотвратить потенциальный ущерб. Сейсмология - раздел геологии - хотя и очень сложная область изучения, может помочь сохранить многие жизни, оценив, где есть наибольшая вероятность землетрясения (как правило, в линиях геологических разломов), и рекомендовать тип технологий, которые будут использоваться при строительстве зданий в этих уязвимых районах.
Многие предприятия для своей деятельности полагаются на информацию, полученную от геологов. Золото, алмазы, серебро, нефть, железо, алюминий и уголь являются природными ресурсами, которые широко используются в промышленности. Геологи и наука геология помогают в поиске этих и других ресурсов. Даже простой строительный материал, такой как песок, необходимо найти и добыть, а затем уже использовать при строительстве домов, предприятий, школ и т.д.
На самом деле геология еще не имеет широкого признания в современном мире, как, к примеру, генетика, химия и медицина. Тем не менее все жители нашей планеты зависят от природных ресурсов, найденных благодаря геологам и науке геологии. Таким образом, геология чрезвычайно важна и требует дальнейшего развития, и популяризации в обществе.
Данные науки и методы наук о Земле — совокупность принципов, подходов и методов, используемых науками о Земле для ее изучения и познания. Ниже представленные науки наиболее глубоко подходят к изучению Земли и методов ее познания.
Биология — одна из естественных наук о жизни и совокупность научных дисциплин, изучающих живое. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Биология рассматривает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах: обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, развитие, раздражимость, подвижность и т.д.
География
— система физико-географических, экономико-географических и социально-географических дисциплин, изучающих географическую оболочку Земли, природно-территориальные, территориально-производственные и социально-территориальны комплексы, их взаимосвязь и составляющие их компоненты.
- География — единый комплекс наук, изучающих географическую оболочку Земли и акцентирующихся на выявлении пространственно-временных закономерностей. Основными объектами изучения географических наук являются геосферы (биосфера, атмосфера, литосфера, гидросфера и почвенный покров) и геосистемы (ландшафты, природные зоны, биогеоценозы…)
- География — свод знаний о пространственно-временных особенностях какой-либо территории, объекта, явления или процесса (география материков и океанов, география России, география тундры, география распространения птичьего гриппа, география карстовых процессов N-ской области)
Геодезия
— система наук об определении формы и размеров Земли и об измерениях на земной поверхности для отображения ее на планах и картах, исследующая гравитационное поле Земли, а так же, геодезия — это отрасль производства, связанная с измерениями на местности.
Геология
— комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Геология включает: стратиграфию, тектонику, региональную геологию, вулканологию, минералогию, петрографию, литологию, геохимию.
Геофизика
— комплекс наук о Земле, изучающих внутреннее строение, физические свойства и процессы, происходящие в ее геосферах. Соответственно в составе геофизики выделяют физику твердой Земли, физику атмосферы, гидрофизику. Геофизика в широком смысле изучает физику твердой Земли.
Геохимия
— наука о химическом составе Земли и планет, законах распределения элементов и изотопов, законы их поведения, сочетания и миграции в природных процессах, процессах формирования горных пород, почв и природных вод.
Почвоведение
— наука о почве. Почвоведение изучает происхождение, развитие, строение, состав, свойства, географическое распространение и рациональное использование почв. Она входит в состав естествознания.
Картография
— наука, включающая теорию, методику и технические приемы создания и использования географических карт, глобусов, карт Луны, планет, звездного неба и т.д. Объектами картографии являются Земля, небесные тела, звёздное небо и Вселенная. Наиболее популярными плодами картографии являются образно-знаковые модели пространства в виде: плоских карт, рельефных и объёмных карт, 3D карт, голографических карт, глобусов и панорамных карт. Они могут быть представлены на твёрдых, плоских или объёмных материалах или в виде изображения на экране.
Экология
— наука о составе, структуре, свойствах, функциональных особенностях и эволюции систем различного уровня, популяционных экосистем и биосферы. Наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
По материалам Википедии ©
Первое, что приходит на ум, когда речь заходит про науку о Земле - это география. Действительно, она является древнейшей наукой, изучающей нашу планету в широком смысле этого слова, включая жизнь ее главного обитателя - человека. Но современная наука о Земле имеет массу разветвлений и спецификаций, таких как геология, геодезия, океанография, сейсмология, вулканология и так далее. Список не маленький, и этому нужно посвятить отдельную статью. Но основой всех этих наук является география.
Истоки
Мать современных наук о Земле, география, изучает моря и океаны, материки и острова, климат, природные ископаемые, животный мир, птиц, населяющих нашу планету, и живущего на ней человека - где и в какой численности он расселяется, какие национальности существуют, как складывается экономическая жизнь его социума. Поэтому когда стоит вопрос: «Как называется наука о Земле?», смело можно говорить - география. Все остальные дисциплины в этой области произошли от нее.
Цели и средства
Важнейшей задачей этой науки является выяснение пригодности различных участков нашей планеты для проживания человека. Главным помощником географа являются карты. Глядя на них, можно увидеть участки разных цветов, обозначающих моря, океаны, реки, горы, ледники, пустыни, глубины почв, растительность, плотность населения и многие другие географические величины и понятия.
Землеописание - вот как называется наука о Земле в переводе с древнегреческого.
Те места на карте, которые окрашены в голубой, белый, бежевый и коричневый цвет указывают на малозаселенные районы. Селится человек предпочитает в тех местах, которые окрашены на карте в зеленый и желтый цвет. Безусловно, ведь эти места на карте обозначают земельные угодья, приспособленные для ведения сельского хозяйства (леса, равнины), а значит, для жизнеобеспечения населения.
Варианты
Несмотря на то, что география лежит в основе, часто на вопрос: «Как называется наука о Земле?», дают ответ: «Геология». Почему? Само слово произошло от «гео», что означает земля и «логос» - знание (слово, учение). А, география - это «гео» (земля) и «графос» (письмо).
Значит, география описывает Землю, а геология - изучает ее.
Все дисциплины, изучающие Землю, относятся к естественным наукам. Их число велико. Есть совсем молодые, а есть и древние. Все они изучают оболочки земной поверхности, природные системы и объединены в категорию наук о Земле.
Немного истории
Расцвет классического землеведения - это эпоха XV-XVII вв., которая получила название Великой в сфере географических открытий. После последовал период освоения новых и малоизученных территорий развитыми державами. В те времена все знатные монархи и богатые купцы отлично знали, как называется наука о Земле, которая имела очень важное значение для развития государств и обогащения. Безусловно - это география. Они лично советовались с учеными-географами по поводу планов будущих экспедиций, щедро финансируя их путешествия и рассчитывая окупить все расходы с лихвой.
За короткий исторический период главная наука о Земле и человеке, сделала столько открытий, что на карте мира появились большие части океанических пространств и земель, где обитает человек.
В те времена география была представлена, как свод разнообразнейших сведений о нашей планете. Она указывала местоположения объектов, отвечала на вопросы «что это?». Но даже тогда, в VIII веке, белыми пятнами на всех картах оставались Антарктида и Арктика, а также Австралия и многие внутренние материковые районы.
Постепенно европейцами были открыты и заселены Северная, Южная Америка, стали известны внутренние районы Азии, Африки, Австралии и другие районы мира.
В результате были заложены важнейшие предпосылки для нового этапа в развитии материальной культуры человеческого общества. При этом весьма значительную роль играла географическая наука — главная наука о Земле того времени.
Сегодня можно поступить на учебу в институт наук о Земле и получить профессию географа. Стратегическая цель этого заведения - развитие фундаментальных и прикладных наук в области географии, а также повышение уровня квалификации готовых специалистов. Вся работа института направлена на содействие развитию экономики, научно-образовательной и культурной среды государства, участие в решении задач по сохранению и преумножению природных ресурсов, их рационального использования, мониторинга, сохранения уникальных ландшафтов, качества окружающей среды, выполнения инженерных изысканий.