Geowissenschaften, die Studienbereiche, die sich mit der festen Erde, ihren Gewässern und der sie umhüllenden Luft befassen. Eingeschlossen sind die geologischen, hydrologischen und atmosphärischen Wissenschaften.
Hawaiian Volcano Observatory / U. S., Geological Survey
Was sind Naturwissenschaften?
Die Geowissenschaften beschäftigen sich mit der festen Erde, ihren Gewässern und der Luft, die sie umhüllt. Sie umfassen die geologischen, hydrologischen und atmosphärischen Wissenschaften mit dem breiten Ziel, die gegenwärtigen Merkmale der Erde und die vergangene Evolution zu verstehen und dieses Wissen zum Nutzen der Menschheit zu nutzen., Erdwissenschaftler beobachten, beschreiben und klassifizieren alle Merkmale der Erde, um Hypothesen zu erstellen, mit denen ihre Anwesenheit und ihre Entwicklung erklärt werden können.
Was bringen die Geowissenschaften mit sich?
Die Geowissenschaften untersuchen weitgehend unzugängliche Objekte: Viele Gesteine, Gewässer und Ölreservoirs befinden sich in großen Tiefen der Erde, während Luftmassen hoch darüber zirkulieren., Erforderlich ist auch ein Verständnis der Zeit, da Erdwissenschaftler überlegen, wie sich die Erde entwickelt hat, und Fragen wie die physikalischen und chemischen Bedingungen auf der Erde und auf dem Mond vor Milliarden von Jahren und die Entwicklung der Ozeane, der Atmosphäre und des Lebens selbst untersuchen.
Was sind geowissenschaftliche Themen?
Es gibt sechs Gruppen von geowissenschaftlichen Themen. Eine umfasst Disziplinen, die Wasser und Luft an oder über der Erdoberfläche untersuchen, während eine andere die Zusammensetzung der festen Erde untersucht. Eine dritte Gruppe betrachtet Landformen und eine andere untersucht die Erdgeschichte., Eine fünfte Gruppe betrachtet die nützlichen praktischen Anwendungen der Geowissenschaften—sei es im Zusammenhang mit Energieverbrauch und Bauwesen oder dem Schutz vor Naturgefahren—, während eine sechste Gruppe, die sich aus Astrogeologie und ähnlichen Disziplinen zusammensetzt, die Gesteinsbilanz der Himmelskörper untersucht.
Das allgemeine Ziel der Geowissenschaften ist es, die gegenwärtigen Merkmale und die vergangene Entwicklung der Erde zu verstehen und dieses Wissen gegebenenfalls zum Wohle der Menschheit zu nutzen., Daher besteht das Hauptanliegen des Erdwissenschaftlers darin, alle charakteristischen oder nicht charakteristischen Merkmale der Erde zu beobachten, zu beschreiben und zu klassifizieren, um Hypothesen zu erstellen, mit denen ihre Anwesenheit und ihre Entwicklung erklärt werden können, und Mittel zur Überprüfung entgegengesetzter Ideen auf ihre relative Gültigkeit zu entwickeln. Auf diese Weise werden die plausibelsten, akzeptabelsten und langlebigsten Ideen entwickelt.
Die physische Umgebung, in der Menschen leben, umfasst nicht nur die unmittelbare Oberfläche der festen Erde, sondern auch den Boden darunter und das Wasser und die Luft darüber., Die frühen Menschen beschäftigten sich mehr mit den praktischen Aspekten des Lebens als mit Theorien, und, so, Ihr Überleben hing von ihrer Fähigkeit ab, Metalle aus dem Boden zu gewinnen, um zu produzieren, zum Beispiel, Legierungen, wie Bronze aus Kupfer und Zinn, für Werkzeuge und Rüstungen, angemessene Wasserversorgung für die Errichtung von Wohnstätten zu finden, und das Wetter vorherzusagen, das hatte einen weitaus größeren Einfluss auf das menschliche Leben in früheren Zeiten als heute. Solche Situationen stellen die Grundlagen der drei Hauptkomponentendisziplinen der modernen Geowissenschaften dar.,
Die rasante Entwicklung der Wissenschaft als Ganzes in den letzten anderthalb Jahrhunderten hat zu einer immensen Anzahl von Spezialisierungen und Unterdisziplinen geführt, mit dem Ergebnis, dass der moderne Erdwissenschaftler leider viel über ein sehr kleines Studiengebiet weiß, aber nur wenig über die meisten anderen Aspekte des gesamten Feldes. Es ist daher für den Laien und den Forscher gleichermaßen sehr wichtig, sich des komplexen Vernetzungsnetzwerks der Disziplinen bewusst zu sein, aus denen die Geowissenschaften heute bestehen, und das ist der Zweck dieses Artikels., Nur wenn man sich der wunderbaren Komplexität der Geowissenschaften bewusst ist und dennoch den Zusammenbruch der Komponentendisziplinen verstehen kann, ist man in der Lage, die Teile des Faches auszuwählen, die von größtem persönlichem Interesse sind.
Es lohnt sich, zwei wichtige Merkmale hervorzuheben, die die drei Abteilungen der Geowissenschaften gemeinsam haben. Erstens ist die Unzugänglichkeit vieler Studienobjekte., Viele Gesteine sowie Wasser-und Ölreservoirs befinden sich in großen Tiefen der Erde, während Luftmassen in großen Höhen darüber zirkulieren. Daher muss der Erdwissenschaftler eine gute dreidimensionale Perspektive haben. Zweitens gibt es die vierte Dimension: Zeit. Der Erdwissenschaftler ist dafür verantwortlich, herauszufinden, wie sich die Erde über Millionen von Jahren entwickelt hat. Wie waren zum Beispiel die physikalischen und chemischen Bedingungen auf der Erde und dem Mond vor 3, 5 Milliarden Jahren? Wie haben sich die Ozeane gebildet und wie hat sich ihre chemische Zusammensetzung mit der Zeit verändert? Wie hat sich die Atmosphäre entwickelt?, Und schließlich, Wie hat das Leben auf der Erde begonnen? und von was hat sich die Menschheit entwickelt?
Heute sind die Geowissenschaften in viele Disziplinen unterteilt, die selbst in sechs Gruppen unterteilt werden können:
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Die Fächer, die sich mit Wasser und Luft an oder über der festen Erdoberfläche befassen. Dazu gehören die Untersuchung des Wassers auf und innerhalb des Bodens (Hydrologie), der Gletscher und Eiskappen (Glaziologie), der Ozeane (Ozeanographie), der Atmosphäre und ihrer Phänomene (Meteorologie) und des Weltklimas (Klimatologie)., In diesem Artikel werden solche Studienbereiche unter den hydrologischen und atmosphärischen Wissenschaften zusammengefasst und getrennt von den geologischen Wissenschaften behandelt, die sich auf die feste Erde konzentrieren.
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Disziplinen, die sich mit der physikalisch-chemischen Zusammensetzung der festen Erde befassen, darunter das Studium von Mineralien (Mineralogie), die drei Hauptgruppen von Gesteinen (magmatische, sedimentäre und metamorphe Petrologie), die Chemie von Gesteinen (Geochemie), die Strukturen in Gesteinen (Strukturgeologie) und die physikalischen Eigenschaften von Gesteinen an der Erdoberfläche und in ihrem Inneren (Geophysik).,
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Das Studium der Landformen (Geomorphologie), das sich mit der Beschreibung der Merkmale der gegenwärtigen Erdoberfläche und einer Analyse der Prozesse befasst, aus denen sie hervorgegangen sind.
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Disziplinen, die sich mit der geologischen Geschichte der Erde befassen, einschließlich der Untersuchung von Fossilien und Fossilienbeständen (Paläontologie), der Entwicklung von Sedimentschichten, die typischerweise über Millionen von Jahren abgelagert wurden (Stratigraphie), und die Isotopenchemie und Altersdatierung von Gesteinen (Geochronologie).,
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Angewandte Geowissenschaften, die sich mit aktuellen praktischen Anwendungen befassen, die der Gesellschaft zugute kommen. Dazu gehören die Untersuchung fossiler Brennstoffe (Öl, Erdgas und Kohle); Ölreservoirs; Mineralvorkommen; Geothermie für Strom und Heizung; die Struktur und Zusammensetzung von Grundgestein für die Lage von Brücken, Kernreaktoren, Straßen, Dämmen und Wolkenkratzern und anderen Gebäuden; Gefahren mit Felsen-und Schlammlawinen, Vulkanausbrüchen, Erdbeben und dem Zusammenbruch von Tunneln; und Küsten -, Klippen-und Bodenerosion.,
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Das Studium der Gesteinsaufnahme auf dem Mond und den Planeten und ihren Satelliten (Astrogeologie). Dieses Feld umfasst die Untersuchung relevanter terrestrischer Merkmale-nämlich Tektite (glasige Objekte, die durch Meteoriteneinschläge entstehen) und Astrobleme (Meteoritenkrater).
Mit solchen intergradationalen Grenzen zwischen den Abteilungen der Geowissenschaften (die auf einer breiteren Skala auch mit Physik, Chemie, Biologie, Mathematik und bestimmten Zweigen des Ingenieurwesens interagieren) müssen Forscher heute vielseitig in ihrem Problemansatz sein., Daher ist ein wichtiger Aspekt der Ausbildung innerhalb der Geowissenschaften die Wertschätzung ihres multidisziplinären Charakters.
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