地球科学

地球科學，亦称地学，是指一切研究地球的科學，是行星科學的專門分支。各学科通常会以物理、地理、地質、氣象、數學、化學、生物的角度研究地球。它和人類的生活息息相關，人們手上所戴的黃金飾品和鑽石，都是來自地球的礦產資源；蓋房子所用的砂、石、水泥，其原料也是來自地球；所吃的魚蝦，大都取自海洋；氣溫的變化影響生活甚巨；天體的運行，也時時刻刻影響著我們。因此，地球科學是一門很基礎、很重要的的學科。地球科學的範圍很廣，涵蓋地質學、海洋學、氣象學和天文學等領域。地質學在探討地球的歷史與各部分組成，包括其演化和各種礦學、岩石以及礦產的分布；海洋學在研究海水的運動、海水的物理與化學性質及海底地形；氣象學在分析大氣的組成、構造和運動；而有關地球起源、太陽系的形成和天體的運動變化，乃至宇宙的演化，均屬天文學的研究範圍。以隕石撞擊地球為例：高溫高壓撞擊地球的結果，勢必引起地形與地質的變化；飛揚在大氣中的粉塵微粒會遮蔽陽光，大氣和海水溫度因而降低。因此，看似簡單的天文事件，卻引起地質、氣象和海洋的變化，可見各領域關係密切、環環相扣。

科学
系列条目
著名的地球照片蓝色弹珠

學科特性
岩石也属于地球科学的研究范围，图为中国福建沿海的南碇岛

地球科學具有注重野外調查、時空範圍、強調地域特性和廣大的整合性，分述如下：

強調野外調查或觀測

野外調查或觀測是研究地球科學的首要工作，調查岩層分布、記錄天氣變化、觀察潮汐起落和觀測星星、月亮、太陽等，都屬野外調查。經過詳細的觀察、分析、歸納，整理出地球科學的理論。所以，野外調查為研究地球科學最基本的工作。

有些大自然的變化，所進行的時間很長，影響範圍很廣。如果學者想在實驗室模擬自然界的現象時，便受到很大的限制。所以他們常在戶外進行調查，所需要的時間，通常是非常久的。

時空尺度範圍廣大

地球科學探討事物所用的時空尺度範圍很廣，地表的天氣現象分秒之間瞬息萬變，所用的時間單位小至分、秒；而星球從誕生到滅亡的過程，則以數億年計，因此時間尺度從秒、分、時乃至數億年，皆有例可尋。而在電子顯微鏡下觀察，礦物晶體中各原子間的距離較適合以Å來表示，但各星系的距離卻可遠達數百萬光年以上。可見，空間尺度所涵蓋的範圍也是近乎無所不包。

重視地域性

地球科學有非常強的地域性，例如臺灣由於位在第一大洋太平洋和世界第一大陸塊歐亞大陸之間，所以天氣變化多端。而中國大陆的天氣相對而言，便非常穩定。

整合性

地球科學是一門「上通天文，下知地理」的學科，舉凡人們腳下所踩的土地，分秒所呼吸的空氣，和我們生活息息相關的海洋以及朝夕相處的星星、月亮、太陽、乃至整個宇宙，都是研究的對象。科學家用各種理论來研究地球，例如，數學幫助計算彗星的運動軌跡、氣團的移動和地震的規模；物理學用來研究地球的重力場、星體間的引力作用、鋒面或洋流的移動；藉由化學知識，可以分析岩石的化學組成；而生物學的原理，則幫助了解化石所隱含的意義，更進而建立演化的架構。所以地球科學是一門整合性的學科。

研究领域

地球圈層

地球科學中普遍將地球分為四個領域：岩石圈（地圈）、水圈、大氣圈和生物圈; 分別對應於地球的岩石、水、空氣和生命。 此外還包括冰雪圈（對應於冰），是水圈的一部分；土壤圈（對應於土壤），是岩石圈的最外層。

領域種類
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地球科學分支

地球科學分支與相關交叉學科。

地理科學

地質科學

  • 礦物學（Mineralogy）
  • 岩石學（Petrology）
  • 沉積學（Sedimentology）
  • 构造地質學（Structural geology）
  • 古生物学(Paleontology)
  • 地層學（Stratigraphy）
  • 火山學（Volcanology）
  • 地質年代學（Geochronology）
  • 應用地質學（Applied geology）
    • 水文地質學（Hydrogeology）
    • 經濟地質學（Economic geology）
    • 工程地質學（Engineering geology）
    • 環境地質學（Environmental geology）

地球化學

  • 同位素地球化學（Isotope geochemistry）
  • 岩石地球化學（Petrogeochemistry）
  • 水文地球化學（Hydrogeochemistry）
  • 有機地球化學（Organic geochemistry）
  • 勘查地球化學（Exploration geochemistry）
  • 宇宙化學（Cosmochemistry）

地球物理學

  • 地球動力學（Geodynamics）
  • 地震學（Seismology）
  • 地磁學（Geomagnetism）
  • 地電學（Geoelectrics）
  • 地熱學（Geothermometry）
  • 構造物理學（Tectonophysics）
  • 勘探地球物理學 (Geophysical survey)
  • 大地測量學（Geodesy）

海洋科學

  • 物理海洋學（Physical oceanography）
  • 海洋化學（Marine Chemistry/Ocean Chemistry）
  • 海洋地質學（Marine Geology）
  • 海洋生物學（Marine Biology）

大氣科學

  • 氣象學（Meteorology）
    • 天氣學（Synoptic meteorology）
    • 應用氣象學（Applied meteorology）
  • 氣候學（Climatology）
    • 動力氣候學（Dynamic climatology）
    • 應用氣候學（Applied climatology）
  • 古氣候學（Paleoclimatology）
  • 大氣物理學（Atmospheric physics）
    • 雲物理學（Cloud physics）
    • 大氣輻射學（Atmospheric radiation）
    • 大氣電學（Atmospheric electricity）
    • 大氣聲學（Atmosphericacoustics）
    • 大氣光學（Atmospheric optics）
  • 大氣動力學（Atmospheric dynamics）
  • 大氣化學（Atmospheric Chemistry）

太空科學

天文學

地球生物学

  • 生物地球化學（Biogeochemistry）
  • 生物地理學（Biogeography）
  • 生態學（Ecology）
  • 地質考古學（Geoarchaeology）
  • 地質微生物學（Geomicrobiology）
  • 古生物學（Paleontology）
    • 孢粉學（Palynology）
    • 微體古生物學（Micropaleontology）

系統

  • 地球系統科學（Earth system science）
  • 系統地質學（Systems geology）
  • 系統生態學（Systems ecology）
  • 環境科學（Environmental science）

参见

参考文献
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  2. Adams & Lambert 2006，第20页
  3. Smith & Pun 2006，第5页
  4. . princeton.edu. [2016-09-16]. （原始内容存档于2019-05-15）.
  5. . noaa.gov. [2016-09-16]. （原始内容存档于2019-05-22）.
  6. . nau.edu. [2017-07-17]. （原始内容存档于2018-02-09）.
  7. Craig, Kendall. . [2017-07-17]. （原始内容存档于2017-01-11）.

外部連結
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