问题:
【名词解释】地球科学
答案:
探讨的是地球的组成、地球上的过程、地球的历史以及地球在宇宙空间中所处的环境;狭义来说,地球科学的各门学科所探讨的是地球上的空气、土地、水以及地球上的植物和动物。 直到19世纪初,地球还一直被认为是自然科学家的研究领域。到这个时候,单独的一个人也还能在某种程度上掌握人类所积累的知识。但是,随着对地球进行了更多的观察和研究,以及地质科学被作为一门科学而从其它自然科学中分出来,对于任何一个人来说,要掌握在地球科学领域所积累的全部知识,就成为一件不可能的事了。紧接着,对地球的研究就形成了若干专门的领域,地球科学的一些主要分支学科也就逐渐分化出来。然而,这些分支学科中的任何一门都没有和母学科完全脱离开,而且各学科之间相互存在着联系以及彼此研究领域的相互重叠。 今天,为了把地球作为一个整体来看待,人们试图消除地球科学各分支学科间变化不定的边界的努力越来越加强了。但这并不是要回到200年前的所谓的自然科学那种水平上去。当然,把每一门学科的最重要的方面综合在一起是理所当然的,并且有着深远的意义。例如,假如我们要探讨地球的组成的话,就需要从各学科综合角度来考虑。如果要问我们的行星是由什么构成的,可能会有很多人回答说:“岩石和土壤”。这种回答并不令人奇怪,因为大多数人所想到的只是固体的地球。但是固体并不是地球上物质存在的唯一形式。气态物质和液态物质——空气和水,对于生命和地质过程来说,也是基本因素,水和空气也象地球的固体表面一样,是地球的重要部分。 气体、固体和液体这3类物质形态通常用大气圈、水圈和固体圈这3个术语来表示。大气圈是一个很厚的层,它包围着地球,为地球上的生命提供 着气体。大气圈是气象学家的研究领域。气象学家对大气层本身以及大气层中的所有现象——特别是与大气层有关的气候和气象感兴趣。地球科学的另一门分支科学是地质学。地质学家主要是对岩石圈,也就是对我们居住的行星的固体的“岩石”部分感兴趣。岩石圈的岩石除了为我们提供了居住的基础,还为我们提供了所需要的大量天然资源。水圈是以海洋形式存在的面积辽阔的一层水,它覆盖了地球表面几乎71%的面积。水圈也是地球的一个重要构成部分,如果没有水圈,生命也就不会存在了。辽阔的海洋是海洋学家特别感兴趣的。广义的水圈还延续到陆地上,包括陆地上的地下水以及沼泽、湖泊和河流。水文学家是研究地球上宝贵的淡水的分布、循环及其组成成分。 虽然上述3个圈层在组成物质上有明显的不同,但是它们彼此的界限却并不很明确。尤其是这3个圈层之间存在着相互作用,在岩石与空气、水与岩石、空气与水相接触的地方,它们的相互作用表现为连续的逐渐过渡带。这3个圈层之间的持续不断的相互作用,是地球科学家们所非常关心的,因为一些重要的变化通常就是发生在这3个圈层相互间的接触面上。 由于地球为生命提供了充分的空气、水和土壤,地球上生存着无以计数的植物和动物。这些数量众多的生物构成了生物圈。生物界也和地球的岩石圈、水圈、大气圈一样,是非常重要的。生机勃勃的生物圈与空气、陆地和水进行着错综复杂的相互作用。由于大部分生物都生活在大气圈、水圈和岩石圈相互接触处,因此生物圈是一个非常薄的圈层。 按理说,生物圈似乎是生物学家的研究领域。但是由于地球生物圈长期的持续不停的和非生物圈相互作用,使得生物对地球科学家来说也是非常重要的。在地球上有生命存在的30多亿年中,生物分布于地球上的各个部分。在这一地质历史期间,生物圈的有机物与大气圈、水圈和岩石圈相互作用,并参与到地球上的许许多多的过程中去。例如,我们呼吸的氧的大部分、煤和石油的形成,以及许多生物成因的岩石,都应归功于生物圈。地球上过去的生命所留下的记录,例如化石,对于了解我们行星的历史和生命的进化,也提供了有价值的线索。