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# 地质学条目目录[编辑]

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| 编·历**地质年代学和地层学单位** |
| 年代地层學 岩段（地层）
 | 地质年代學 時間間隔
 | 说明
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| 宇 | 宙 | 共有4个，大於5亿年
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| 界 | 代 | 共有14个，數亿年
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| 系 | 纪 | 共有22個，數千萬至數億年
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| 统 | 世 | 共有34個，數千万年
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| 阶 | 期 | 共有99個，数百万年
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| 带 | 时 | 小于期，国际地层委员会（ICS）不使用
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| 规范用法：恐龙生活在侏罗纪（时间），恐龙化石在侏罗系地层中找到。上、下修饰年代地层单位。早、晚修饰地质年代单位。（例:下白垩统对应早白垩世）
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本文旨在提供一份较为完整的有关地质学主题的条目列表，按条目对应的英文词组排序。

地质年代* 查
* 论
* 编
-4500 —–-4000 —–-3500 —–-3000 —–-2500 —–-2000 —–-1500 —–-1000 —–-500 —–0 —**冥古宙太古宙元古宙显生宙始太古代古太古代中太古代新太古代古元古代中元古代新元古代古生代中生代新生代**  单位：百万年前

## A

* 软流层
* 天体地质学——学科
* 地堑

## B

* 玄武岩
* 岩磐
* 海滩——水边沙地

## C

* 钙——原子序數為20的化學元素
* 峡谷——地形構造
* 洞穴——地下的通道或空间
* 水泥——建筑材料
* 胶结作用——矿物通过在沉积物颗粒周围生长来将它们粘合在一起的过程
* 新生代——地球历史最近6600万年的地质时代
* 海岸
* 压实
* 结核——结核杆菌感染引起的疾病
* 砾岩
* 大陆——地球上的大塊陸地
* 聚合性板块边缘——岩石圈板塊之間的變形區域
* 峭壁与尾部
* 地壳——星球构造

## D

* 大地测量系统
* 堆积作用
* 贯入体——密度较小的高塑性低黏度的岩石（如岩盐、石膏或泥岩等）向上流动、拱起，甚至刺穿上覆岩层所形成的穹隆或蘑菇状构造
* 岩墙——地質結構
* 离散边界——兩個構造板塊之間存在的線性特徵，它們彼此遠離
* 鼓丘

## E

* 地球科学——研究地球的學科
* 环境工程
* 环境地理学——地理學的一個分支
* 地质时代——地球歷史的時代劃分
* 后成作用
* 地质时代——地球歷史的時代劃分
* 世 (地质学)
* 海平面变化

## F

* 法尔班德
* 瀑布线
* 长英质

## G

* 期 (地质学)
* 断层——岩石中发生位移裂缝或不连续性面
* 地质建模
* 地质时期——地球歷史的時代劃分
* 地质年代表——地球歷史的時代劃分
* 区域地质
* 地质构造——地壳或岩石圈组成部分的形态及其相互结合方式与面貌特征的总称
* 地质学家
* 地质学——研究地球及其演變的學科
* 阿尔卑斯山地质学
* 地貌学——研究地表形态特征及其成因、演化、内部结构和分布规律的科学 / 地形学
* 地统计学——将概率方法运用于地质或地理空间现象的研究
* 间歇泉——一种温泉
* 冰期——冰河時代內的時間間隔，以較冷的溫度和冰川的進展為標誌
* 断陷盆地

## H

* 冥古宙——地質年代的一個宙
* 地堑
* 地质学史
* 热点 (地质学)——火山地貌

## I

* 火成岩——岩石三大類之一
* 环境地理学——地理學的一個分支
* 地壳均衡

## K

* 喀斯特——溶岩地貌

## L

* 岩盖
* 陆地
* 地面沉降
* 地质学家列表
* 板块列表——维基媒体列表条目
* 岩石列表——维基媒体列表条目
* 地壳——星球构造
* 岩石圈

## M

* 主喜马拉雅逆冲断层
* 地幔——行星內部的核心和地殼之間的層次
* 海洋退缩
* 崩塌
* 基质 (地质)
* 变质岩——岩石三大類之一
* 陨石——來自外太空撞擊地球的固體物質
* 矿物——天然形成的结晶状纯净物，单质或化合物
* 矿业工程
* 泥浆池
* 泥火山——地質過程

## N

## O

* 造山运动——地理地质学

## P

* 古地理学——研究和重构地球表层系统在地球各历史阶段自然地理环境的学科
* 古生物学——研究古地質時代的生物及其進化發展，為生物學和地質學的交叉科學
* 土壤学
* 渗透性
* 石油工程
* 磷酸盐——化合物大類
* 穿透结构——密度较小的高塑性低黏度的岩石（如岩盐、石膏或泥岩等）向上流动、拱起，甚至刺穿上覆岩层所形成的穹隆或蘑菇状构造
* 行星地质学——学科
* 板块构造——描述地球岩石圈大規模運動的科學理論
* 原生代

## Q

## R

* 退化
* 相对密度
* 裂谷
* 岩石——由一种或几种矿物和天然玻璃组成的，具有稳定外形的固态集合体
* 岩层
* 罗迪尼亚——古代超大陸
* 铷-锶定年法

## S

* 沙——細碎的石質顆粒物
* 砂岩——沉积岩的一类，由砂粒胶结固化所形成
* 海底山
* 沉积物捕获装置
* 沉积岩——岩石三大類之一
* 层序地层学
* 页岩油——以页岩为主的岩层系中所含具有勘探开发意义的石油
* 硅酸盐矿物
* 岩墙——地質結構
* 地层学——地质学的一个基础学科，研究构成地壳的所有层状或似层次岩石体固有的特征和属性，并据此将它们划分为不同类型和级别单位，进而建立它们之间的空间关系和时间顺序
* 地层
* 隐没作用
* 隐没带

## T

* 沥青湖
* 特纳姆（陨石）
* 转换断层
* 海侵——在相对短的地史时期内，海面上升或陆地下降造成海水面积扩大、陆地面积缩小，海岸线向陆地内部推进的地质现象
* 槽

## U

* 非整合
* 海底山脉
* 均变论

## V

* 火山——天然，表面通風或裂縫，通常呈山地形式
* 火山口

## W

## X

## Y

## Z

* 地质年代——地球歷史的時代劃分
* 元素列表——维基媒体列表条目
* 地震列表——維基媒體列表條目
* 矿物列表——维基媒体列表条目
* 岩石列表——维基媒体列表条目
* 板塊列表——维基媒体列表条目
* 地质学家列表
# 岩相学[编辑]

**岩象学**（英語：Petrography）是岩石学的一个分支，专注于岩石的详细描述。研究岩相学的人被称为岩象学家（英語：petrographer）。岩石中的矿物含量和組織(texture)的关系被详细的描述。

岩象的描述开始与实地现场记录，其中包括手工样品放大镜描述。然而，对于岩象学家最重要的工具是岩石顯微鏡(英語：Petrographic microscope)用光學礦物學對礦物進行詳細分析在薄片中，微觀紋理和結構對於理解岩石的起源至關重要。

另外，岩象學（Petrography）雖也有人譯作岩相學，但容易與地層學中的岩相（lithofacies）誤用。故應譯作使用岩象較為標準。

* （英文）Atlas of Rocks, Minerals, and Textures 岩石和矿物的岩相学描述
# 古氣候學

最近十億年地球大氣層含氧量
**古氣候學**（英语：palaeoclimatology；美国英语：Paleoclimatology），是研究地球歷史（Earth Time）各時期气候與建立預測模型的一門學科，屬於地球科學中的地質學領域。古氣候的變遷記錄呈現於地層、樹木年輪、冰芯、鐘乳石和珊瑚等代用指標（proxy）中，尋找適合的指標以便研究二氧化碳、氧氣、溫度的變化是古氣候學的重要目的之一，此外，提供古生物學、環境科學、地質學、大氣科學相關理論的證據，預測地球氣候系統變遷的幅度與邊界，分析各因素的影響效果與範圍也都是重要目的。

## 地球歷史上著名的氣候事件

* 年輕太陽黯淡佯謬（起始）
* 休倫冰河時期（~24億年前由大氧化事件引起）
* 新元古代晚期雪球地球（~6億5千萬年前，寒武紀大爆發前）
* 早古生代冰河時期（~4億6千萬至4億3千萬年前）
* 石炭紀雨林崩潰事件（~3億年前）
* 二叠紀—三叠紀滅絕事件（~2億5千萬年前）
* 多次海洋含氧量降低（主要發生於侏羅紀，白堊紀）
* 白堊紀—古近紀滅絕事件（6千6百萬年前）
* 古新世—始新世極熱事件（5千5百萬年前）
* 末次冰盛期（~2萬5千年前）
* 新仙女木期（~1萬3千年前）
* 全新世氣候最適宜期（5千至9千年前）
* 公元536年極端天氣
* 中世紀温暖時期（公元900至1300年）
* 小冰期（公元1300至1800年）
* 無夏之年（公元1816年）

* 台灣大百科—古氣候學
* 大科普网—古气候学 （页面存档备份，存于互联网档案馆）

* A Brief Introduction to History of Climate （页面存档备份，存于互联网档案馆）, an excellent overview by Prof. Richard A Muller of UC Berkley.
* NOAA Paleoclimatology（页面存档备份，存于互联网档案馆）
* AGU Paleoclimatology and climate system dynamics
* Paleoclimatology in the 21st century （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Environmental Literacy Council （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Climate change and Palaeoclimatology （页面存档备份，存于互联网档案馆） News Archive
* The Uplift-Weathering Hypothesis
* NASA's GISS paleoclimate site
* CalPal — Cologne Radiocarbon Calibration & Paleoclimate Research Package
* W. F. Ruddiman. Ice-driven CO2 feedback on ice volume (PDF). Clim. Past. 2006, **2** (1): 43–55  [2012-03-24]. doi:10.5194/cp-2-43-2006. （原始内容存档 (PDF)于2007-06-28）.
* Rapid Climate Change （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Short history of climate
# 沉积学[编辑]

**沉积学**（英語：sedimentology）这一概念最早由H. A. Wadell于1932年提出，简单定义为研究沉积物的科学。于1973年出版的《Glossary of Geology》中将沉积学定义为“对沉积物的来源、沉积岩的描述和分类以及沉积物形成过程进行研究的科学。”Friedman和Sanders（1978）将沉积学定义为研究沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的科学，对沉积学的研究范围给予了比较完整的概括。

地球表面大部分被沉积岩所覆盖，其中记录了丰富的关于地球历史的信息，也赋存了许多化石记录。沉积学与地层学有着紧密的联系，地层学主要研究地层之间物理上的和形成时间上的关系。

得以认识岩石中的沉积特征是如何形成的前提是地质学上的一个普遍原则：“将今论古”原则，即今天的地球是被怎样的因素所影响的，在过去的地球也被同样的因素以同样的方式影响着。通过对比现代沉积环境的岩石特征和古代沉积岩的特征，地质学家可以重构古代沉积岩形成时的环境。

* 沉积岩
* 沉积相
* 地层学
* 地质学
* 地球科学
# 地貌学[编辑]

地表高度变化图
台灣南部一座半掩於沖積平原的廟宇呈現了地貌因時間而起的變化
阿里塔圓錐（Cono de Arita）是座落於阿根廷阿他加馬高原上一座旱湖中央的火山體，呈現了火成岩與鹽的複雜作用
**地貌学**，又称**地形学**，是一门研究地球表面起伏形态、分布规律、物质结构、发展历史和开发利用的科学，是自然地理学的一个分支学科，也是地质学和地理学之间的一门边缘交叉学科。从语源来看，地貌学的英文**Geomorphology**源自希腊语，由**Geo**（地球）、**Morphe**（外表形态）和**Logos**（论述）三词组成，即关于地球外表面貌的论述。而地貌是地球表面的形形色色的各种空间实物形体，有自然形体和人工形体两大类。

## 历史

地貌学起源于人类出于生存需要而对地形的识别、利用和改造。古代汉字中亦有关于地貌的相关内容，比如《诗经·大雅》中记载的岗、塬和隰等。早期古代地貌学主要是定性描述地貌形态和类型分布。11世纪，北宋的沈括在《梦溪笔谈》中以流水侵蝕作用解釋奇異地貌的成因。17世纪，明朝的徐霞客在《徐霞客游记》中对岩溶地貌的形成过程做出了解释。18世纪到19世纪是现代地质学和地理学的创立时期，两者的交叉领域则为地貌学提供了空间。

而现代科学意义上的地貌学则发祥于19世纪中叶到20世纪初期。莱伊尔（C. Lyell）均变论（又称“现实主义原理”）、达尔文生物进化论等对地貌学产生了重要影响，W·M·戴维斯的侵蚀循环学说和地貌成因三要素原理、瓦尔特·彭克的坡地学说等对科学地貌学理论发展起到重要推动作用。阿尔布雷希特·彭克于1895年所著的以个人大量野外研究成果为依据的《地表形态学》一书是最早的地貌学教科书之一。

二战后各种大型工程对地貌学研究提出了更高的要求。1952年，美国自然地理学家斯特拉勒发表《地貌学的动力基础》一书，形成了地貌学的动力学派。20世纪50年代也是地貌学出现分支学科的时期，形成了河流地貌学、冰川地貌学、海岸地貌学和构造地貌学。地貌学开始多方向发展。

20世纪60年代，系统论被引入地貌学研究中，并形成了地貌学的动力派。自1985年起，每四年召开一次国际地貌学会议，并在1989年的第二届国际地貌学会议上成立了国际地貌学家协会（IAG）。现代地貌学在全球变化背景下，着重区域非线性地貌过程、突变地貌过程、分形地貌过程的研究，注重数值模拟、精准测年、高分辨率遥感等技术手段的运用，并因地制宜面向社会生产实践和应用。

## 分类

根据形成地表起伏形态的主导营力，地貌学可以划分为气候地貌学、构造地貌学两大分支。

* 气候地貌学主要包括冰川地貌学、冰缘地貌学、风沙地貌学等分支学科，这些地貌类型的分布规律受气候条件的影响具有明显的纬度地带性，并有伴随纬度地带性分异规律的垂直地带性。
* 构造地貌学包括静态构造地貌和活动构造地貌两大类，其中静态构造地貌包括褶曲构造地貌、断裂构造地貌、熔岩构造地貌等，活动构造地貌包括岩溶地貌、黄土地貌、花岗岩地貌等。

根据研究对象及其应用范围，地貌学有下列两个分支，即动力地貌学和应用地貌学。

* 地貌
* 地质学

### 引用

### 书籍

* 张根寿 主编. 现代地貌学. 北京: 科学出版社. 2005. ISBN 7-03-015931-4.
* 吴正 主编. 地貌学导论. 广州: 广东高等教育出版社. 2001. ISBN 7-5361-2111-3.
# 海洋学[编辑]

温盐环流路径的概述。蓝色路径是深层的水流，而红色路径是表层水流。
**海洋学**（英語：oceanography）是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及开发利用海洋的知识体系。它是研究海洋的地理学的分支。它涵盖了广泛的主题，包括生态系统动力学、洋流、波浪、地球物理流体动力学。板块构造、海底地质，以及各种化学物质和物理性质在海洋内及其边界的通量。这些不同的主题反映了海洋学家融合多个学科对世界洋的进一步认识和对天文学、生物学、化学、气候学、地理学、地质学、水文科学、气象学、物理学中的过程的理解。古海洋学研究了地质历史中海洋历史。

## 發展歷史

人類在史前時代就有了關於海浪和洋流的知識。科學形式海洋研究的雛型可以追溯到古希臘，亞里士多德和斯特拉波記錄下了對潮汐的觀測。但早期海洋探索主要目的在於製圖，儘管也用了鉛線做深度探測，人類對海洋的了解相當長時間都局限在淺層區域。19世紀中葉，英國皇家海軍嘗試繪製全世界的海岸線，發現大部分海洋似乎都相當深。

1874年的挑战者号。
開啟現代科學海洋學的是1872-76年的挑戰者號遠征。英國政府1871年接受皇家學會的建議，宣布探索世界大洋並進行科學調查。由威維爾·湯姆森和約翰·默里發起，改裝了皇家海軍的挑戰者號並配備獨立的自然史和化學實驗室。在湯姆森的科學監督下，近7萬海里（13萬公里）的航程總共進行了492次深海探通、133條海底挖掘、151次開闊水域拖網和263次連續水溫觀測，並發現約4700種新的海洋生物。挑戰者號遠征是人類史上第一次真正海洋巡航的科學考察，為整個學術和研究學科奠定了基礎。約翰·默里之後在愛丁堡大學繼續研究，這裡在20世紀仍然是海洋研究的中心。 默里是第一個研究海洋峽谷的人，特別是大西洋中洋脊，並繪製了海洋中的沉積物。 他試圖根據鹽度和溫度的觀測繪製出世界洋流，並首先正確地了解珊瑚礁發展的性質。

十九世紀末，其他西方國家陸續派出科學考察隊。第一艘海洋調查船，美國的信天翁號建於1882年。1893年，挪威科學家弗里喬夫·南森讓他的調查船前进号凍結在北極的海冰上三年，長時間在固定地點獲得海洋學、氣象和天文數據。由約翰·默里和約翰·霍傑特所領導1910年為期四個月的北大西洋考察團，是迄今最雄心勃勃的海洋學和海洋動物學計畫。第一次聲學測量海深在1914年。1925年至1927年間，“流星”考察隊使用回聲測深儀收集了70,000次海洋深度測量，探勘大西洋中洋脊。

1958年里雅斯特號深潛艇。
50年代，瑞士物理學家奧居斯特·皮卡爾發明深潛艇，並利用里雅斯特號來研究海洋的深度。1953年，莫里斯·尤因和布魯斯·希森發現了沿著大西洋中洋脊延伸的全球洋脊系統; 1954年，蘇聯的北極研究所發現了北冰洋的海底山脈。 1960年哈里·哈蒙德·赫斯發展了海底擴張學說。1958年美國核潛艇鸚鵡螺號第一次在北極進行了冰封航程，並抵達北極點。1962年，聖地牙哥加利福尼亞大學建立了能夠在所有海洋中運作，長108公尺的浮式儀器平台（FLIP）。

70年代開始，大型電腦開始應用於海洋學，對海洋條件進行數值計算，視其為整體環境變化預測的一部分。同時也廣泛地設置海洋浮標，以取得更完整的觀測資料。另外，大洋鑽探計劃始於1966年。海底熱泉則在1977年由約翰·科里斯和羅伯·巴拉德搭乘阿爾文號發現。

近年來海洋學的研究特別著重在海洋酸化、海洋熱含量、洋流、聖嬰現象、甲烷水合物蘊藏、碳循環、沿海侵蝕、風化和氣候變化中氣候回饋的交互作用。研究海洋與了解全球氣候變遷、潛在的全球暖化和相關生物圈問題有關。由於蒸發、降水以及熱通量（和太陽日照），大氣和海洋是緊密聯繫的。風壓是驅動洋流的主要動力，海洋是大氣二氧化碳的吸收庫。所有這些因素都與海洋的生物地球化學有關。

## 学科体系

### 学科分支

海洋學研究分為四大部分：

* 物理海洋学，或稱海洋物理學，研究海洋的物理屬性，包括溫度-鹽度結構、混合層、表面波、內波、表面潮汐、內部潮汐和洋流。
* 化学海洋学，或稱海洋化學，是研究和了解海水特性及其變化的基礎;海洋網絡則以地球化學循環為基礎。
* 地質海洋學，或稱海洋地质学，研究海底地質，包括板塊構造和古海洋學。
* 生物海洋學，或稱海洋生物学，研究海洋環境的物理、化學和地質特徵中，海洋生物的生態學，以及個體海洋生物的生物學。

### 相關學科

* 水文學
* 水文地理學
* 沿海地理學
* 生物地理學
* 冰川學
* 氣象學
* 氣候學
* 地球物理學
* 海洋科學
* 環境科學
* 生物地球化學

### 應用與交叉學科

* 航海海洋学
* 渔场海洋学
* 军事海洋学
* 区域海洋学
* 海洋氣象學
* 海洋环境学
* 海洋考古學
* 海洋工程
* 海洋石油和天然气开采工程
* 深海采矿工程
* 海洋能开发工程
* 海洋水下工程
* 海洋空间开发工程
* 海岸工程
* 海港工程
* 围海工程
* 海水养殖
* 海水淡化工程
* 海水综合利用工程

* 世界海洋列表
* 海洋能
* 海洋灾害
* 缺氧事件
* 海平面上升
* Argo计划
* 中国海洋大学
# 大地测量学

**大地测量学**是在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供地球空间信息的一门学科，属于地球科学的一个分支，也是一切测绘科学技术的基础。传统的大地测量学又称为**经典大地测量学**，德国大地测量学家赫尔默特将其表述为对地球表面进行测量和描绘的学科。**现代大地测量学**则以空间测绘技术为主要特征，研究空间精密定位的理论、技术与方法，扩展了经典大地测量学的研究范围，并在空间与时间尺度、实时性、精度和学科融合等各个方面取得了突破。

## 历史

大地测量学起源於土地的划分與地产的界定，其历史可以追溯到古埃及时代。

公元前240年，亚历山大学者埃拉托斯特尼进行了亚历山大城和赛尼城（Syene，今阿斯旺）间的大地测量工作。当日光直射赛尼城井底时，在亚历山大城日光南偏7度12分，若假设日光彼此平行，则可估计地球周长为252.000古埃及尺。11世纪阿拉伯帝国和纽伦堡的测量仪器的发展对大地测量学的发展具有十分重要的意义，同样重要的还有角度函数的发现及荷兰科学家威理博·斯涅尔首创的三角测量法。

从10年开始，通过精确的计算方法人们提高了地图的精度。在1740年，由法国科学家进行通过对北欧城市拉普兰和科鲁的大地测量，确定了地球椭球的半径，由此开始了大范围的大地测量。为了使不同的投影与大地测量的结果能够更好的结合，高斯发展了平差计算方法。它同样能够使局部地球参考系和全球参考系很好的统一。

大地测量学在19和20世纪的发展：

* 米制单位和格林威治起始子午圈的导入，由石英表和无线电技术发展而来的全球时间系统。

* 大地水准面测量，重力测量与物理大地测量学的横向联结。

* 角度测量，距离测量等仪器精度百倍的提高。

* 由1960年开始的、使全天候不间断测量成为可能的卫星大地测量：全球定位系统等。

* 甚长基线干涉测量（VLBI）在大地动态测量及大地曲率中的应用。

## 範圍

* 确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变（包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水面地形及其变化等。

* 研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。

* 建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要。

* 研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。

* 研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。

* 研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。

* 大地测量学的一个特殊领域是海洋测量和河流的水文断面的研究。

## 学科内分支

* 几何大地测量学（天文大地测量学）：它的基本任务是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。

* 椭球面大地测量学（数学大地测量学，椭球几何学）：主要研究椭球上曲线的分析与计算，椭球曲面投影变换的数学理论。

* 物理大地测量学（理论大地测量学）：它的基本任务是用物理方法（重力测量）确定地球形状及其外部重力场。

* 空间大地测量学：主要研究人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论，技术与方法。

* 工程测量学：工程建设和资源开发的勘测设计、施工、竣工、变形观测和运营管理各阶段中进行的各种测量工作的总称。

* 地球空间信息科学
* 地图学

## 参考资料
# 数学地球物理学[编辑]

**數學地球物理學**（英語：Mathematical geophysics）是將數學應用在地球物理學上的一個學科，涵蓋使用數學模型解釋地球動力學及地震學之類的問題。

## 數學地球物理學的各種領域

### 地球物理流體動力學

以數據模擬飓风米奇路徑
地球物理流體動力學發展出相對於大氣層、海洋和地球內部的流體動力學理論，可以應用於地球動力學及發電機原理之上。

### 地球物理反演理論

地球物理的反演理論指的是從分析地球物理數據所得到的模型參數。亦即是說，從地球表面觀察所得到的數據，引申出來對地球構造的瞭解。

反演理論的目標在於確立一些變量，例如密度或地震波速度的空間分佈。所述分佈通常取決定於地球表面可觀察的值（例如，密度的重力加速度）。建立出來的數學模型可以預測地震的大約時間及震幅。

### 分形和複雜性

許多地球物理的數據都會遵循特定的光譜（冪定律），這意味觀察到的幅度頻率會隨著功率幅度而變化。地震震級的分佈是一個很好的例子，小型地震一定比大型地震為多。亦即是說，多數的數據都有特定的幾何分形，它們都有共同的特徵，包括多方面的結構、不規則性和自我相似（它和它本身的一部分完全或是幾乎相似）。這些數據可以根據豪斯多夫维数來分割（與拓撲維數有別）。分形現象可以應用於混沌理論、自組織臨界性及亂流的研究之中。

### 數據同化

數據同化結合了數學模型於地球物理學的應用及不規則時空的觀察，大多牽涉到地球物理流體動力學的理論，需要使用到偏微分方程。通常這方程式需要準確的初始條件才能作出準確的預測，但準確的初始條件往往難以掌握。數據同化正正可以彌補了這弱點，以後來觀察所得的數據，改善初始條件，繼而得到更準確的預測。這技術可以用於天氣預報。

### 地球物理統計學

地球物理統計學包括模型驗證和量化不確定性。

## 參考

### 文獻

* Parker, Robert L. Geophysical Inverse Theory. Princeton University Press. 1994. ISBN 0-691-03634-9.
* Pedlosky, Joseph. Geophysical Fluid Dynamics. Society for Industrial and Applied Mathematics. 2005. ISBN 0-89871-572-5.
* Tarantola, Albert. Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation. Springer-Verlag. 1987. ISBN 0-387-96387-1.
* Turcotte, Donald L. Fractals and Chaos in Geology and Geophysics. Cambridge University Press. 1997. ISBN 0-521-56164-7.
* Wang, Bin; Zou, Xiaolei; Zhu, Jiang. Data assimilation and its applications. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2000, **97** (21): 11143—11144. Bibcode:2000PNAS...9711143W. doi:10.1073/pnas.97.21.11143.
# 构造物理学

**地壳构造物理学**（英語：Tectonophysics）是地球物理学的一个分支，是研究地质构造岩石层内的构造运动和变形的物理过程，以及它们和力的关系的学科。该领域包括应力的，应变的，并在地球的岩石圈与软流圈不同流变学的空间格局，这些模式之间的关系，和由于板块构造变形观察到模式（這一段中第一句是正確的，其他不知所云，翻譯錯誤）。

地球内部物理学是利用观测到的各种地球物理、地球化学（明明是物理，爲何化學也參入？）以及地质现象来研究地球内部的结构、物质的物理性质和物理状态以及化学组成的学科。地核构造学研究地核构造运动和变形的物理过程。

## 参看

* 构造地质学
* 海底扩张学说
* 古地理学
# 行星地質學

阿波羅17號太空人中的哈里森·施密特（地質學家）正在取樣。
火星表面，由維京2號登陸者1977年12月9日拍攝

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| ESA惠更斯號探測器在2005年1月14日登陸土衛六後拍攝的第一張照片—比火星更遠天體表面的唯一圖像。
 |  | 相同的圖像與對比度增強
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**行星地質學**（**Planetary Geology**），亦稱為**天體地質學**（**Astrogeology**）、**天文地質學**（**Exogeology**），是行星科學的一個重要分支學科，研究的範圍是行星、衛星、小行星、彗星以及隕石等天體的地質。雖然geo-(地理)前綴通常表示地球或與地球相關的主題，但由於歷史和便利的原因，行星地質學被命名為： 將地質科學應用於其他行星體。 由於涉及類型的調查，它也與地球地質學密切相關。

行星地質學包括確定类地行星的內部結構等主題，並且還考察了行星火山活動和表面過程，如撞击坑，河流和風蝕過程。 還研究了巨型行星及其衛星的結構，以及諸如小行星，柯伊伯带和彗星的太陽系的小天體組織。

## 行星地質學歷史

尤金·舒梅克被認為是行星地質學的奠基人。1963年時他在亞利桑那州旗竿鎮成立美國地質調查局轄下的太空地質學研究計劃（Astrogeology Research Program）。他在月理學（Selenography）、撞擊坑、小行星及彗星等研究有極大貢獻。

亞利桑那州巴林傑隕石坑的遊客中心也包含一個行星地質學的博物館。

知名的行星地質學研究單位有月球與行星研究所、約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室、行星科學研究所、喷气推进实验室、美国西南研究院、林顿·约翰逊太空中心。大學則有布朗大學、亚利桑那大学月球與行星實驗室、加州理工學院、麻省理工学院、聖路易斯華盛頓大學。

## 特徵和術語

行星地質學使用各種各樣的標準化描述符名稱給特徵。國際天文聯會承認的所有行星功能名稱將其中一個名稱與可能唯一的識別名稱相結合。 決定更精確名稱的慣例取決於該特徵所在的行星體，但標準描述符通常與所有天文行星體共同的。

## 按照天體

* 水星地質
* 金星地質
* 地球地質歷史
* 月球地質
* 月理學
* 火星地質
* 行星科學
* 灶神星地質
* 穀神星地質
* 木卫一地质
* 土卫六地质
* 冥卫一地质
* 冥王星地质

## 相關條目

* 地函 (地質學)

## 參考資料

## 補充閱讀

* J. F. Bell III, B. A. Campbell, M. S. Robinson. Remote Sensing for the Earth Sciences: Manual of Remote Sensing 3rd. John Wiley & Sons. 2004  [2006-08-23]. （原始内容存档于2015-09-24）.
* Roberge, Aki. The Planets After Formation. Department of Terrestrial Magnetism. 1998-04-21  [2006-08-23]. （原始内容存档于2006-08-13）.
# 大气科学

**大气科学**研究大气的结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律，是地球科学的一个分支。研究对象主要是地球以及太阳系其他行星的大气圈。大氣研究的時空範圍很廣，空間尺度從一個城市、区域向全球擴展，研究的時間尺度則從幾天到幾年，以至幾十年不等。大气科学研究的對象主要是對流層和平流層。平流层以上的大气层由于带电粒子的存在，以及受到宇宙中各种辐射的影响而具有特殊性，一般归于空间物理和空间天气学研究，或称高层大气物理学。

大气科学研究的手段有現場觀測、遙測、和數值模擬等。常用观测仪器有人造卫星、探空火箭、探空气球、无线电探空仪、雷达、激光等。

该领域的早期先驱有理查德·阿斯曼、莱昂·德·波尔、威廉·皮耶克尼斯、卡尔-古斯塔夫·罗斯贝、吉尔伯特·沃克、雅各布·皮耶克尼斯等人。

## 大气动力学

大气动力学涉及观测研究以及关于具有气象学重要性的运动系统的理论 。这些系统包括雷暴，龙卷风，重力波，热带气旋，温带气旋，急流，和全球规模的环流。大气动力学研究的目标是用基本的物理原理解释所观测到的环流。这些研究的目标包括改善天气预报，发展预报季节和年际气候波动的方法和理解人为扰动（例如，增加二氧化碳浓度或臭氧层耗竭）与全球气候的内在关系。

## 大气物理学

大气物理学是物理学在大气研究中的应用。大气物理学家们试图通过利用流体流动方程、化学模型、辐射平衡以及大气和深层海洋的能量传输过程，模拟地球和其他行星的大气层。为了模拟天气系统，大气物理学家利用散射理论、波的传播模式、云物理学、统计力学和空间统计学的原理，而这些原理是高度数学化和物理相关的。大气物理学与气象学和气候学都有密切联系，还涵盖设计和建造用于研究大气的仪器，以及对它们提供的数据的解释。

英国大气研究是由气象局支持的。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的各司监督研究项目和涉及大气物理的天气模拟。美国国家天文学和电离层中心还开展高层大气研究。

地磁场、太阳风与大气层相互作用，形成电离层、范艾伦辐射带、大地电流与辐射能。

## 大气测量学

主要研究课题为大气观测指标和具体方法。大气测量的主要指标包括温度、气压、湿度、风力四个要素，此外还有能见度、日照时数、辐射总量、云量等等诸多项目。

## 大气化学

空氣污染物在大氣中的傳遞及沉降。

大气科学是对地球及其他行星大气进行研究的一门科学。这是一个多学科研究领域，需要借鉴环境化学、物理学、气象学、计算机模拟、海洋学、地质学、火山学以及其他学科，並涉及光化學、均相非均相反應動力學、大氣擴散理論、痕量分析化學等領域；不僅研究大氣的化學反應，還要研究大氣成分複雜的物理化學過程。

大气组成及其化学是很重要的，主要是因为大气层和生物体之间的相互作用。地球大气层的组成已经被人类活动所改变，其中一些变化对人类健康、农作物和生态系统有害。大气化学要解决的问题诸如酸雨、光化学烟雾和全球变暖。大气化学意在了解导致这些问题的原因，并通过对这些问题的理论理解，使可能的解决方案得到检验，并对政府政策变化的影响进行评估。

## 綜觀天氣學

主要研究对象与日常天气现象相关，对天气预报至关重要。研究方法包括数学物理推导、天气图、统计等等。

## 高层大气物理学

高层大气物理学主要研究地球的高层大气——即平流层顶以上的大气层——以及其他星球大气的相应区域。后者的整个大气层可能只对应地球高层大气或其中一部分。作为大气化学和大气物理学的一个分支，高层大气物理学与气象学并不相同，后者侧重于研究平流层以下的大气现象。高层大气物理学研究的大气区域内，最重要的物理现象是电离。

## 大气环境

研究课题包括大气污染及其治理，人类活动对大气物质成分带来的影响等等。

## 气候学

温暖ENSO事件（即厄尔尼诺）的区域性影响。

相对于研究短期天气系统数周的天氣學而言，气候学則主要研究這些系統發生的頻率與趨勢。气候学关注从多年直至千年的天气事件的周期性，以及与大气条件相关的长期天气平均模式。 **气候学家**的研究包括：局地或区域或全球自然气候、导致气候变化的自然和人为因素。气候学基本观点是过去的气候状况能够帮助预报未来的气候变化。

气候学关注的气候现象包括大气边界层、环流模式、传热（辐射、对流和潜热）、海气相互作用和地貌（特别是植被，土地使用和地形） 、大气化学组成和物理结构。相关学科包括天体物理学，大气物理学，化学，生态学，地质学，地球物理学，冰川学，水文学，海洋学，和火山学等。

## 海气相互作用

研究海洋表层与大气之间的复杂相互作用。经典的研究课题包括厄尔尼诺-南方涛动、马丹-朱利安振荡等。

## 其他行星大气

地球大气层
太阳系所有行星都有大气层。这是因为它们的引力足够强，足以使气态的粒子靠近其表面。较大的气态巨行星的质量足以使大量氢氦等轻质气体维持在附近，而较小的行星则会将这些气体流失到太空中。地球大气层的组成与其他行星不同，这是因为地球上各种生命过程引入了自由分子氧。水星的大气层大部分已经被太阳风吹走。唯一一个保有浓厚大气层的卫星是土卫六。海卫一也有一层薄大气，月球也有大气层存在的踪迹。

行星大气层收到来自太阳或其内部的不同程度的能量影响，催生了不同的天气系统，如热带气旋（地球）、沙尘暴（火星）、木星上地球大小的反气旋风暴（即“大红斑”），还有大暗斑（海王星）。系外行星HD 189733 b据称也拥有这样一套天气系统，与大红斑相似，但面积比它大一倍。

热木星受到强烈恒星辐射，其大气层因而流失到太空中，很像彗星的尾巴。这些行星的昼夜温差可能极大，因而产生超音速的风，不过HD 189733b的昼夜温差似乎不大，这说明其大气层有效地重新分配了恒星能量。

### 引用

### 来源

* B. J. Finlayson-Pitts and J. N. Pitts, Jr., *Atmospheric Chemistry: Fundamentals and Experimental Techniques*, John Wiley & Sons, 1986, NewYork

* （英文）Atmospheric fluid dynamics applied to weather maps（页面存档备份，存于互联网档案馆） - Principles such as Advection, Deformation and Vorticity
* 中国科普博览-大气科学馆（页面存档备份，存于互联网档案馆）
# 环境科学

| 環境科學 |
| --- |
|  |
| 科学分支领域、​學科 |
| 上级分类 | 地球科學  |
| 研究對象 | 环境保护、​自然环境  |
| 主题历史 | 环境科学史  |
| 从业者 | 环境科学家  |

**环境科学**为跨学科领域专业，既包含像物理，化学，生物，地质学，地理，资源技术、工程的科学，也含有像资源管理和保护，人口统计学，经济学，政治和伦理学等社会科学。环境科学包含了影响人类和其他有机体的周边环境的学科。自然与人类资源是相互依赖的，其中一方所作出的任何动作，正确或错误，都会对另外一方产生影响。此学科年代较短，直到20世纪60年代才成为正式学科。1960年，雷切尔·卡森具有里程碑意义的生态学著作《寂静的春天》出版，使环境类主题成为热点，就像1969年在美国加利福尼亚州的圣巴巴拉海滩的井喷溢油事故，以及同年发生在俄亥俄州克利夫兰市的凯霍加河着火事件，都使公众对环境运动的关心度上升，从而开创了环境研究这一新学科领域。環境科學直到1960年和1970年間，才廣泛地活躍於科學研究領域的主要原因有：

1. 需要一組強大的多樣性學問的團隊來分析複雜的環境問題。
2. 建立一系列環境保護的法律，需要精確的環境研究草案。
3. 民眾通過生活中的種種問題逐漸認識到，大家需要一個解決環境問題的方案。

环境科学的定义：一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。

在宏观上，环境科学要研究人与环境之间的相互作用、相互制约的关系，要力图发现社会经济发展和环境保护之间协调的规律；在微观上，要研究环境中的物质在有机体内迁移、转化、蓄积的过程以及其运动规律，对生命的影响和作用机理，尤其是人类活动排放出来的污染物质。

环境科学要探索全球范围内的环境演化规律；人类活动与自然生态之间的关系；环境变化对人类生存的影响；以及区域环境污染的防治技术和管理措施。

## 学科构成

**大气科学**主要研究地球的大气层，尤其是它和其他系统之间的相互关系。大气科学包含了对气象学，温室气体现象，空气污染物的大气扩散模式，与噪音污染有关的传声现象，甚至是光污染的研究。

以全球变暖现象为例，物理学家建立了大气环流和红外无线传输的计算机模型，化学家对大气中的化学物质及发生的化学反应进行了研究，生物学家分析了动植物对二氧化碳变化的积极作用，一些如气象学家和海洋学家的专家则加深对大气动力学的理解。

珊瑚礁的生物多样性。珊瑚所形成碳酸钙骨架适应并改变它们所处在的环境。这就为后代提供了生长条件，并且为许多其它物种形成了一个栖息地。
**地球科学**包括环境地质学，土壤环境科学，火山现象与地壳演化。在一些分类系统中环境科学还包括水文学（包含海洋学）。

仔细分析地表径流的成因被土壤科学家作为土壤侵蚀的一个研究实例。河流生物学家协助研究大陆水系沉淀物流失。物理学家将通过评估接收水体光透射的变化做出贡献。生物学家将分析随着水越来越浑浊对水生植物和动物的后续影响。

**环境化学**是环境科学的化学研究分支学科，其理论研究领域包括土壤污染和水污染。分析主题包括土壤中化学物质的降解，在不同阶段的迁移，举例来说，含有溶剂的湖泊蒸发了后，溶剂散发在空气中，就会成为空气污染物。除此以外，化学物质还会影响生物群。

例如一个泄漏的化学溶剂罐掉入某类濒临灭绝的两栖动物栖息的土壤里，如果要获得此处土壤的污染程度以及该溶剂在土壤中的分布状况，可采用电脑模型法。之后化学家可以根据测定的土壤类型描述该化学溶剂的分子结构，生物学家可以研究该化学溶剂对其他生物的影响，包括土壤节肢动物、植物以及作为此类濒危两栖动物食物的池塘居生物。

**生态学**，是指运用相关领域的环境科学知识对生态系统进行分析，而生态系统被不只一个应激源影响。举例来说，备受推崇的工业发展引起的水污染和空气污染会影响入海口的某些物种，而生态学可以用来检测这些变化。据此研究，生物学家将能够详细描述动植物群，化学家研究如何使含有污染物的水源流经沼泽，物理学家可以预测大气放射污染，而地理学家则可以帮助我们认识沼泽土壤和海湾的泥浆。

 位于德国Garzweiler的露天煤矿开采坑,
## 研究内容

* 环境背景值
* 环境评价
	+ 环境质量评价
	+ 环境影响评价
* 环境容量
* 自然资源保护
* 环境监测
	+ 环境质量监测
	+ 污染源监测
* 环境污染控制
* 环境规划
	+ 清洁生产及污染预防
* 环境政策、标准制定

## 推进研究的规定

环境科学研究人类对自然的影响（美国格伦峡谷大坝）
1969年美国国家环境政策法（国家环保局）对重大项目的环境方面提出了具体的要求。多数地方法规赞同这些指令，这些指令适用于地方性活动。其结果是在开展行动前，文献和环境影响研究的大幅增加。

阅读国家环境政策法列出的环境影响评价案例，我们就可以核实环境科学的具体内容，比如废水处理升级后选择排放到圣地亚哥或提华纳的入海口、旧金山国际机场的扩建、休斯顿地下运输系统的发展、大都市波士顿交通警察局运输系统的升级和穿过维吉尼亚州阿灵顿公墓的66个洲际建筑物。

英格兰和威尔士的环保局（其前身是代理总理办公室）成立于1996年，属于保护和改善环境的公共机构，并把规章条例列在当地社区和政府网站。

根据1995年的环保法，环保局作为一个独立的机构而创立，且同英国政府紧密合作，实施环保条例。

## 环境科学家的工作

环境科学家监测环境质量、解释人类活动对陆地生态系统和水域生态系统的影响，并制定战略来恢复生态系统。此外，环境科学家们还帮助规划、发展、建设建筑物、运输通道、以及保护水资源的设施，考虑高效、有益的土地利用规划。由于环境科学跨学科的性质，专业的团队间通常共同合作进行环境研究或发布环境影响评估。还有一些专业的组织协调发动开展環境科學研究并帮助进行不同学科间的联系与交流。

## 学科分支

* 环境数学
* 环境物理学
* 环境化学
* 环境地学
* 环境生物学
* 环境医学
* 污染气象学
* 环境经济学
* 环境法学
* 環境資源管理學
* 环境工程
* 环境信息学
# 水文学

水覆盖了70%的地球表面。
**水文学**（英語：Hydrology）属于地理學，研究的是关于地球表面、土壤中、岩石下和大气中水的各種行為，包含水循環、含量、分布、物理化學特性、對物質影响以及与所有生物之间关系的科学。

## 水文的基本概念

### 水循環

蘇格蘭拉斯山上的雨
水分子藉由吸收太陽的輻射能，使其從海水或是陸地蒸發，可因為地面溫度過低而直接在蒸發後不久凝結於地表，甚至凝固稱做霜，大多數情況蒸發的水分子，或稱做水蒸氣，上升至高空，因寒冷而凝結成雲，再以雨水、雪、冰雹等形式降至海洋、陸地，若降落在寒冷高地則可能形成冰川，或在較為平緩的地勢匯集形成湖泊或河流，或是滲入土壤成為地下水，隨後河水、湖水、地下水等液態水分子再流入海洋，這當中可能還伴隨著蒸發。由於這個過程可以不斷的循環發生，因此稱為水循環。在水循環的過程中，還必需顧及生物系統對於水資源的遲延作用，同時地表滯留洼蓄、植物截留與中間流的效應也是水循環的一部份。

### 水平衡

**水平衡**是指地表上某一區域，在一定時間之內，水量收入和支出的均衡狀態。全球海陸總降水量又與總蒸發量保持平衡，大約57萬立方公里。儘管整體來說全球保持水平衡，但不同地區，因為氣候的差異，使得水平衡會隨著時間、空間產生變化，一般而言，降水量與蒸發量的差額稱為**逕流量**，包括地面水體與地下水。逕流量可以反應一地可用水的盈虧，也就是一個地區是否為剩水區或缺水區，更意味著逕流量的差距，在不同地區會影響人們用水的習慣。例如在以色列，該國因地處副熱帶高壓區，因大量蒸發與缺少降水，儘管約旦河流經而該國，逕流量仍為負值，而在農業上發展出對水的高度節約使用技術，稱為「滴灌」。

### 水資源

地球上總水量約有13.8億立方公里。其中以海水的儲量最大，佔據96.5%，而人類生活所仰賴的淡水資源，則分布在地下水、河川、湖泊、冰川等分布在陸地上的水體，實際上可以讓人類直接利用者為地下淡水、淡水湖、河水，**不及世界總水量1%**（見下文水體儲量表格）在各大陸上，淡水資源分布極為不均，世界上水資源最豐富的地區是赤道區，尤其是南美洲與非洲具有陸地的赤道區，而相對較為乾燥的地區，則是副熱帶高壓區，以及溫帶大陸內部。

### 水污染

水體之中含有化合物，可能包括離子化合物或分子化合物等，一旦這些化合物包含著對人類、動植物或是生態環境帶來危害，便稱為水污染。例如在河川上游的水庫、集水區域，因為人類活動而受到污染時，可能會造成優養化的現象，則會干擾水資源的提供與分配。而下游則會因為工業廢水、都市廢水等，使得水資源失去了被觀賞、遊玩、垂釣、生態棲息的功能。

## 特殊形態的水體

### 河流

當降水量超過地面的滲入量，過剩的雨水會沿著地表的坡度向海拔較低處流動，經年累月會在地表上刻劃出小的紋路或水溝，長期下來會因為持續侵蝕溝道而形成具有固定流道的河流。

### 湖泊

水體在地表凹陷處長及積聚，終年不乾不涸，且水深在五公尺以上者稱為**湖泊**。分布於外流河流域的湖泊，由於湖水外流，鹽類不會堆積，因此多為淡水湖；分布遠離海岸的內流河流域之湖泊，鹽類積聚容易，多成為鹹水湖。

### 冰河

高山或兩極地區的積雪由本身壓力形成冰塊，又因重力作用而沿地表坡度滑動，這種移動的大冰塊稱為**冰河**，亦稱冰川。

### 地下水

廣義**地下水**指降水滲入地面後，儲存在地面以下的水體，包含不飽和帶土壤水，和飽和帶地下水，後者為狹義地下水。

### 海洋

地表上除陸地以外的廣大鹹水域。包括太平洋、大西洋、印度洋、地中海、北冰洋等，約占地表面積71%。

## 各種水體儲量表

| 水體種類
 | 儲量（千立方公里）
 | 佔總水體千分比
 | 佔總淡水千分比
 | 滯留時間
 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 海水
 | 1,338,000
 | 965.3
 | ——
 | 2500年
 |
| 地下鹹水
 | 12,870
 | 9.3
 | ——
 | 深層1400年
 |
| 地下淡水
 | 10,530
 | 7.6
 | 300.6
 | 深層1400年
 |
| 永凍土底水
 | 300
 | 0.22
 | 8.6
 | 10000年
 |
| 土壤水
 | 17
 | 0.01
 | 0.5
 | 1年
 |
| 鹹水湖
 | 85
 | 0.06
 | ——
 | 17年
 |
| 淡水湖
 | 91
 | 0.07
 | 2.6
 | 17年
 |
| 沼澤水
 | 12
 | 0.008
 | 0.3
 | 5年
 |
| 河水
 | 2
 | 0.002
 | 0.06
 | 16天
 |
| 生物水
 | 1
 | 0.001
 | 0.03
 | 數小時
 |
| 冰川
 | 24,064
 | 17.36
 | 686.97
 | 極地9700年 高山1600年
 |
| 大氣水
 | 12
 | 0.01
 | 0.34
 | 8天
 |
| **水體總計** | 1,385,984
 | 1000
 | ——
 | ——
 |
| **淡水總計** | 35,029
 | 25.3
 | 1000
 | ——
 |

## 分支学科

* 河流水文学（也称“河川水文学”）
* 湖泊水文学
* 沼泽水文学
* 冰川水文学
* 雪水文学
* 水文信息学
* 水文气象学
* 地下水水文学
* 区域水文学
* 海洋水文学
* 农业水文学
* 森林水文学
* 都市水文学

* 美国地质调查局水科学教育网 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（中文）
* 日本水文科学会 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（日語）
* 水文·水資源学会（日語）
# 土壤科學[编辑]

正在工作的土壤科學家
**土壤科學**是土壤作為自然資源在地球表面上的研究，包括土壤形成，分類和映射；土壤的物理，化學，生物和肥力性質；以及與使用和土壤管理有關的這些性質。

有時，涉及土壤科學分支的術語，如土壤學（土壤的形成、化學、形態和分類）和土壤生態學（土壤對生物體，特別是植物的影響）用作土壤科學的同義詞。與這個學科相關的名稱的多樣性與各種相關的關聯有關。工程師、農業學家、化學家、地質學家、地理學家、生態學家、生物學家、微生物學家、林業、公共衛生、考古學家，都有助於進一步了解土壤和土壤科學的進步。

土壤科學家對如何在人口不斷增長，可能的未來水危機增加人均和土地退化的世界中如何保護土壤和可耕地感到關切。

## 歷史背景

1888年的多庫恰耶夫
土壤科學在十九世紀發展起來。早些時候已經發現對於作物的大小，如何處理土壤並不重要。根據經驗，中世紀以來，肥料施用、疏浚、輪作（作物輪作）、倒耕等都是開發的方法。

1840年，當尤斯图斯·冯·李比希通過開創性的工作，對土壤及其性能進行化學了解時，取得了重大進展。他認為土壤可以與銀行帳戶進行比較，因為植物營養被認為是資產，其存在取決於與其增長相關的作物消耗量 - 換句話說：供應肥料。馮李比格還制定了作物生長受植物營養素限制的原則，對於作物的生長而言，作物生長與需要成正比例最小。但是，馮·李比希並未了解土壤組成的不平等以及其原因。

現代土壤科學在1870年左右首先獲得突破，當時俄羅斯土壤科學家瓦西里·多庫恰耶夫承認土壤剖面的存在，並將其奇怪形式的原因與氣候和植物帶保持一致。因此，道路開始了導致現代土壤科學的研究。

## 什麼是土壤？

土壤是由四部分組成的複合環境 ：

1. 無機材料（礦物）
2. 有機物質（或多或少退化）
3. 水
4. 空氣

這些成分的組成根據地點和土壤深度而有所不同，但大致可以預計固體物質佔一半（當然礦物質通常佔90％以上），而水和空氣、孔隙率-構成第二部分。然而，組合將在短時間內部分長期變化。因此，熱帶雨林很快就意味著水佔空氣的比例大於空氣。相反，乾旱意味著由於蒸發和供水不足，空氣的份額相對於水分增加。

土壤可以說是構成無機底土以上和植物和動物生活在地球表面的那部分。

## 學習領域

土壤佔據了地球科學用於從概念上組織地球的一個地球。這是土壤學和土壤生態學，土壤科學的兩個主要分支。土壤學是土壤在自然環境中的研究。土壤生態學是土壤與土壤依賴用途相關的研究。兩種分支都應用土壤物理學、土壤化學和土壤生物學的組合。由於在生物圈、大氣和水圈之間存在許多相互作用，因此更加綜合，少以土壤為中心的概念也是有價值的。許多對理解土壤至關重要的概念來自於不能被嚴格地識別為土壤科學家的個體。這突出了土壤概念的跨學科性質。

## 研究

對土壤的依賴和好奇心，探索這種資源的多樣性和動力學繼續產生新的發現和洞察力。土壤研究的新途徑被強迫需要了解氣候變化，溫室氣體和碳封存。對維護地球生物多樣性和探索地球過去的興趣也刺激了人們對實現對土壤更加精細的理解的興趣。

## 繪制

自然中土壤的大多數經驗性知識來自土壤調查努力。土壤調查或土壤測繪是確定景觀上土壤覆蓋物的土壤類型或其他性質的過程，並將它們映射到其他人以了解和使用。它主要依賴於區分五種經典土壤形成因子的個體影響。這項努力利用地貌学、自然地理學以及植被和土地利用模式的分析。對於土壤調查主要數據通過現場取樣獲取和遙測支持。

## 實踐領域

* 廢物陸上處理
	+ 化糞池系統
	+ 肥料
	+ 市政污泥
	+ 食品和纖維加工廢棄物
* 鑑定及環保關鍵領域保護
	+ 敏感和不穩定的土壤
	+ 沼澤地
	+ 支持有價值的獨特的土壤情況的棲息地和生態系統的多樣性
* 最佳土地生產力管理
	+ 造林學
	+ 農藝學
	+ 營養管理
	+ 水資源管理
	+ 原生植被
	+ 放牧
* 最佳水質管理
	+ 雨水管理
	+ 泥沙和侵蝕控制
* 修復和受損土地恢復
	+ 礦山復墾
	+ 洪水和風暴破壞
	+ 污染
* 所需用途的可持續性
	+ 土壤保護

也有可能無法從尋找一個公佈的土壤調查是顯而易見的土壤科學的實際應用。

* 放射性測年法：明確地方土壤學的知識在現場使用日期前活動
	+ 分層（考古），其中土壤的形成過程和防腐劑的素質可以告知的研究考古遺址
	+ 地質現象
		- 山體滑坡
		- 活動斷層
* 改變土壤，實現新用途
	+ 玻璃化冷凍含有放射性廢物
	+ 增強土壤微生物的降解污染物（功能生物修復）。
	+ 碳封存
	+ 環境土壤科學
* 土壤學
	+ 土壤發生
	+ Pedometrics
	+ 土壤形態
		- 土壤微
	+ 土壤分類
		- 美國農業部土壤系統分類
* 土壤生物學
	+ 土壤微生物學
* 土壤化學
	+ 土壤生物化學
	+ 土壤礦物學
* 土壤物理學
	+ Pedotransfer功能
	+ 土力學與工程
* 土壤水文，水文土壤學

### 土壤科學的應用領域

* 氣候變化
* 生態系統的研究
* Pedotransfer功能
* 土壤肥力/ 營養管理
* 土壤管理
* 土壤調查
* 分析的標準方法
* 流域和濕地研究

### 相關學科

* 農業科學
	+ 農業土壤學
	+ Agrophysics科學
	+ 灌溉管理
* 人類學

考古地層學

* 環境科學
	+ 景觀生態學
* 自然地理
	+ 地貌
* 地質學
	+ 生物地球化學
	+ 地質微生物
* 水文學
	+ 水文
* 廢物管理
* 濕地科學

* 土壤學
* 土壤科學國際聯盟
* 世界土壤大會

## 參考文獻

* Soil Survey Staff (1993). Soil Survey: Early Concepts of Soil. (html) *Soil Survey Manual USDA Handbook 18*, Soil Conservation Service. U.S. Department of Agriculture. URL accessed on 2004-11-30.

* United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service - Information on US Soils （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Certified Professional Soil Scientist
* SoilScience.info （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* ISRIC - World Soil Information（页面存档备份，存于互联网档案馆）
* IPSS - Institute of Professional Soil Scientists （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* BSSS - British Society of Soil Science （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* SSSA - Soil Science Society of America （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* National Soil Resources Institute （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Michigan State University Soil Fertility Lab （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Michigan State University Soil and Plant Nutrient Lab （页面存档备份，存于互联网档案馆）