Földtudomány

Earth-apollo17.jpg	*Földrajz portál*

A Földtudományok összefoglaló neve mindazon tudományágaknak, melyek a Föld (bolygó)val foglalkoznak. Ez vitathatatlanul egy speciális esete a bolygótudományoknak, lévén a Föld egy bolygó (az eddig ismert egyetlen bolygó, melyen élet található).

A földtudományok a fizika, matematika, kémia és biológia segítségével építik fel a Föld megértéséhez szükséges rendszereket. Ezek segítségével a tudósok lehetőséget kaphatnak arra, hogy megjósolják a "Föld bolygó" nevű rendszer jövőbeni viselkedését.

Mint a többi tudós, a földtudománnyal foglalkozó szakemberek is a tudományos módszereket alkalmazzák: a természeti jelenség megfigyelését és a róla való adatgyűjtést egy elmélet megalkotása követi, mely elméletet aztán ellenőriznek a jelenség előfordulásai alkalmával. A földtudományok esetén az adatgyűjtés az egyik legfontosabb részét képezi az elméletek létrejöttének. A rendszerszintű megközelítés - melyet a számítástechnika fejlődése, a globális műhold-rendszerek, a hajózási adatgyűjtés fejlődése segítenek - egyre több lehetőséget ad a kutatóknak a Föld rendszer múltbéli folyamatainak megértéséhez és a jövőbeli viselkedésének előrejelzéséhez.

A földtudományok osztályozása

A geológia a litoszférával foglalkozó tudományág. Résztudományágai ásványtan, kőzettan, geokémia, paleontológia, földtan (általános-, szerkezeti- és regionális földtan), alkalmazott földtan (pl. kőszén-, kőolaj-, vízföldtan=hidrogeológia) és szedimentológia .
A geofizika a Földünk egésze és az azt alkotó kőzetek szeizmikus, gravitációs, mágneses, elektromos és radioaktiv mérési módszerekkel megfogható fizikai paramétereivel foglalkozik. Résztudományágai: általános geofizika, melynek feladata a bolygószerkezet és a földi erőterek (gravitációs és mágneses tér, földi vagy tellurikus áramok, légköri elektromosság) vizsgálata. Az alkalmazott geofizika gyakorlati kérdésekkel foglalkozik, beleértve a nyersanyag- és vízkutatást, valamint a mérnöki és környezeti problémák megoldását.
Az oceanográfia és a limnológia a föld vizeinek tengeri és édesvízi részeivel (a hidroszférával) foglalkozó tudományágak. Fő résztudományai a fizikai-, kémiai- és biológiai oceanográfia.
A légköri tudományok (atmoszférikus tudományok) a Föld gáz halmazállapotú részeivel (a légkörrel) foglalkoznak.
A glaciológia a Föld jeges részeivel (a krioszférával) foglalkozó tudomány.

A tudományágak azonban nem mindig különíthetőek el ilyen kényelmesen, és számos interdiszciplináris tudomány is kialakult a témában:

A biogeokémia az elemek biológiai és geológiai körforgásával foglalkozik, különösen azok eloszlásával és felgyülemlésével.
A paleoceanográfia és a paleoklimatológia a földfelszín, a jégmagok és a biológiai anyagok hatását vizsgálja az óceánokra és a globális klímára.

Ezen túl léteznek tudományágak (összefoglaló nevükön "Föld rendszertudományok") melyek a Föld egészét, mint önálló rendszert vizsgálják, mely az azt alkotó részrendszerek kölcsönhatásai, azok pozitív és negatív visszacsatolásának hatásaira alakul:

A meteorológia leírja, vizsgálja és előrejelzi az időjárást, nagyrészt az óceánok és a légkör kölcsönhatásai alapján.
A klimatológia leírja és magyarázza a klímát, annak változásait a litoszféra, hidroszféra, atmoszféra (légkör), krioszféra és bioszféra kölcsönhatásai alapján.
A Gaia elméletek a "Föld rendszer" viselkedését a bioszféra hatásai alapján magyarázzák meg.
A geonómia az átfogó földtudomány, a többi földtudományi ág összefüggéseiben a Földnek mint globális rendszernek a vizsgálója

A Föld

A Földet alakító erők

A vulkánok és földrengések, a folyók, az időjárás, egyszóval minden, ami a Földdel történik, két nagy erőhöz kapcsolódik: a hőhöz, és a gravitációhoz. A felszíni élethez szükséges hő nagyobb része a Napból érkezik, a földtani folyamatokat kiváltó és tápláló hő valamint a gravitáció a Föld belsejéből.

A változó Föld

A Föld, ahol élünk, állandóan változik. Hegyek emelkednek ki, kontinensek mozdulnak el, a szél és a hullámok átformálják a tájat.

Mindezeket a változásokat két "hőmotornak" köszönhetjük. Az egyik a Föld belsejében működik, a másik kívülről hat rá. Azért nevezzük ezeket "motoroknak", mert - az autók motorjához hasonlóan - a hőenergiát mozgási energiává alakítják át.

A Nap hője felmelegíti a Földet és működteti a külső hőmotort. A Nap hője nélkül Földünk jeges, élettelen sivatag lenne. A Föld belsejéből érkező hő húzza és tolja a kérget, ezért mozog a felszíni kőzetréteg. A Nap egy elképesztően forró gázgömb, a közepén a hőmérséklet eléri a 15 millió °C-t. A Nap elég távol van ahhoz, hogy felmelegítse a Földet anélkül, hogy elégetné.

A legtöbbet úgy tudhatunk meg a Föld szerkezetéről, ha tanulmányozzuk a földrengéshullámok útját. Ezek elhajlanak, miközben áthaladnak a Föld három legnagyobb kőzetekből és fémekből álló rétegén. A földrengéshullámoknak két fajtája van. Az ún. elsődleges hullámok gyorsabban mozognak, mint az ún. másodlagos hullámok.

A Föld belsejében lévő "motort" a Föld közepéből - ezt magnak nevezik - a Föld felszíne - ennek kéreg a neve - felé áradó hő működteti. A motor melege felnyomja a kérget, körbefogja és széthasítja. A hegyek, vulkánok és kontinensek elmozdulása az áramló hő következménye.

A Földön kívüli hőmotort a Nap működteti. A Nap hője okozza a Földet körbeölelő gázréteg - az atmoszféra - mozgását. Ennek a mozgásnak köszönhetően fúj a szél. A Napból érkező meleg hatására a Föld felszínén található víz az atmoszférába jut, majd eső formájában visszakerül a Földre. Ezt a folyamatot a víz körforgásának nevezzük. A Föld felszínén a víz és a szél állandó mozgása egyes helyeken elmorzsolja a talajt, másutt épp ellenkezőleg, építő munkát folytat.

A húzóerő: A Föld gravitációja megakadályozza, hogy a tárgyak kirepüljenek az űrbe, ez az erő a Föld középpontja felé vonzza a tárgyakat. A gravitáció miatt hömpölyögnek a folyók lefelé, és a gravitáció miatt esik az eső a talajra.

Amikor az űrhajósok a Föld fölött szabadon lebegnek, súlytalansági állapotban vannak, a Föld gravitációja mégsem engedi, hogy eltűnjenek a végtelen világűrben.

A felszín alakulása

A Föld belsejében lezajló változásokat nehéz elképzelni, mert nem látjuk őket. A Föld felszíni változásai már sokkal nyilvánvalóbbak, hiszen nap mint nap saját szemünkkel győződhetünk meg róluk. Ilyen változások az időjárás, a folyók medrének átalakulása, a gleccserek és az óceánok felszínt formáló mozgása. Minden felszíni változást a Nap melege és a Föld gravitációja okoz. A Nap az Egyenlítő körül jobban felmelegíti a Földet, mint a Sarkoknál. Ettől a meleg levegő az Egyenlítőnél felemelkedik, és a Sarkoknál leereszkedik, így alakul ki a földi széljárás. Cserébe ezek a szelek létrehozzák az óceáni áramlatokat. A földi szelek és az óceáni áramlatok a Földön mindenhova eljuttatják a meleget, és változást hoznak a világ időjárásában.

Elbomlás és erózió

A Föld felszínén a kőzetet a mállás és az aprózódás folyamata töri össze. A fizikai mállás akkor következik be, amikor a nappal felmelegedett kőzetek éjjel lehűlnek, és a hőingadozás miatt megrepednek és elkezdenek aprózódni. Kémiai mállásról olyankor beszélünk, amikor a kőzetet kémiai anyagok, például az esőben található savak pusztítják.

A málló vagy aprózódó kőzet darabkái meglazulnak és ezeket elsodorja a szél, a gleccserek jege, a folyók vize vagy az óceán. Ezt a folyamatot eróziónak nevezik. Miközben a kőzettörmelék sodródik, őrli, csiszolja a Föld felszínét, és megváltoztatja a táj arculatát. Háromféle erózió létezik: szélerózió a sivatagban, vízerózió a folyómederben és a jégerózió a gleccsereknél.

A víz körforgása

A Nap felmelegíti a Föld felszínén található vizeket, a víz láthatatlan gázzá alakul át, ez a pára, és a vízpára formájában felemelkedik a levegőbe. Ezt a folyamatot evaporációnak, párolgásnak nevezik. Fenn a magasban a levegő hűvösebb, és a vízpára ismét folyékony vízzé alakul. Ezt a folyamatot nevezik kondenzációnak. A kondenzált vízből alakulnak ki a felhők. Amikor a gravitáció a felhőkből lehúzza az esőt vagy a havat, a víz visszatér a Föld felszínére, és befejeződik a folyamat. A Nap melege és a gravitáció nélkül nem történne meg a körforgás.

Felszíni formálódás

A folyók, a gleccserek és az óceánok néhol elmossák, másutt felépítik a talajt. A folyók V-alakú völgyeket és katlanokat vájnak, és itt rakják le hordalékukat, azt az anyagot, amelyet az erózió után magukkal visznek. Így alakulnak ki az árterületek és a deltatorkolatok. A gleccserek U-alakú völgyeket vájnak, és itt rakják le a hegyekből lemorzsolt hordalékukat. Az óceánok öblöket és íveket vájnak, hordalékukból alakulnak ki a homokos vagy kavicsos tengerpartok. A sivatagokban a szél és a homok együttesen formálja a felszínt, a lerakott anyagból keletkeznek a homokdűnék.

A földtudományok témáinak nem teljes listája

Paleontológia (paleozoológia, paleobotanika)

Petrológia (aromás szénhidrogének)
Régészet (archeológia)
Tengergeológia
Térképészet
Szeizmológia (a földkéreg mozgásáról)
Űrgeológia (planetáris geológia)
Víztudomány (hidrológia)
Vulkanológia

Földtudományok

Earth science عِلْمُ تربة Geologija Ciències de la Terra Geologi Geowissenschaften Tersciencoj Ciencias de la tierra Geoloogia Geologia Sciences de la Terre Ierdwittenskip Xeoloxía מדעי כדור הארץ Geologija Geologia Geologia 地球科学 지구과학 Geologia Sains bumi Aardwetenschappen Geologi Nauki o Ziemi Ciências da Terra Ştiinţele Pământului Earth science Znanosti o Zemlji Геологија Geologi 地质学

Gourt Home::Gourt :: Földtudomány