Földtudomány

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

	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.

Tartalomjegyzék

1 A földtudományok osztályozása
2 A Föld
3 A földtudományok témáinak nem teljes listája
4 Külső hivatkozások

[szerkesztés] 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

[szerkesztés] A Föld

[szerkesztés] 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.

[szerkesztés] 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.

[szerkesztés] 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.

[szerkesztés] 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.

[szerkesztés] 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.

[szerkesztés] 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.