地球科學(xué)(地球 Science),簡(jiǎn)稱地學(xué)(Geoscience),為自然科學(xué)研究的六大領(lǐng)域之一,是人類認(rèn)識(shí)行星地球的最重要的一門基礎(chǔ)科學(xué)。地球科學(xué)是以地球各圈層相互作用及其資源與環(huán)境效應(yīng)為研究對(duì)象,從數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、生物學(xué)角度研究地球的科學(xué), 具有顯著的學(xué)科交叉特征。地球科學(xué)既在時(shí)間維度下研究地球及行星演化過程,又在空間尺度下研究從深空到深海、深地的大尺度地球空間的變化機(jī)理。地球科學(xué)包括地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、 地球物理學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、環(huán)境地學(xué)、天文地學(xué)、地球系統(tǒng)科學(xué)和地學(xué)哲學(xué)等。地球科學(xué)是解決目前全球問題的基礎(chǔ)科學(xué),地球科學(xué)教育是引領(lǐng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效手段。地球系統(tǒng)由相互作用的地核、地幔、地殼、水圈、生物圈和大氣圈組成。
發(fā)展階段
地球科學(xué)經(jīng)歷了古代地球科學(xué)知識(shí)的萌芽與積累階段(17世紀(jì)以前)、主要學(xué)科的創(chuàng)立與初步發(fā)展階段(17—19世紀(jì))、地球科學(xué)革命與全面發(fā)展階段 (20世紀(jì)至今)三個(gè)階段。
發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)際地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)
①地球系統(tǒng)科學(xué)研究正逐漸成為熱點(diǎn);②氣候變化是全球高度關(guān)注的重大議題;③空間科學(xué)是國(guó)際航天強(qiáng)國(guó)提前部署的核心領(lǐng)域;④極地科學(xué)研究是相關(guān)國(guó)家持續(xù)聚焦的關(guān)鍵領(lǐng)域;⑤國(guó)際地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)我國(guó)的啟示。
中國(guó)地球科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀
①國(guó)際地位不斷提升,影響力有待提高;②資助力度逐漸加強(qiáng),資助方向更具系統(tǒng)性;③面向國(guó)家戰(zhàn)略需求,大力支持重點(diǎn)領(lǐng)域研究。
地質(zhì)學(xué)
地質(zhì)學(xué)(geology)是研究地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識(shí)體系,主要研究對(duì)象為地球的固體硬殼—地殼或巖石圈。地質(zhì)學(xué)是一門源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的學(xué)科,觀測(cè)范圍廣,探測(cè)歷史悠久,數(shù)據(jù)類型豐富,包括觀測(cè)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、分析測(cè)量數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)等。
地理學(xué)
地理學(xué)(geography),是研究地球表層空間地理要素或者地理綜合體空間分布規(guī)律、時(shí)間演變過程和區(qū)域特征的一門學(xué)科,是自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的交叉,具有綜合性、交叉性和區(qū)域性的特點(diǎn)。
地理要素通常包括水、土壤、大氣、生物和人類活動(dòng),簡(jiǎn)稱水土氣生人五大要素。
地理學(xué)是一門研究人地關(guān)系的科學(xué),具有綜合性、交叉性和區(qū)域性的特點(diǎn)。地理學(xué)的主要研究對(duì)象是地球表層。它是由巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈和人類智慧圈等相互作用、相互滲透形成的自然—社會(huì)綜合體。
地理學(xué)一般包括自然地理學(xué)和人文地理學(xué)兩大部分。
中國(guó)現(xiàn)代地理學(xué)的發(fā)展大致可以概括為1950—1958,1958—1966,1966—1977,1978—1999年和2000 年以后等5個(gè)時(shí)期。
地球物理學(xué)
地球物理學(xué)(geophysics,physics of the Earth)主要采用物理學(xué)的方法研究固體地球各圈層之間的大尺度現(xiàn)象和一般性原理,以及利用地球物理學(xué)方法進(jìn)行礦產(chǎn)資源和能源勘探、工程和環(huán)境探測(cè)等。
地球物理學(xué)是用物理學(xué)的原理和方法研究固體地球、海洋、大氣、 近地空間環(huán)境的運(yùn)動(dòng)、物理狀態(tài)、物質(zhì)組成、作用力和各種物理過程的一門綜合性學(xué)科。是物理學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)等諸多學(xué)科的交叉學(xué)科。廣義的地球物理學(xué)包括固體地球物理學(xué)、大氣物理學(xué)、海洋物理學(xué)、空間物理學(xué)等分支學(xué)科。狹義的地球物理學(xué)指固體地球物理學(xué)。
氣象學(xué)
氣象學(xué)是研究大氣中物理現(xiàn)象和物理過程及其變化規(guī)律的科學(xué)。
普通氣象學(xué)概論是研究地球大氣中的各種現(xiàn)象及其演變規(guī)律,這些現(xiàn)象包括物理的、化學(xué)的以及人類活動(dòng)對(duì)大氣的影響, 以及如何利用這些規(guī)律為人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。它實(shí)際上是物理學(xué)領(lǐng)域中一些最基本的理論或中心理論與大氣科學(xué)領(lǐng)域的交叉,其中包括靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)(電荷,電 流和電場(chǎng))、電磁學(xué)(電磁輻射與電磁波)和熱力學(xué)等。
海洋學(xué)
海洋學(xué)是研究海洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)及其變化規(guī)律,以及與開發(fā)利用海洋有關(guān)的知識(shí)體系。
水文學(xué)
水文學(xué)(hydrology)是研究地面水與地下水的特性、循環(huán)及分布的地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科。
環(huán)境地學(xué)
環(huán)境地學(xué)以人-地系統(tǒng)為對(duì)象,研究其發(fā)展、組成和結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)和控制、改造和利用的規(guī)律。
人-地系統(tǒng)就是由人類和地理環(huán)境構(gòu)成的系統(tǒng)。
天文地理學(xué)
天文地理學(xué)(astronomical geography)是天文學(xué)和地理學(xué)結(jié)合發(fā)展出的一個(gè)新學(xué)科。
地球系統(tǒng)科學(xué)
地球系統(tǒng)科學(xué)(Earth System Science)是研究地球系統(tǒng)的科學(xué)。地球系統(tǒng),是指由大氣圈、水圈、土壤巖石圈和生物圈(包括人類自身)四大圈層組成的作為整體的地球。
地球系統(tǒng)科學(xué)的核心是地球空間信息科學(xué),地球空間信息科學(xué)的技術(shù)體系中最基礎(chǔ)和基本的技術(shù)核心是3S技術(shù)及其集成。3S是遙感(RS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的統(tǒng)稱。
地學(xué)哲學(xué)
地學(xué)哲學(xué)是關(guān)于地球和地球科學(xué)的存在和發(fā)展的一般規(guī)律的理論,是辯證唯物主義原理在地球科學(xué)認(rèn)識(shí)中的具體體現(xiàn),也是關(guān)于現(xiàn)代人地關(guān)系的哲學(xué)思考和系統(tǒng)總結(jié)。
參考資料 >