Jakie są badania systemu ziemskiego?

Czym jest ESS?

Podstawowe nauki o systemach, badane i rozwijane na wszystkich poziomach edukacji i podstawowych praktyk naukowych, znalazły zastosowanie w naukach o systemie Ziemi (ESS). Interakcje między ziemską wodą, lodem, skałą, żywymi istotami i atmosferą dają pełny obraz modelu, w którym różne procesy w naturze można opisać w terminologii powszechnej w naukach przyrodniczych, takich jak chemia, fizyka, biologia i matematyka.

Wzajemne oddziaływanie części składowych Ziemi

Integralne podejście do nauki o systemie Ziemi obejmuje również nauki społeczne, w tym tak różne dziedziny, jak ekologia, socjologia i ekonomia. W 1985 r. Japońscy naukowcy porównali naukę o systemie Ziemi z domem zbudowanym w strefie czterech sezonów, stwierdzając, że nie tylko to, co zbudował dom, ale wszystkie czynniki wpływające na konstrukcję, zmieniające, czy co najmniej, co najważniejsze, zachowania behawioralne mieszkańców muszą być brane pod uwagę jako cały system. Interakcja między kulami Ziemi, takimi jak atmosfera, hydrosfera, kriosfera, geosfera, pedosfera, biosfera i magnetosfera, jest przedmiotem wiedzy o tym, jak traktować Ziemię jako zintegrowany system.

Wkład Vernadsky'ego

Badania naukowe z przeszłości koncentrowały się głównie na takich aspektach, jak wiek Ziemi i procesy formowania się gór i oceanów, więc starożytne badania systemu ziemskiego rozpoczęły się w dziedzinie geologii, początkowo w Chinach i na Bliskim Wschodzie. We współczesnej nauce pierwszą próbę wyjaśnienia modelu interakcji procesów ziemskich przeprowadził rosyjsko-ukraiński naukowiec Vladimir Vernadsky (1863-1945), który postrzegał biosferę jako siłę geologiczną żyjącą i rozwijającą się w różne formy życia. Dwadzieścia lat po odejściu Vernadsky'ego James Lovelock postulował, że biosfera pełni rolę regulacyjną w mechanizmach komunikacyjnych w systemie ziemskim, którą nazwał „hipotezą zwrotną od Ziemi”. Pod koniec XX wieku wraz z dostępnością technologii komputerowych nauka o systemach rozwijała się w innych naukach. Doprowadziło to do opracowania modeli klimatycznych, które pozwoliły na interakcyjne symulacje klimatu w różnych regionach Ziemi.

Rola NASA

Jako oddzielne badanie ESS zaczęło istnieć wraz z utworzeniem komitetu Earth System Science w NASA w 1983 roku. Książka NASA zatytułowana A Closer View (1988), przedstawiła wszechstronne analizy rozwoju nauki o systemie Ziemi, podkreślając wpływ cywilizacyjny, który ma szybko rosła w ostatnich dekadach XX wieku. Książka podsumowuje, że nauka o systemie ziemskim ma na celu lepsze zrozumienie, opisanie i modelowanie ziemskiego systemu klimatycznego.

Zrozumienie interakcji między sferami Ziemi i wydarzeniami zachodzącymi w ekosystemie pozwala ludziom przewidzieć skutki zdarzeń. Możliwość przewidywania jest szczególnie przydatna, gdy znaczące projekty budowlane są na etapie powstawania. Zapotrzebowanie na raporty klimatologiczne i procesy zmian klimatycznych w danym regionie ma kluczowe znaczenie w projektowaniu wszelkich znaczących elektrowni, elektrowni wodnych, elektrowni wodnych lub jądrowych.

System klimatyczny Ziemi ilustruje cały układ planetarny interakcji między litosferą, hydrosferą, biosferą i atmosferą. W ten sposób może być rzutowany lub traktowany jako szablon do opisania podobnych procesów w innych przedmiotach nauki o systemie Ziemi. Poza wymienionymi wyżej czterema interakcjami sfery, współczesny ESS bada sześć głównych oddziaływań, które występują w sferach Ziemi:

litosfera - hydrosfera

litosfera - biosfera

litosfera - atmosfera

hydrosfera - biosfera

hydrosfera - atmosfera

biosfera - atmosfera