Очерк наук о Земле

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

Науки о Земле – всеобъемлющий термин для наук, связанных с планетой Земля . ^[1] Она также известна как геонауки, науки о Земле или науки о землетрясениях и, возможно, является особым случаем в планетологии , поскольку Земля является единственной известной планетой, на которой есть жизнь .

Науки о Земле — раздел физических наук, являющийся частью естественных наук . В свою очередь, он имеет множество разделов.

Экосфера ^{[2] [3]} – существует множество подсистем, которые составляют естественную среду (планетарную экосистему или «экосферу») Земли. Многие из подсистем характеризуются как «сферы», совпадающие с формой планеты. Четыре сферы (для которых большинство других сфер являются подтипами) – это атмосфера , биосфера, гидросфера и геосфера. Экосфера Земли находится внутри гелиосферы (астросферы Солнца ) . [ 4 ] Перечисленные примерно от самой внешней к самой ^{внутренней} , названные сферы Земли следующие:

• Магнитосфера — область вокруг астрономического объекта, в которой заряженные частицы подвергаются воздействию его магнитного поля.
• Атмосфера , газы, окружающие Землю (ее воздух)
  • По высоте
    • Экзосфера – внешний слой атмосферы
    • Экзобаза – нижняя граница экзосферы.
    • Термопауза – верхняя граница термосферы
    • Термосфера — слой атмосферы, расположенный выше мезосферы и ниже экзосферы.
    • Мезопауза – температурный минимум на границе мезосферы и термосферы.
    • Мезосфера — слой атмосферы, расположенный непосредственно над стратосферой и под термосферой.
    • Стратопауза – верхняя граница стратосферы.
    • Стратосфера — слой атмосферы над тропосферой.
      • Озоновый слой — область стратосферы Земли, которая поглощает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца.
    • Тропопауза — граница атмосферы между тропосферой и стратосферой.
    • Тропосфера – самый нижний слой атмосферы
    • Планетарный пограничный слой – самая нижняя часть атмосферы, на которую непосредственно влияет контакт с поверхностью планеты.
  • По турбулентности воздуха
    • Гетеросфера – верхние части атмосферы, в которых газовые компоненты плохо перемешаны.
    • Турбопауза — высота в атмосфере Земли, ниже которой преобладает турбулентное перемешивание.
    • Гомосфера – нижние части атмосферы, в которых газовые компоненты хорошо перемешаны.
  • Другой
    • Ионосфера — ионизированная часть верхней атмосферы Земли.
• Биосфера – глобальная сумма всех экосистем на Земле.
  • Антропосфера — часть окружающей среды, созданная или измененная человеком для использования в его деятельности и среде обитания.
    • Ноосфера (редко) – сфера человеческой мысли.
• Гидросфера — общая масса воды, находящаяся на поверхности планеты, малой планеты или естественного спутника, под ней и над ней.
  • Криосфера — те части поверхности Земли, где вода находится в твёрдом состоянии.
• Геосфера / Твёрдая Земля – (иногда также собирательное название литосферы, гидросферы, криосферы и атмосферы) Объединение всех твёрдых частей Земли и внутренней части Земли.
  • Педосфера – внешний слой Земли, состоящий из почвы и подверженный процессам почвообразования .
  • Внешние слои
    • По составу
      • Кора (геология) — внешняя твёрдая оболочка каменистой планеты, карликовой планеты или естественного спутника.
      • Граница Мохоровичича — граница между земной корой и мантией.
      • Мантия Земли — часть внутренней части планеты Земля между корой и ядром.
    • За счет распространения сейсмических волн
      • Литосфера — жесткая внешняя оболочка планеты земного типа или естественного спутника, которая характеризуется жесткими механическими свойствами.
      • Астеносфера – очень вязкая, механически слабая и пластичная область верхней мантии Земли.
      • Мезозона — часть мантии Земли, расположенная под литосферой и астеносферой, но над внешним ядром.
  • Граница Гутенберга – граница между мантией и ядром Земли.
  • Ядро Земли — внутренняя часть планеты, образованная за счет разной плавучести составляющих ее материалов, в результате чего более плотные материалы скапливаются ближе к центру.
    • Внешнее ядро ​​— жидкий слой, состоящий в основном из железа и никеля, между твердым внутренним ядром Земли и ее мантией.
    • Разрыв Лемана – граница между внутренним и внешним ядром.
    • Внутреннее ядро ​​— самая внутренняя часть Земли, твердый шар из железоникелевого сплава.

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 атмосферной науки, в котором изучается химия атмосферы.
• Физика атмосферы – применение физики к изучению атмосферы
• Палеотемпестология – изучение прошлой активности тропических циклонов с использованием геологических данных и исторических документов.

• Геология — наука о составе, структуре, физических свойствах и истории компонентов Земли, а также о процессах, посредством которых они формируются.
  • Экономическая геология – наука, изучающая полезные ископаемые, имеющие экономическую ценность.
  • Инженерная геология – применение геологии в инженерной практике.
  • Экологическая геология – наука о практическом применении геологии в решении экологических проблем.
  • Четвертичная геология — раздел геологии, изучающий события, произошедшие более 2,6 млн лет назад.
  • Планетарная геология – Геология астрономических объектов, предположительно вращающихся вокруг звездных объектов.
  • Нефтяная геология – изучение происхождения, залегания, движения, накопления и разведки углеводородного топлива.
  • Историческая геология – изучение геологической истории Земли.
  • Гидрогеология – наука о распределении и движении подземных вод.
  • Структурная геология – наука об описании и интерпретации деформаций земной коры независимо от ее протяженности.
• Геохимия – наука, применяющая химию для анализа геологических систем.
• Геохронология – наука об определении возраста горных пород, отложений и ископаемых.
• Геодезия – наука о геометрической форме, ориентации в пространстве и гравитационном поле Земли.
• Геомагнетизм – 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 ее космической среды, а также изучение Земли с использованием количественных физических методов.
• Микропалеонтология – раздел палеонтологии, изучающий микроископаемые.
• Минералогия – научное изучение минералов и минерализованных артефактов.
  • Геммология – наука, изучающая природные и искусственные драгоценные камни.
  • Физика минералов – наука о материалах, из которых состоит внутренняя часть планет.
• Палеонтология – научное изучение доисторической жизни
• Палинология – изучение пыли
• Петрология — раздел геологии, изучающий происхождение, состав, распределение и структуру горных пород.
• Физическая геодезия – изучение физических свойств гравитационного поля Земли.
• Седиментология – изучение природных отложений и процессов их образования.
• Сейсмология – научное изучение 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 — наука, изучающая земную поверхность, населяющие ее общества, а также территории, ландшафты, места или регионы, ее образующие.

• Физическая география — раздел естественных наук, занимающийся изучением процессов и закономерностей в природной среде, такой как атмосфера, гидросфера, биосфера и геосфера, в отличие от культурной или искусственной среды, которая является областью географии человека.
• География человека – изучение культур, сообществ и деятельности народов мира.
• Картография
• Топография
• Геостатистика — раздел статистики, посвященный пространственным наборам данных.
• Химия окружающей среды – научное изучение химических и биохимических явлений, происходящих в природных условиях.
• Экологическое почвоведение – изучение взаимодействия человека с педосферой, а также важнейших аспектов биосферы, литосферы, гидросферы и атмосферы.
• Геоинформатика – научное изучение географических данных и информации.
• Эдафология – наука, изучающая влияние почв на живые существа.
• Почвоведение – изучение почв в их естественной среде обитания.
• Геоморфология – научное изучение форм рельефа и процессов, которые их формируют.
• Системы поддержки принятия пространственных решений – Компьютеризированная помощь в принятии решений по землепользованию
• Глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS) – Различные спутниковые навигационные системы
• Гидрология — наука о применении инженерных методов к свойствам вод Земли, особенно к их движению относительно суши.
• Метеорология – междисциплинарное научное исследование атмосферы с упором на прогнозирование погоды.
• Спутниковая навигация – любая система, которая использует спутниковые радиосигналы для обеспечения автономного геопространственного позиционирования.
• Дистанционное зондирование – получение информации на значительном расстоянии от объекта.
• Фотограмметрия — наука о проведении измерений с помощью фотографии.

Океанография – изучение физических и биологических аспектов океана.

• Биологическая океанография — изучение того, как организмы влияют на физику, химию и геологию океанографической системы и как они влияют на них.
• 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.

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

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

История наук о Земле – история всеобъемлющих наук, связанных с планетой Земля. Науки о Земле и все их разделы являются разделами физических наук.

• История наук об атмосфере – история комплексного изучения атмосферы, ее процессов, влияния других систем на атмосферу и влияния атмосферы на эти другие системы.
  • • 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 создания карт или глобусов.
• История климатологии – история изучения климата, научно определяемого как погодные условия, усредненные за определенный период времени.
• История прибрежной географии — история изучения динамического взаимодействия океана и суши, включающая как физическую географию (т. е. прибрежную геоморфологию, геологию и океанографию), так и гуманитарную 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, а также того, как на распространение и численность влияют взаимодействия между организмами и окружающей средой.
    • История пресноводной биологии – история научного биологического изучения пресноводных экосистем и раздел 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 популяций – история динамики популяций – раздел наук о жизни, изучающий краткосрочные и долгосрочные изменения численности и возрастного состава популяций, а также биологические и экологические процессы, влияющие на эти изменения.
  • История химии окружающей среды – история химии окружающей среды – это научное изучение химических и биохимических явлений, происходящих в природе.
  • 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 Экологическая геология, как и гидрогеология, является прикладной наукой, занимающейся практическим применением принципов геологии для решения экологических проблем.
  • История токсикологии — история раздела биологии, химии и медицины, занимающегося изучением неблагоприятного воздействия химических веществ на живые организмы.
• История геодезии – история научной дисциплины, занимающейся измерением и отображением Земли, включая ее гравитационное поле, в трехмерном изменяющемся во времени пространстве.
• История географии – история науки, изучающей земли, их особенности, обитателей и явления на Земле.
• История геоинформатики – история науки и технологий, разрабатывающих и использующих инфраструктуру информационной науки для решения проблем географии, наук о Земле и смежных отраслей техники.
• История геологии — история изучения Земли, за исключением современной жизни, течений в океане и атмосферы.
  • История планетарной геологии — история дисциплины планетологии, изучающей геологию небесных тел, таких как планеты и их спутники, астероиды, кометы и метеориты.
• История геоморфологии – история научного изучения форм рельефа и процессов, которые их формируют.
• История геостатистики – история раздела статистики, фокусирующегося на пространственных или пространственно-временных наборах данных.
• История геофизики — история физики Земли и ее космического окружения; также изучение Земли количественными физическими методами.
• История гляциологии — история изучения ледников или, в более общем плане, 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 раздела геологии, изучающего распределение и движение 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 междисциплинарного научного изучения атмосферы, объясняющего и прогнозирующего погодные явления.
• История океанографии – история раздела науки о Земле, изучающего океан.
• История палеоклиматологии – история изучения изменений климата, взятая 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 вод
• 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 формирование, классификацию и картографирование почв; физические, химические, биологические и плодородные свойства почв; и эти свойства в связи с использованием и управлением почвами.
• История топографии — история изучения формы и особенностей поверхности 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.

• НАСА Науки о Земле

• Список организаций по наукам о Земле

• Ежегодный обзор наук о Земле и планетах
• Обзоры наук о Земле
• Природа Геонауки
• Радиоуглеродный
• Обзоры Геофизики

• Джеймс Хаттон
• Альфред Вегенер
• Изабель Даниэль
• Роберт Хазен
• Наоми Орескес
• Майкл Э. Манн

• Очерк науки –
  • Очерк естествознания –
    • Очерк физической науки –
      • Очерк науки о Земле
  • Очерк формальной науки –
  • Очерк социальных наук –
  • Очерк прикладной науки –

• Earth Science Picture of the Day, услуга Ассоциации космических исследований университетов , спонсируемая Центром космических полетов имени Годдарда в НАСА
• Геоэтика в исследовании планет и космоса
• Национальная ассоциация преподавателей наук о Земле