关于地球科学的论文有哪些方面怎么写

关于地球的科学论文有哪些方面怎么写

地球物理研究所硕士论文研究是主动和系统方式的过程，是为了发现、解释或校正事实、事件、行为、或理论，或把这样事实、法则或理论作出实际应用。地球物理学是地球科学中的新兴学科，也是人类深入认识地球的主要工具。地球物理学以物理学研究的发展为依托，运用物理学的理论和方法探索地球内部的结构，动力系统及演化。其范围涉及地壳，地幔和地核，尤其是岩石层和软流层发生的各种物理现象，成因及其过程。通过地球物理场的观测、资料处理和模型计算已达到深入认识地球、造福人类的目的。地球物理学由固体地球物理学、应用地球物理学、大地测量学、空间物理学、大气物理学、海洋地球物理学等分支学科组成。其中应用地球物理学的主要任务是应用地球物理原理和方法开展能源、资源的勘探与开发，地震灾害预测预防、地球环境的保护和污染检测。

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范文：我们的水球有人说，我们的地球应当叫水球。这是有一定道理的，因为我们生活的这个星球有水，而且71%的表面积被水占着。在宇航员看来，地球是一个蓝色的球，十分璀灿，太阳系家庭中独一无二。地球拥有的水量非常巨大，总量为86亿立方千米。其中，5%在海洋里；76%在冰川、冻土、雪盖中，是固体状态；7%在地下；余下的，分散在湖泊、江河、大气和生物体中。因此可以说，从天空到地下，从陆地到海洋，到处都是水的世界。惊天动地的水循环全世界的水是一个有联系的整体。海水在阳光的照射下，不断蒸发，水汽弥漫在海洋上空；一部分水汽被气流带到陆地上空，遇冷就凝结成细小的水滴，变成云，降落到地面就是雨或雪；雨雪水落地后，有的流到洼坑里，有的渗入地下，有的流入小沟，汇进江河，奔向海洋。无数小水滴就是这样一刻不停地在世界上旅游。水循环保证了人类淡水的供应。知道水的循环以后，你就能解释：云的故乡在哪里？为什么江河里日日夜夜总是川流不息？为什么千万年来那么多江河水流进海洋，而海洋不见满溢出来？淡水在哪能里地球上的水，尽管数量巨大，而能直接被人们生产和生活利用的，却少得可怜。首先，海水又咸又苦，不能饮用，不能浇地，也难以用于工业。其次，淡水只占总水量的6%左右，其中的绝大部分（占99%），被冻结在远离人类的南北两级和冻土中，无法利用，只有不到1%的淡水，它们散布在湖泊里、江河中和地底下。与全世界总水体比较起来，淡水量真如九牛一毛。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一、什么是科普小论文有些同学把写科学小论文看得很神秘，认为是科学工作者的事，对我们少年儿童是高不可攀的。这完全是一种误解，同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。科学工作者写的科学论文，是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题，通过实验、观察等手段，获得大量的科学数据，在此基础上，再进行分析研究，得出科学结论，从而写出的科研报告。同学们写的科学小论文，比科学工作者写的科学论文要短一些、浅一些。科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的：可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论；可以是动手实验后分析得出的结论；也可以是对某地进行考察后的总结；还可以靠逻辑推理得出结论…… 那么，科学小论文有没有质量标准呢？有。它必须具备"三性"。 1、科学性。科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一，是科学小论文的生命。它要求选题科学，研究的方法正确，论据确凿，论证合理且符合逻辑，文字简洁准确。 2、创造性。小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解，而且对人们的生产生活等有一定的实际意义，同样的小论文没有参加过各级科学讨论会，也没有在各级报刊上发表过。当然，你如果在别人研究的基础上进一步研究，提出新颖、独到而又论据充分、言之有理的见解也是可行的，不失创造性。 3、实践性。论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的；支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的，有实践依据；论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。以上"三性"是衡量科学小论文的质量标准。如写"太阳花"，尽管你的观察细致入微，它的姿态描写得栩栩如生，它的品格剖析得完美无缺，但如果没有获得科学的、有意义的结论，那最多只能算是一篇好的散文或观察日记，而不是科学小论文。写科学小论文是一件很艰辛的工作，更是一项非常有意义的活动。成功属于勇于探索、不懈追求的青少年朋友！二科普小论文的类型科学小论文最常见的形式有科学观察小论文、科学实验小论文、科学考察小论文和科学说明小论文。（一）科学观察小论文科学观察小论文，是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察，并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论，作出科学的解释和描述。湖南廖郝同学的爸爸经常咳嗽，他通过长期、反复的观察，发现了风向与爸爸咳嗽有着十分密切的关系，并查出了"罪魁祸首"--湖南橡胶厂的大烟囱里飘来很多烟气，里面含有二氧化硫，爸爸一闻到它，咽喉部就产生过敏反应，反射性地引起咳嗽。他的《爸爸的咳嗽》这篇小论文主要是利用观察这一研究方式得出结论，属于科学观察小论文，获得了第二届全国青少年科学讨论会三等奖。需要注意的是，科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象，是在自然发光的条件下不加以人为控制发生的，所以文中所描述的内容应是作者所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象，不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外，观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动，需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。（二）科学实验小论文科学实验小论文，有时也称"实验报告"，是青少年对研究的对象创设特定的条件，经过反复实验，对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。爬山虎能爬墙，这是许多同学所知道的。但是，爬山虎为什么能爬墙呢？武汉的熊斌同学通过观察发现这与爬山虎的"触角"有关，接着他测算了平均每一米长的爬山虎茎干上有25个吸附在墙上的"触角"，并作了"触角的拉力测定和吸附作用"实验，实验目的明确，实验步骤详尽，数据准确，说明力强，得出的结论真实可信，不失为一篇优秀的科学实验小论文。（三）科学考察小论文你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源，弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等，你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为"科学考察报告"、"科学调查报告"。荣获第五届全国青少年科学讨论会一等奖的《愿胜天水库的水常绿》一文中，小作者们对水库的地理生态环境、库容等作了实地考察，并力所能及地进行了实测，找出水库存在的隐患，提出了较为合理的建议。文中除写明了考察时间、对象、内容及综合分析得出的结论外，还绘出了"胜天水库集雨图"、"强烈侵蚀中山示意图"，加上一些实际数据，使读者对考察对象有比较概括清晰的认识。写科学考察小论文时，有时还应将有关动植物、岩石、土壤等标本或照片附在文后，以增强说服力。（四）科学说明小论文科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说，它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段，而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料，并经过自己的综合分析、逻辑推理，用自己所理解的语言阐明某一观点。《为什么说贵阳是祖国的第二春城》是获第二届全国青少年科学讨论会三等奖的小论文，该文作者的研究方法有其特别之处，一是利用广播、电视，坚持记录整理贵阳与昆明两地的天气和温度；二是利用现成的科研成果《中国气候图集》找出有代表性的重庆、北京的气温情况来同贵阳、昆明相比较；三是从书上查证昆明与贵阳1、4、7月和10月的平均气温，进而综合分析得出结论。这类文章虽然没有前三类的亲自实践得到论据，但它毕竟是通过作者精心地收集整理资料，综合分析提出了新的观点，新的见解，所以也承认它是科学小论文。特别提醒的是，写科学说明小论文是，千万不要提出一个问题后就赶忙查资料，再不加分析地原本照抄、作出解释，这样没有新意，没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章，不能称为科学小论文，更不能培养自己研究问题的能力。三、科学小论文的选题写作小论文的第一步，就是要确定研究的对象，考虑研究什么问题，这就是选题。有人说，选择好题等于完成小论文的一半，可见小论文选题的重要性。有的同学说，大自然的奇妙现象太多了，研究什么好呢？有的同学说，大自然的事物我都已看惯了，没有发现什么新奇现象。再说，我想研究的东西别人已经研究过了，写了没多大意义。实际上，只要你明白了选题的基本原则，掌握常见的几种选题方法，而且在日常学习、生活和科技活动中做个有心人，就一定能发现值得探讨的题目。科学小论文选题的方法很多，个人可根据不同的情况适时选择。下面介绍几种常见的选题方法，供同学们选题时参考。 1、偶然发现法。一个星期天，松滋的胡长城同学在屋后的小沟边玩耍。沟里有许多小蝌蚪游来游去。忽然，他发现有一个小蝌蚪与其它蝌蚪不和似的，孤独地在一边游。他用小树枝把那脱群的蝌蚪拔到成群的蝌蚪中去，不一会儿，它又孤独地游到一边去了。他感到奇怪，就用瓶子将他和另外成群的几个小蝌蚪分别装起来，放在家里饲养观察。最后，不合群的小蝌蚪成了青蛙，其它长成了癞蛤蟆。通过长期观察，它弄清了青蛙和癞蛤蟆的幼子之别，写出了一篇优秀小论文。这种选题没有事先考虑，只是对偶然发现的一瞬即逝的现象产生了兴趣，从而抓住不放，追根求源。 2、课堂延伸法。小学自然课《动物与环境》中，同学们研究了蚯蚓与光、温度及水分的关系，弄清了蚯蚓喜欢阴暗、超市、温暖的环境，而且学会了用差异法进行试验以判断失误因果联系。课后，你可用学过的方法研究蜈蚣、蟋蟀、蚂蚁等小动物的生活环境，你可以继续研究蚯蚓的其他奥秘：如蚯蚓有眼睛吗？蚯蚓张耳朵吗？蚯蚓的再生能力、松土能力等。 3、问题探究法。苍蝇这个小东西真讨厌，它是传染疾病的罪魁祸首呢！但他也真怪，它经常接触各种细菌而自己却为什么不会的病呢？睡觉可以解除疲劳，恢复精力，那整天在水里悠闲游荡的鱼类也睡觉吗？ …… 日常生活和学习中，你肯定会有一些不懂的问题，你能不能把它作为小论文的研究对象呢？湖南省道县五年级学生毛登圣，一天和几个同学一起在学校附近的竹林里玩，为竹子里面究竟是空的还是装有什么东西而争论不休。细心的毛登圣一直把这个问题记在心里，它课余查资料，做实验，用大量的证据得出了结论：竹子里面不是空的，装有空气，有氧、氮、二氧化碳等气体。据此写的《竹子里面有什么》小论文，荣获了第一届全国青少年科学小论文竞赛一等奖。 4、教师指导法。如果你饲养了一只小动物或栽培了一些花卉，项研究它们但又不知从哪方面入手，你可去请教老师，让老师根据你的实际情况和条件选择课题。如果你参加了学校的科技小组，你可以把研究的设想告诉老师，请老师确定研究的题目，你再围绕题目去观察、实验。如重庆市人民小学生物小组的同学们在老师的指导下，选择了一些考察、研究课题，完成了《重庆黄角树特性调查》、《愿胜天水库的水常绿》等多篇小论文，并多次获得全国青少年小论文一等奖。 5、成语、谚语科学验证法。成语大多是人们在长期的社会生活和实践中创造出来的，但有的是来自寓言故事、民间传说，也有些是约定俗成的。其中少数成语不一定符合客观实际。你可以用科学的方法去辨析和验证。 "水滴石穿"这个成语是大家熟悉的，意思是水不住地滴下来，能把石头滴穿，比喻只要坚持不懈，力量虽小也能做出看来很难办到的事情。但常识告诉我们，"水滴"只不过是一滴液体，他力量很小，冲击速度也不算太快，怎么能把坚硬的岩石滴穿呢？成员同学从对这个成语的科学性产生怀疑开始，通过做模拟实验和查阅资料，验证了这个成语的科学性。 "春东风，雨祖宗"是一句流传得比较广泛的气象谚语。一位同学3月份一个月的气温、风向、天气情况作了详细观察记录，然后利用科学统计法得出了这句谚语的适用范围，为气象预报提供了参考基数。 "葵花朵朵向太阳"这还有假吗？但湖南蒋林波同学对这一定论发起了挑战。他通过两年的实验观察，以令人信服的论据得出了"葵花并不是总向太阳转""向日葵跟着太阳转应该是指花蕾期，到开花后，就不转动了"的结论。由此看来，即使对早已被公认的结论，也要认真地研究，不要人云亦云。只有这样，才能有所创新。特别要注意的是，选题时要考虑主客观条件。俗话说："知己知彼，百战不殆"。选题时要龙清楚自己的长处是什么，短处是什么，自己对研究的问题是否有兴趣，有没有这个能力把它研究清楚，自己是否达到了这个知识层次和认识水平，自己受否有毅力去完成这个题目以及是否具备研究这个问题的实验器材、场地等。如果完成《探索一种蛇的奥秘》这个题目，研究前就必须掌握有关蛇的基础知识，具备捕捉蛇的本领，能够区别有毒蛇和无毒蛇，掌握被毒蛇咬伤的救护方法。此外，还要具备饲养蛇的器具等。否则，还是换一个更切合主客观条件的选题为好。四小论文的取材与分析选题确定后，就可进行取材与分析了，具体内容为制订研究计划，收集整理资料，深入实地考察，进行观察实验，分析各种材料，归纳得出结论。（一）取材 1、直接观察。就是用眼睛仔细去看，它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。观察时要认真仔细，不放过任何细微末节。云南庄跃平同学利用2_0_天时间详细观察了家鸽孵化的全过程，几乎每天都有新发现，连小鸽子身上一粒黑点、眼皮上的皱纹都没放过，所以写出的小论文《家鸽孵化的观察》真实可信，内容丰富。同时，观察时要做好详细记载，否则就不可能得到真实的第一手材料了。 2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象，它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。昆虫的后腿有什么作用？湖北的张俊同学先后捉来了蝗虫、蜢蚱、蟋蟀等十几种昆虫，分别将它们的后腿切断，通过反复实验，观察比较，发现了昆虫的许多特殊功能。 3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前，必须明确考察目的，准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中，一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚，有时还要采回必要的标本、样品，将比较重要的现象拍照，这些都是很有用的第一手材料。 4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制，不可能亲自去观察、实验、考察，这就得查阅书刊或请教老师、家长等，这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的，而这个问题又是你的选题中必须解决的问题，你就得去查资料，把它弄清楚。（二）分析取得材料后，就要进行分析研究，从中选出可以作为论据的材料，还要根据论点进行去粗去精，去伪存真，按照科学的态度进行整理分析，并得出自己的论点和看法。首先，应审核各种材料的真伪虚实，有些查阅到的材料是早已过时的观点，有些解释只适合某范围内，有些材料没有普遍性，有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的，这样的材料应坚决不用。其次，要注意材料的典型性，也就是选择的材料要能说明问题，不要多，而要精，与论点无关或关系不大的材料应舍弃。第三，将选择的材料进行归类，研究他们之间的共同点与不同点，以及相互联系，然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析/研究中产生的，不能先定论点，后找适合证明论点的材料如熊小佳同学研究蚯蚓的视力，她选择了4个材料(1)用木棍/红领巾、铅笔等在蚯蚓面前晃动的现象；（2）蚯蚓面对各种食物的反应；（3）蚯蚓放在"屋"门口的反应；（4）请叫爷爷得出关于蚯蚓是否有眼睛的材料。它通过前三个实验分析，初步判断蚯蚓没有眼睛，是靠嗅觉找到食物，靠感光细胞找到阴暗的地方。第四个材料更加证实了她的推论，使得论点论证充分，有较强的说服力。五科学小论文的撰写对材料的整理分析完成后，就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式，但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说，科学小论文应包括以下几个部分。标题标题是小论文的"眼睛"，好的标题确切简明，富有吸引力，能给读者以新鲜的感受和深刻的印象，起画龙点睛的作用。所谓"确切"，就是小论文的标题必须概括文章的中心内容，使人一目了然，不能离题或扣题不紧，更不能用夸大的字眼。所谓"简明"是指标题要精炼，既要概括全面，又能突出主题，做到言简意骇。开头开头的方式多种多样，依研究内容、自己喜欢的写作风格而定，但一般应开门见山地提出你讨论的问题，你是怎样想到要研究这个问题的。《为什么说贵阳是祖国的第二春城》一文开头："我住在贵阳，常听人们说'昆明是春城，贵阳是第二春城'。至于为什么，我也弄不明白，我决心记录天气预报，看贵阳真是第二春城吗？"由常言产生验证其科学性的欲望。有些文章的问题是在偶然观察中产生、发现的，你也可以开头先根据时间顺序叙述其过程，再适时提出问题。正文即分析问题、解决问题部分。它包括对提出问题作出假设、观察、实验、考察过程、发现的现象、判断、推理得出结论等，这是小论文的核心部分。应注意的是：研究步骤要写得详略得当，实验过程、数据的来历、现象要写清楚，叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确，可设计成能说明问题的表格、图解，必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等，以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解，并且和论据保持一致性，论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动，层次清晰，条理分明。结尾小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。《蚯蚓的视力》一文结尾："噢，我明白了，蚯蚓是不折不扣的瞎子，它是靠嗅觉来寻找爱吃的食物，用感光器来辨别光的强弱。"以得出结论做为结尾，同开头提出问题相呼应，收到良好效果。小论文的初稿完成后，还要反复修改。看开头是否简明扼要，论据是否典型真实，论证是否符合逻辑，论点是否新颖一致，段落是否衔接自然，语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改，逐步完善。最后誊清寄往报刊发表或参加各级小论文竞赛。

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自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门学科的总称。针对一个科学问题或者实际问题，做一些实验去解决或者论证这个问题，结合理论与数据分析得到结论。1、自然科学，与“社会科学”、“思维科学”并称“科学三大领域”，它是以定量作为手段，研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。自然科学是研究大自然中有机或无机的事物和现象的科学，包括天文学、物理学、化学、地球科学、生物学。2、自然科学的最重要的两个支柱是观察和逻辑推理。由对自然的观察和逻辑推理自然科学可以引导出大自然中的规律。假如观察的现象与规律的预言不同，那么要么是因为观察中有错误，要么是因为至此为止被认为是正确的规律是错误的，超自然因素不存在考虑之中。3、顺着传统用法，自然科学可被理解为：物理科学、化学科学（涉及这个宇宙的物理及化学法则）、生物科学（涉及生命体特有的性质）、空间科学。地球科学的统称。4、自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。它包括物理学、化学、生物学、天文学、地球科学基础科学和医学、农学、气象学、材料学等应用科学，它是人类改造自然的实践经验即生产斗争经验的总结。它的发展取决于生产的发展。

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关于地球的科学论文有哪些方面

地球是太阳系八大行星之一，从诞生之日起，已历46亿年。按离太阳由近及远的次序是第三颗，位于水星和金星之后；在八大行星中大小排行是第五。在英语里，地球是唯一一个不是从希腊及罗马神话中得到的名字。英语的地球Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中，地球女神叫Tellus——肥沃的土地（希腊语：Gaia，大地母亲）。由化学组成成分及地震震测特性来看，地球本体可以分成一些层圈，以下就标示出它们的名称与范围（深度，单位为公里）：　　0～40地壳40～2890地幔2890～5150外地核5150～6378内地核　　固态的地壳厚度变化颇大，海洋地区的地壳较薄，平均约7公里厚；而大陆地壳就厚得多，平均约40公里厚；地幔也是固态，不过在它上部有一层极小部分熔融的区域，称为软流圈，其上的地幔最顶部及整个地壳则称为岩石圈；至于外地核是液态而内地核是固态。这些不同的层圈都是以不连续面为界，最有名的就是在地壳与地函之间的莫氏不连续面（Mohorovicic discontinuity）。　　地幔占有地球的主要质量，地核反而位居其次，至于我们生存的空间则只是整个地球极小的一部分而已（质量，单位为10的24次方千克：大气层 = 0000051，海洋 = 0014 ，地壳 = 026，地幔 = 043，外地核= 835，内地核 = 09675，）　　地核的主要成分是铁（或铁镍质），不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7，500K，比太阳表面温度还高；下部地幔的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石（铁镁矽酸盐岩石），也有钙和铝。以上这些了解都是来自于地震震测资料，虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。地壳的成分则主要是石英（二氧化硅）及硅酸盐类如长石。整体估算，地球化学组成的重量百分比为：铁6% ，氧5% ，硅2% ，镁7% ，镍4% ，硫9% ，05% 钛。　　地球是平均密度最大的主要星体。　　其它类地行星也都具有和地球类似的结构与组成，但其中也有一些差异：月球核所占比例最小；水星核的比例最大；而火星及月球的函相对较厚；月球和水星没有化学组成明显不同的函与壳之分；地球可能是唯一可再分成内外核的。不过请留意，我们对行星内部的认识主要是来自于理论推导，就算是对地球的也是如此。　　有别于其它类地行星，地球的最外层（包含地壳及上部地幔的顶端）被切分为数块，「飘浮」于其下的炽热地幔之上，这就是著名的板块构造运动学说。这个学说主要描述两种运动：拉张与隐没，前者发生在二个板块互相远离，其下的岩浆涌出而生成新地壳之处；后者则发生在二个板块互相碰撞，其中一方潜入另一方之下，终至消灭于地函中之处。此外，也有一些板块边界是横向错开式的相对运动或两个大陆板块硬碰硬地撞在一起。　　地球的大部分表面很年轻，只有5亿年左右，以天文的角度来看确实很短。但也有很少的地方露出了当年地球地壳形成时的基底——花岗岩，如中国辽宁省葫芦岛市绥中县就有裸露，由于形成花岗岩时的冷却时间长，所以花岗岩内的结晶体都非常发育，边长在1-2厘米，故把其命名为绥中花岗岩。由于侵蚀作用及构造地质运动不断地破坏又重建大部分的地表，因而地表早期的地质记录不容易找到，例如撞击坑，所以早期地球历史大部分都已不见踪迹。地球约有45至46亿年老，然而目前已知最老的岩石只有大约40亿年前（地球有相当长的一段时期是一个由熔化的岩浆形成的火球），而且老于30亿年的岩石非常罕见。最老的生物化石不早于39亿年前，有关生命起源的关键时期则亳无记录。　　地球表面积71%为水所覆盖，地球是太阳系唯一在表面可以拥有液态水的行星（土卫六的表面有液态乙烷或甲烷，而藏于木卫二的表面之下则可能有液态水，不过地球表面有液态水仍是独一无二的）。液态水是我们已知的生命型式所不可或缺的要素；而缘于水具有的大比热性质，海洋的热容积成为保持地球温度恒定的一大功臣；液态水还是陆地上侵蚀与风化作用的主要营力，这是太阳系中唯一有此作用的地方（也许火星早期也曾有过这些作用，但现在已无）。　　地球大气组成中，77%是氮气而21%是氧气，再来就是微量的氩、二氧化碳及水气。地球初形成时的大气很可能大部分都是二氧化碳，不过它们大多已被碳酸盐类岩石给结合，其余的则是溶入海洋及被绿色植物耗尽；如今板块构造运动及生物作用是大气中二氧化碳消长的持续主控者。大气中存在的水气及微量二氧化碳所造成的温室效应是维持地表温度极重要的作用，温室效应使地表温度提高了大约35℃，否则地表的平均温度将是酷寒的-21℃！若没有水气及二氧化碳，海水会冻结，而我们已知的生命型式将无从开展。此外，水气更是地球水循环及天气变化中不可或缺的要角。　　自由氧的存在也是地球化学组成的一大特征，因为氧是活性很强的气体，照理说应该很容易就和大气中其它元素相化合，地球上的氧气完全是由生物作用产生及维持，若没有生命就不会有自由氧。　　地球拥有适度的磁场，推测磁场是起因于液态外地核中的电流。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于焉产生；而上述因素的不均衡造成磁极会在地表移动，目前磁北极位于加拿大北境。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于焉产生；　　地球磁场及其与太阳风的交互作用也造成了范艾伦辐射带（Van Allen radiation belts），它是环绕著地球的成对环状带，外型就像是甜甜圈，由气体离子（电浆）组成，其外圈由海拔19，000公里延伸到41，000公里；内圈则介于海拔13，000至7，600公里之间。

地球生命的起源，是科学家长期以来努力寻求答案的问题，但归结各个关于生命起源的推论，大致可分成两大类：第一是生命源于地球本身的演化，在地球成形之后，化学作用创造出生命来；第二是生命源于宇宙其他地方，经由一些天体（例如彗星、陨石）传播到地球，再在地球上繁衍。两种见解各自有其拥护者。趋向接受第一类推论的科学家，也就是认为地球上的生命是自然地产生出来的，如美国的尤雷（HCHrey）和米勒（SLMiller）。他们曾多番尝试，在实验室内重演远古的地球上生命诞生的历程，模仿原始地球的大气层和海洋，再以紫外光照射，以通电代替雷击，几个月后再分析结果。尤雷和米勒都发现实验结果中有氨基酸的成分，而氨基酸正是地球生物体内不可或缺的蛋白质的基础。　　尤雷—米勒实验美中不足的地方，当然就是时间不足，意思是：他们的实验只进行了几个月，但假如他们的推论正确的话，则地球有数10亿年的时间，好整以暇地进行由简而繁的生物化学化合过程。不过，面对尤雷—米勒实验的结果，仍然有些科学家认为，地球生命的胚胎是来自外太空，由彗星携带着，当彗星撞落地球表面时，便给地球表面死寂的原始环境，增添了原生物质，再逐步发展成复杂的生命体。近期大力提倡这个“彗星播种论”假说的，首推英国的霍耳（FHoyle），支持他的学者，还有一位印度裔的天文学家威拉马星格（CWickrama singhe）。霍耳在20世纪40年代提出“稳态”（Steady State）的宇宙论，不获支持；威拉马星格更曾在1981年底，当进化论面对创生论（Creationism）挑战时，在公开场合发表意见支持创生论。提出这些资料并非要将霍耳和他的支持者描绘成专门唱反调的学者，反而强调了霍耳和他的理论遇到的困难。　　霍耳认为，正如原始地球的海洋，充满着有机物质，为进行有机化合反应提供条件，彗星一样可以成为生物化学反应的地方。霍耳采纳了“脏雪球”(Dirty Snowball)的彗星模型，推论彗星在太阳系形成的初期，吸附了很多含碳的有机化合物。然后，彗星与彗星的互相碰撞，和彗星内部的放射性同位素，提供足够的热侧，溶解原本为冰状的彗星核心，让有机化合特能够在较和暖的液态环境中，进行随机的化合反应。就是这样，彗星内部便出现了生物的胚胎，同时受着彗星外面仍然凝结的表面保护，免被太空中的真空和严寒破坏。霍耳推论，就在40亿年前，就有这样一颗带着生命素材的彗星，冲入原始地球的大气层，向着地球还未完美的表面直撞下去，地球上生命的故事，就由此展开了。　　霍耳的推论惊人之处，还不止此。彗星既侧为地球带来生命，也能威胁地球现存的生命。彗星能孕育出生命，在40亿年前将之赐予地球，当然也能继续孕育生命。这些简陋的生命体，可能由彗星带到地球上来，或因彗星一边运行、一边留在轨道上的微尘，陨落地球表面而来到我们的世界。这些对我们地球生物算是陌生的生命体，形式像一些过滤性病毒，霍耳也就大胆假设，这些“彗星病毒”，无论在时间上或结构上，都和我们这些高等的地球动物脱了节，反过来说，地球生物对于这些“彗星病毒”也没有了抵抗力。霍耳说，一些流行疾病，好像感冒、伤风、天花和植物、牲畜感染的病症，正是由这些“彗星病毒”造成。　　多么耸人听闻的理论。霍耳更认为，著名的哈雷彗星，将两种流行性感冒的病毒带来地球，分别引起1957年世界性的流行性感冒、1968年的另一次感冒泛滥。当然，这些“彗星病毒”并不一定要出现在地球上空中才降临，而可以随着微陨尘降临大地，而在降落到大气层较低部分时，也会被气流或水分带动，分布到世界上不同区域。根据霍耳的推理，天花虽然从地球上消失，但这只是暂时的平静，几百年后天花又会在地球表面肆虐。　　霍耳的“彗星病毒”理论，可谓从一个新的角度，考虑彗星与生命起源和演化的关系，同时语出惊人的霍耳也自己提出的理论要站稳阵脚，尚要解答很多问题，其中之一，就是彗星上的病毒（假如真的存在），又如何能吻合地球生物细胞里那进步而复杂的基因，而引致发病呢？依附在微陨尘的病毒（假如真的存在），又能否捱得住飞越大气层时磨擦产生的高温呢？正如美国的米勒和另一位研究生命起源的学者奥吉尔（LEOrgel），在“地球生命的起源”（“The Origins of Life Earth”）一书中指出，“当彗星浓缩成一固体行星时，它可能常常同地球碰撞，也可能使地球增加相当数量的碳化合物……但不是所有原来存在于彗星中的有机物都能幸存下来，因为有些物质在冲击中被高热分解了。尽管彗星头的化合物正是（在原始地球上）形成生命的那些物质，但是把生命起源中的重要作用归因于彗星的合成，看来正当理由很少。”不过就是异想天开，也替生命的起源，提供了另一种想法。　　总而言之，传统的生命自然地发生于地球上，和霍耳的“彗星播种说”并不互相排斥；在地球过去的45亿年历史中，或许有一颗、甚至多颗彗星，猛然撞击地球，从而以另一种方式影响生命的历程。　　无论是来自遥远的太空还是源于地球本身，第一颗生命的种子开始发芽、繁殖、演化。从第一个生物体的诞生直到人类的生生死死，这段千回百转、扑朔迷离的生命发展历程长达30亿年的时间。　　地球生命源于陆地还是海洋，抑或由小行星从宇宙某个遥远的地方携带而来？至今，有关地球生命的起源问题仍然是令科学家费尽心思的不解之谜。他们常常各持己见，莫衷一是。我们居住的行星大约形成于46亿年前，从某种程度上说，在一个无法确定的时间，一定是发生了什么情况，因为这颗毫无生气的天体开始接纳与岩石和水迥然不同的某些东西。氮和碳分子进化为DNA，一种微生物在宇宙星际间四处旅行……不容置疑的事实是，这种微小的分子出现数百万年之后，原始的单细胞体诞生了，后来慢慢又出现了越来越复杂的水生生物，它们最终登陆陆地，从此各种生物在地球上大规模地繁衍并蔓延开来。　　今天，地球上大约存在200万种不同种类的生物。但所有种类的生物都发端于同一种物质——一种到某种程度时能启动生命历程的物质。这是一种什么物质呢？本文将阐述有关地球生命的最新理论和最新研究成果。在太空中游弋的一些天体的碎片犹如宇宙中的一伙“强盗”，迟早要冲撞某个天体。但是与地球发生碰撞的一些彗星和小行星，也许因此而成为地球生命的创造者。很有可能是一颗彗星（由岩石和冰构成的天体）把大量的水带到地球，假若没有水，地球可能永远是一颗干燥的行星。　　意大利从事外空生物学研究的27个科研小组的协调员克里斯蒂亚诺·科斯莫维奇认为：“无论是生命的诞生还是进化，彗星和小行星肯定发挥了至关重要的作用。最近在小行星中发现了有机分子，也就是构成生物的分子。这些最新发现使人不得不再次重新考虑阿恒尼斯于1907年提出的胚种假说，这种假说认为，正是彗星和小行星这样的天体在地球上播撒下生命的种子，这些天体有点像公共汽车，把有机物质，有时甚至是很复杂的物质，从太阳系的一颗行星运送到另一颗行星上，而且有人认为它们同时还带来了细菌。”　　但是，这位外空生物学家补充说，巨大无比的陨星也造成了真正的自然灾难，真是祸从天降。“一方面，这些现象导致许多生物物种比如恐龙的灭绝，但恰恰也因此同时促进了生命形态的发展，例如恐龙的灭绝使哺乳动物繁衍得更快，然后是人类的兴盛。”RNA和DNA：生命的链条　　有的生物，除了维持自身的存在之外，还能繁衍几乎和自己一样的后代。这种既保存自身又能复制自身的能力，构成生命和物质的本质区别。然而，生命只不过是由像碳和氮这样普普通通的原子构成的，如此平常的元素怎能肩负起创造千姿百态的生物的重任呢？　　意大利帕多瓦大学生物学家、研究细胞起源的学者马蒂诺·里佐蒂说：“事实上，最大的疑问是要搞清有机分子如何变成由蛋白质、脂肪或类脂化合物、糖和核酸（RNA和DNA）构成的完整细胞，细胞的各组成部分完美结合，相互之间又能够发生适当的作用，目前有三种理论可以解释这一进程。理论之一是建立在类脂化合物具有结合能力上。事实上，这些分子在有水的环境中能自发形成不断成长的小球体，当这些小球体的大小达到一定规模后，可能发生分化，从而产生两个更小的球体。如果其他分子同类脂化合物相结合，那么这个进程就可以解释一些与细胞类似的结构的成因。第二种理论则以核酸（特别是RNA）对一些化学反应具有促进作用为依托，时至今日，一些化学反应仍然是生命进程的关键。第三种理论的出发点是蛋白质，其基本成分氨基酸在温热的原始海洋中很容易形成，然后聚合起来，形成一些被称为显微球的复合物，它们呈现出细胞的典型特点。”　　但是，澳大利亚阿德莱德大学的物理学家、著有多部有关生命和宇宙起源畅销书的作者保罗·戴维斯则认为，上述解释难以令人信服。他指出：“问题的关键不是细胞的所有组成部分是如何形成的，而是它们如何结合成一体。我们距离揭开生命之谜还差得很远。”　　载着生命种子的天体碎片：一个十分引人入胜的假设是，是袭击地球的一颗小行星把原始的生命形态带到了地球。　　两个“巨大的”分子：RNA是一种分子，它由一个核糖和一个磷酸分子交替形成的单元构成，这些单元通过基质相互连接形成一个长链。DNA有两条螺旋链，每条螺旋链类似于RNA。RNA的糖组成元素是核糖，DNA的糖组成元素则是脱氧核糖。　　漆黑一片的深海中的秘密　　世纪70年代末以来，海洋学者乘坐潜水器考察了大洋中脊和裂谷，他们在太平洋的海底山脉附近和加拉帕戈斯海岭发现了一片广阔的区域，从那里的洋底涌出的沸水，温度高达380℃。海洋的冷水由地壳裂隙渗入洋脊内部，变成热海水，它与玄武岩发生强烈的化学反应，将岩中的金属离子比如锰、锌、铜和铁淋滤出来。这种海下温泉还散逸出大量的气体，其中包括甲烷、硫化氢、氢气。温泉口周围细菌大量繁殖，它们通过使硫化氢氧化来获取生命所必需的能量，进行化学合成，形成初级生命物。细菌同其他像“管状蠕虫”、带贝壳的软体动物、螃蟹和虾这样一些更为复杂的生物在此共生着。　　经过实验室验证，这是一个广泛的生态系统，它所处的环境漆黑一片，与以光合作用为基础的陆地环境截然不同。最近有人假设，正是由于这些深海环境导致了地球上生命的诞生。　　海洋底生命可能就是这样形成的：氨基酸在蛋白质中聚集，而蛋白质又造就了RNA，接着DNA和原始细胞形成。　　这种假说的可能性已通过在实验室里进行的模拟同样环境的实验得到了证实。当把含有氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、天冬酰胺）水溶液的试管在134个大气压、250℃条件下加热6小时后，人们发现，它们形成了一些具有膜质结构的微小球体，直径在5‰～5‰毫米。科学家由此推断：最初的细胞可能就是产生于这些球体。　　30亿年的成长历程　　随着时间的推移，生命在不断地进化，其形态也越来越复杂。在生命发展史上发生的第二次剧变就是核膜，或者称包裹细胞核的膜的出现。细胞是生物体整个“生物系统”的砖石。在核膜内包含有DNA，即含有维持生命和自我繁殖所必需的所有信息的物质。这种保护形态能够使DNA免受外界环境侵扰，使细胞得以生存，并且经受得住环境变化的考验。生命发展史上的第三大剧变就是多细胞生物的出现。　　温度达350℃的海底温泉：海洋的冷水渗入地壳的缝隙，当同炽热的岩浆接触时，海水温度升高，当海水再次上升时，同覆盖在火山喷射通道内表面的玄武岩发生反应，这时海水内注入了金属离子。　　生命开始出现差异　　细胞慢慢地不断聚集，产生了具备越来越专业化功能的生物体。事实上，这些生物体的细胞在形态上开始出现差异，每一细胞都承担维持生命和自我繁殖所必需的各种功能。有天壤之别的生命形态可能就是这样充斥地球的。然而，如果说生命形态千差万别，那么生物系统的基础却是一样的，每一生物体都有一个传送遗传信息的元素和一个根据这种信息使生命得以维持和传宗接代的系统。如图所示，从左到右，大约35亿～40亿年前在地球上出现的原始生物是单细胞体，它们没有核膜，也就是说“赤裸裸的”，DNA在外界环境下暴露无遗。　　大约26亿年前，生物史上发生了一次革命性的事件。一些类型的叠层石（由既捕获沉积物又沉淀钙质的藻丛所形成的一种层状或穹状钙质沉积物）借助一个原始的光合作用系统开始制造氧气，就像今天在植物中发生的情况一样。但是直到那时，氧气对于生物来说仍然是一种有毒气体。随着氧气浓度的逐步增加，经过一次自然选择，只有那些经受住了氧气存在这一考验的生命形态才得以幸存。16亿年前，地球上终于产生了具备真正核膜的细胞生物，然后，多细胞生物接踵而至。　　在7亿年前，经过30亿年漫长的进化之后，生命形态长到足以用肉眼可以观察到的大小。　　参考参考

人类生活在地球上，衣食住行等一切活动都离不开地球。如人们要靠山川大地获取生活资料以维持生命，要从地球中开采矿物资源制造生产和生活工具，要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产，要与地球上发生的各种自然灾害作斗争。因而，人类在长期的实践中逐步加深了对地球的认识，并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学——地球科学（geoscience）。地球科学简称地学，是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象（图0-1），包括环绕地球周围的气体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身。至于地球表面的生物体（生物圈），由于其研究内容广、分支学科较多、研究方法具有特殊性，因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也属于地球科学的研究范畴。图0-1 地球系统（包括各圈层子系统）及其宇宙环境作为地球科学研究对象的地球，实际上由多个性质不同的圈层组成；从地心到大气层的最外侧，可分为地核（包括内核、过渡层和外核）、地幔（包括下地幔和上地幔）、地壳（或岩石圈）、水圈、生物圈（包括人类圈）和大气圈等，它们共同组成一个相互依存、相互作用的统一系统，称为地球系统；地球系统的各个圈层属于其子系统，子系统还可进一步分为不同的级次。整个地球系统处于不断地运动、变化过程之中。地球空间以外的地月系、太阳系、银河系等构成了地球系统的宇宙环境。现代地球科学为了更深入地认识地球系统的运动、变化特征与规律，已将其研究对象扩展到了地球系统的宇宙环境（图0-1）。地球科学是一门理论性和应用性都很强的科学。它不仅承担着揭示自然界奥秘与规律的科学使命，同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和改造自然提供科学的方法论。随着生产和科学技术的发展，地球科学的研究内容和领域也在不断地深入和扩展，逐渐形成了日臻完善的由多学科组成的综合性学科体系。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地球化学、地理学、气象学（或称大气科学）、水文学、海洋学、土壤学、环境地学、地球系统科学等学科。其中，地质学由于其研究领域广博、分支学科较多，并且以研究地球的本质特征为目的，因而成为地球科学的主要组成部分，以至于人们有时把地质学和地球科学作为同义语使用，其实两者的含义是有差别的，它们具有包容关系。随着科学的发展，地球科学还会不断地诞生新的学科和出现一些边缘学科。地理学（geography）主要研究地球表面的各种地形、地理环境及其结构、分布和演变规律，并涉及自然和社会两个领域之间的相互关系。地理学一般可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学是研究自然地形、地理环境的结构及发生、发展规律的学科，主要包括普通自然地理学、区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和社会与自然地形、地理之间的相互关系的学科，主要包括政治地理学、社会地理学、人口与聚落地理学、经济地理学、历史地理学等。气象学（meteorology）以地球周围的大气圈为研究对象，主要研究大气的物质组成、各种物理性质、物理现象及其变化规律。其研究内容很广泛，包括许多分支学科和应用学科；其目的在于揭示大气中的各种物理现象和物理过程的发生、发展本质，从而掌握并应用它为人类生活和国家经济建设服务。气象学的主要分支学科有大气物理学、天气学、气候学、高空气象学、动力气象学等；主要的应用学科有卫星气象学、无线电气象学、航空气象学、海洋气象学、农业气象学、林业气象学等。水文学（hydrology）和海洋学（oceanography）以地球表面分布的水体为研究对象。水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等各种水体的数量、质量、运动变化与分布规律，以及它们与地理环境、生态系统和人类社会之间的相互影响与相互联系。海洋学是以海洋作为一个独立体进行研究的，它实际上是从地球科学的其他几个分支学科中独立出来的，这是由于海洋在现代地球科学、人类生存环境和未来社会发展中的地位越来越重要的缘故。海洋学是研究海洋中发生的各种现象和规律及其相互关系的各门学科的总称，根据研究内容不同可分为物理海洋学、海洋水文学、海洋化学、海洋生物学、海洋气象学和海洋地质学等。土壤学（soil science）以地球表面发育的土壤层为研究对象。主要研究土壤的物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。根据具体研究内容和应用领域的不同，土壤学也有一些分支学科，如土壤生物学、土壤地理学、土壤气候学、土壤物理学、土壤化学、土壤地质学等。地球物理学（geophysics）是应用物理学的方法研究地球的一门学科，是近代发展起来的地球科学与物理学相结合的一门重要边缘学科。广义的地球物理学的研究对象包括固体地球及其表部的水体和周围的大气圈。但由于水体和大气圈的研究都已建立起相应的独立学科，所以一般所称的地球物理学是狭义的，其主要研究对象是固体地球，因而也可称之为固体地球物理学。地球物理学重点研究固体地球的各种物理性质、物理现象及其发生与发展过程、地球的内部构造与组成、地球的起源与演化等。其主要分支学科有地震学、地磁学、重力学、地热学、地电学、大地测量学、大地构造物理学和应用地球物理学等。其中，应用地球物理学主要是研究地球物理勘探方法及其在地球资源的勘探与开发、地球环境的监测与保护等方面的应用。地球化学（geochemistry）是应用化学的方法研究地球的一门学科，也是近代发展起来的地球科学与化学相结合的一门边缘学科。地球化学主要是研究地球及其子系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学作用和化学演化的科学。其主要分支学科有元素地球化学、同位素地球化学、岩石地球化学、矿床地球化学、区域地球化学、海洋地球化学、生物地球化学、环境地球化学、宇宙化学、地球化学热力学等。地质学（geology）研究的主体对象也是固体地球，当前主要是研究固体地球的表层——地壳或岩石圈。地壳或岩石圈的厚度一般为几十千米到300 km左右，与地球的半径（平均约6371 km）相比只是一个很薄的表壳。这一薄壳之所以成为地质学当前研究的主要对象，一方面是出于实际需要，因为这一层与人类的生活、生产及生存直接相关；另一方面是受现时人类能力的限制。人们可以直接观测和研究地球表层，但现阶段人类尚无能力对地下深处进行直接研究。钻井取样是目前人们获取地球较深部物质进行直接研究的唯一途径，但由于受当前技术水平的限制，钻井所能达到的深度是有限的。目前世界上最深的钻井（5 km）位于俄罗斯西北部的科拉半岛，这一深度尚不足该区大陆地壳厚度的1/2。可以相信，随着科学技术的发展，地质学研究的对象将不断向地球的深部（如地幔、地核）扩展。地质学的研究内容主要包括固体地球（重点是地壳或岩石圈）的物质组成、内部构造和形成演化历史。按其研究内容和任务的不同，地质学的主要分支学科可简单列举如下：1）研究地球的物质组成方面的学科，如结晶学、矿物学、岩石学等；2）研究地球的内部构造方面的学科，如构造地质学、构造物理学、区域构造学、地球动力学等；3）研究地球的形成演化方面的学科，如古生物学、地层学、地史学、古地理学、地貌学及第四纪地质学等；4）研究地质学的应用方面的学科，可分为两个方面：其一是研究地下资源方面的分科，如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等；其二是研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科，如工程地质学、环境地质学、地震地质学等。此外，人们为了更好地研究上述地质学的各个方面，不断地吸收和借鉴其他一些学科的先进理论、方法和技术，用以促进和深化地质学的各项研究，于是逐渐形成了一系列的边缘学科，如数学地质、同位素地质学、天文地质学、遥感地质学及实验地质学等，这些边缘学科在现代地质学各领域的研究中发挥着极其重要的作用。环境地学（environmental geoscience）是地球科学和环境科学相结合形成的一门边缘性学科。主要缘于20世纪中叶以来，由于世界各国工业、农业、军事、航天、交通等产业的飞速发展，给地球的自然环境带来了巨大的影响，这种影响有些是直接的（如污染问题）、有些是间接的（如气候变化），已经严重地影响到地球的自然生态和人类的生存与发展，因而受到全人类的广泛关注。环境地学主要研究地球自然环境的组成、结构、形成、演变以及环境的破坏、污染、防止、保护、改良与评价等。根据地球科学中各学科所研究的侧重点不同，又可分为环境地质学、环境地理学、环境气象学、环境水文学、环境海洋学、环境土壤学等。地球系统科学（earth system science）主要是地球科学在20世纪后期以来逐渐兴起和发展的一门综合性边缘分支学科。地球系统科学把地球看成一个由相互作用的地核、地幔、地壳（或岩石圈）、土壤圈、水圈、大气圈和生物圈（包括人类社会）等所组成的统一系统；重点研究地球各组成部分（即子系统）之间的相互作用、宇宙环境对地球系统的作用与地球系统的动力学过程，地球系统不同时空尺度的演化与全球变化等；其目的是了解整个地球系统的过去、现在及未来的行为，服务于人类社会的可持续发展（图0-1）。地球系统科学强调用系统论的观点来考虑问题，用系统的方法来描述问题、解析问题，最后作出科学的预测。一些学者进一步将地球系统科学的这种系统方法论诠释为整体观（各子系统的统一性与相关性）、全球观（全球尺度）、动态演化观、复杂性观、相互作用观（子系统之间的相互作用）、行星地球-宇宙观（宇宙环境的影响）、学科交叉与综合观等。虽然地球系统科学的某些领域的研究已取得了许多重要进展（如地球系统的动力学、全球变化科学、数字地球学等），但我们必须认识到其目前尚处于创立与发展过程中，有关地球系统科学研究的方法论、研究领域与研究内容、分支学科等都尚未形成完整的体系，仍处在探索与发展之中。

关于地球的科学论文有哪些方面的

城市化进程与地球物理学研究方向，方兴未艾。这些研究将导致交叉学科、综合学科的兴起与发展，形成整体性的地球系统科学。地球及其各圈层是一个整体。一些地球科学问题固然有区域性的一面，但这种区域性是寓于全球性之中的。在一定意义上，只有更好地了解全球才能更好地了解区域。同时，区域也是全球的窗口，区域性是通向全球性的大门。地球科学方面的“全球变化及其区域响应”研究计划，则为城市问题的研究提供了广泛的科学基础。 8 结语地球不仅在自然力作用下发生变化，而且人类活动作为地球上有关过程的一种作用力将进一步得到深入研究。21世纪将从人—地关系的角度审视环境的变化，为人类社会与自然环境的协调发展提供科学理论基础，使人居环境得到最大限度地改善，同时又要保持地球的“健康”演化。在新千年和新世纪来临之际，地学界应该重新考虑地学发展的方向和重点，使地学研究在人类社会发展中体现出自身的价值。在新世纪，地学在应用研究领域所面临的主要任务是合理地利用地球资源，帮助工业界解决难题，改善地球的可居住性。为此，作为地学领域主要学科之一的地球物理学应该做出应有的贡献。

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