什麼是地球系統？急件(1/10)要

Question

最近為了要做地科報告，常常熬夜，今天(1/9)報告時，老師忽然問：「什麼是地球系統？」

Answer 1

地球系統科學是研究

大氣圈

海洋圈

地圈

生物圈

人文圈

相互關係及結合各科的知識來促進人類福祉，並造成永續發展目標的科學

總而言之就是找出永續經營的方法

並且使人類與地球在一個共生共利的環境

Answer 2

圖片參考：http://content.edu.tw/senior/earth/tp_ml/Earthbig2.gif

地球系統科學
解地球內，氣圈(大氣)、水圈(海洋)、地圈(地質/地球物理)的特徵與交互作用及其受太陽系統(太空與天文)的影響。
內容包括四大主題：地球系統、地球之觀測、地球系統之交
互作用、地球與人類
首先，我們從基本面開始，談談地球科學的特色。地球科學是一門以地球本體，海洋和大氣所構成的地球系統為研究對象的科學。地球系統受到貯存於地球內部龐大熱能的驅動而發生全球性的板塊運動，造成了火山、地震、山脈、裂谷、大陸和海洋等不同的空間和時間尺度的地質現象和產物。地球系統同時也接收來自太陽的大量輻射熱能，引起變化多端的海洋和大氣現象。總之，地球系統是一個由固態、液態、氣態和電漿態物質構成，同時被內在和外來熱能驅動的複雜系統。地球科學即是以這個系統的一部分或全部當作實驗室的戶外科學，不只研究它的現象，也追溯它的歷史和預測它的未來。
　　許多地球科學者懷著一股想要探究、說明和欣賞地球事物的求知慾望而投身這個專業，從這個角度觀之，地球科學是純科學。不過，它有別於物理與化學之處，在於它兼顧溯往既來，並且常是面對邊界不十分明確的觀測研究對象。另一方面，地球是人類生息繁衍的處所，地球科學可對人類生活做出實用的貢獻，因此，它是一門應用科學。我門的經濟系統主要依賴取自地球的物質和能源來支撐。我們的生存更須透過保護環境、珍惜資源和減少天然災害等途徑才能延續不絕。
　　現在讓我們探討一下二十一世紀與地球科學有關的可能境況。首先，人類需要面臨的是石油供應枯竭的局面。最新的估計指出，世界石油產能將於2020年達到最高峰（每天約9000萬桶）。到2100年即趨於完全枯竭。在此同時，人類又需要面臨石油需求大幅成長的局面。據統計以巴西、中國、印度和印尼等四個人口眾多的開發中國家為例，目前每人每年消費的能源，鋁、銅、鋼鐵等資源約為美國的一半，只要他們的國民所得增加到目前美國國民所得的四分之一，則消費的資源將高達美國的2.5倍。這還未包含人口增加的因素。由此可見，二十一世紀能源和其他資源供需情勢將非常緊張。更令人不安的是，屆時有70％的石油供應將來自局勢不穩定的中東地區。面對這樣的前景，地球科學者可發展出新的探勘石油和替代能源，如地熱的理論和方法。前者可由最近已漸成熟的三維震測法成功應用於已知油田的精測實例得到鼓舞。
　　其次，在二十一世紀，人類面臨環境保護的難題，包括固體廢棄物的處理，如垃圾和放射性廢棄物、水污染和空氣污染的防治與淨化，甚至於人為導致全球氣候變遷因素的扼止。與此有關的環境地質和水文地質將扮演主要角色，提供地球科學知識與數據作為依據。另外，由於人口增加，都市化腳步加快，使原本地質條件較差的邊際土地如洪水平原，山坡地，海岸低窪地帶等相繼開發利用，一旦有颱風或地震就難免造成生命財產的損失。這使得工程地質、地震及氣象防災科技益形重要，地狹人稠的台灣尤其不容輕忽，地球科學者更是責無旁貸。
　　前面舉出幾個重大問題，到底有沒有希望解決呢？由於牽涉到的科技和人文因素十分複雜，因此很難有直截了當的答案。然而，從地球科學的觀點，答案則是非常清楚，那就是，地球科學知識和監測技術將是解答的關鍵因素之一。而最近的幾項發展，則增強了樂觀的展望。其一是地理資訊的普及化。地球科學資訊可以透過這種科技自然、迅速、有效的傳到使用者的面前，地球科學者對提供這類資訊應該當仁不讓。其二，是衛星遙測技術的應用。在今後五年內，全世界各國將發射31顆以觀測地球為主要任務的衛星，我國也將發射中華一、二及三號衛星。這些衛星將提供大量高解析度的影像資料，作為地球科學研究應用和監測的依據。在地面上，中央氣象局已設置了密集的即時地震監測網，日本也有類似設備。
　　在二十一世紀初期，人類很有可能對各種大氣、海洋、地震及地質現象，能做到即時測報，甚至於預報或預警的境界，地球科學者絕不能缺席啊！最近美國地質學會會長摩爾斯博士公開的呼籲：“地球科學應成為二十一世紀的主軸科學，讓我們向前邁進”。我就借用這句話和各位地球科學系的新鮮人共勉吧！