이제 지질학자들은 세계가 어떻게 돌아가는지에 대한 핵심 질문에 답하기 위해 과거와 현재의 풍경을 탐구하는 광범위한 기술을 가지고 있다. 지난 장에서는 초기 조경 형사들이 어떻게 과거를 이해하기 위해 현재의 지식을 활용했는가에 초점을 맞추고 있지만, 이제 우리는 새로운 기술과 아이디어가 어떻게 혁신을 이루었는지 살펴본다. 풍경이 어떻게 기능하고 글로벌 시스템에 기여하는지에 대한 설명 20세기 동안 발생한 한가지 중요한 이론적 발전은 지구 전체와 지구학을 포함한 환경 과학을 뒷받침하는 이론으로서 지질학의 발전이었다. 지표면과 지형이 상호 작용하는 방식을 이해하는 것은 육지, 해양 및 대기 시스템이 어떻게 작동하고 시간이 지남에 따라 변화하는지에 대한 보다 완벽한 설명을 제공합니다. 따라서, 지구학은 지구 시스템 과학의 중심이다. 이 장에서, 우리는 먼저 지질학을 소개하고 그 다음에 지구 시스템 과학이 의미하는 바를 더 자세히 설명한다. 그런 다음 우리는 지리 학자들이 이용할 수 있는 주요한 유형의 기술들과 그것들이 어떻게 과거와 현재의 풍경에 대한 더 자세한 정보를 제공하는 데 사용되는지에 대해요. 우리는 티베트 고원의 예를 들어 지리학적 기법이 어떻게 과거와 현재 세계 환경 변화에 대한 큰 질문에 답하는 데 기여하는지를 설명하며 결론을 내린다.
제임스 허턴, 윌리엄 모리스 데이비스, 그리고 다른 초기 조경 형사들의 작업은 지형학의 '혁명'이 일어나기 전에 이루어졌다. 1960년대 중반까지 지구 과학은 정말로 혁명적이었다. 하지만 아이디어의 진화는 먼 과거로 거슬러 올라간다. 지구의 지각이 이동할 수 있었던 최초의 공식적인 진술 중 하나는 1915년 독일어로, 19년 영어로 출판된 알프레드 베게너의 저서"대륙과 해양의 기원"에 소개되었다. 베게너는 많은 면에서 지구 과학의 아웃사이더였고, 천문학 박사 학위를 가지고 있었으며 기상학과 지리학 교수가 되었다. 그는 극지방과 서로 상대적인 대륙의 위치가 시간이 지남에 따라 어떻게 극적으로 변화했는지 설명하기 위해 이론을 만들었지만, 그 동기가 무엇이었는지에 대한 증거가 부족했다. 헤즈의 움직임 그의 이론은 매우 논란이 많았고 지질학자들 사이에서 많은 논의를 불러일으켰다. 그들은 1928년 R.T.챔벌린이 말했듯이, 우리가 베게너의 가설을 지난 70년간 배워 온 딸꾹질은 처음부터 다시 시작되었다. 20세기가 지나면서, 다양한 관찰과 결합되어, 지구의 시스템이 어떻게 작동하는지에 대한 이해의 진보는 실제로 지구의 표면이 움직이는 일련의 접시들로 나뉘어 져 있었고, 계속해서 움직이고 있다는 것을 증명했다. 지질학 이론의 수용은 지구 과학의 통합된 학문으로서의 발전을 촉진시켰다. 그것은 기후, 해류, 그리고 종교의 장기적인 발전을 설명하는데 도움을 주었다.
'지구 시스템 과학'이라는 용어는 원래 나사에서 비롯되었으며 종종 ESS로 줄였습니다. 지구 시스템 과학 파트너십에 의해 채택된 한가지 정의는 다음과 같습니다.
지구 시스템 과학은 땅, 대기, 물 사이의 상호 작용을 포함하는 전 지구적 환경 변화를 관찰, 이해 및 예측하는 것을 강조하는 지구 시스템의 연구이다. 세포, 생물권, 사회, 기술 그리고 경제
이들은 지구 시스템을 다음과 같이 정의합니다.
인간 거주자를 포함한 지구의 상태와 역학을 함께 결정하는 물리적, 화학적, 생물학적, 사회적 요소들의 집합이다.
지구 시스템 과학은 한편으로는 지구와 환경 과학에 새로운 수평 주의를 가져오는 것으로 칭송되었고, 한편으로는 비판을 받아 왔다. 새로운 것을 제공하지 않는 지구 관측의 중요성을 보여 주기 위한 정치적 동기 부여의 시도이다. 그렇다면, 풍경은 지구 시스템 과학에 어디에 적합할까요? 1장에서 제시한 대로 바위, 토양, 식물, 동물 및 인간 구조의 조각으로서 풍경을 보면, 우리는 풍경을 볼 수 있다. 글로벌)은 ESS의 기본 사항입니다. 덜 명확한 것은 지역이 어떻게 전 세계에 기여하는가 혹은 개별적인 풍경들이 어떻게 세계적인 환경 변화와 연결되어 있는가이다. 이러한 연관성을 만드는 것은 오늘날 지리 학자들에게 중요한 도전이며, 이것을 달성하기 위해서는 일련의 기술들을 활용할 필요가 있다.
18세기, 19세기, 20세기 초에 조경 형사들이 이용할 수 있는 기술들은 꽤 기초적이었다. 다양한 필드 이동식 기술이 땅의 모양을 정확하게 조사할 수 있게 했지만, 구성원, 연령, 더 넓은 문맥의 정보를 얻는 것은 훨씬 더 어려웠다 풍경을 그려라. 그러나 항공 사진의 출현으로 시작하여, 기술의 폭발적인 증가로, 현장 측정, 데이트, 실험실 실험, 원격 감지의 모델링이 가능해 졌다. 오늘날의 지리학을 흥미롭게 만드는 것은 이러한 기술들이 생태 학자, 기후 학자, 수중학자, 지질학자들과 함께 점점 통합되는 방식으로 사용되고 있기 때문이다. 과거와 현재의 경관에 대한 종합적인 평가를 제공한다.
알렉산더 폰 험볼트의 시대 이래 지구 지리학적 조사에 일상적으로 사용되어 왔지만, GPS기반의 시스템의 등장은 훨씬 더 빠르게 지형과 시간에 따른 변화에 대한 데이터 수집이다. 흔히 평가관의 배낭에서 떨어지지 않는 이동 GPS수신기의 위치에 대한 정보를 수집하는 지질학자들이 모래 언덕, 해변, 그리고 고장 나기 쉬운 계곡의 경사면과 같은 지형 조사를 정확하게 하기 위해 사용합니다. 재평가는 일정 시간이 지나면 수행할 수 있으며 지형 변화의 속도와 패턴을 평가하는 데 사용됩니다. 그러한 방법은 지형 변화에 대한 우리의 이해 수준을 크게 높이고, 하나 또는 두개의 위치를 다시 지키는 것과 같이 이전에 사용된 방법보다 훨씬 더 세련되고 정확하게 한다. 휴대용 지형과 관련된 말뚝 또는 침식 핀 지상 기반 빛 감지 및 범위 지정 기법(LIDAR)은 암석 절벽과 같은 지형에 접근할 수 없을 정도로 상세하고 정확한 조사 방법을 제공합니다. LIDAR장비는 표면을 스캔하는 레이저 빔을 보낸 다음 레이저 빔이 다시 튀어 나오는 시간과 조사 대상 표면에 의해 굴절되는 시간을 측정합니다. 이것은 표면 지형을 비접촉이고 빠른 방법으로 효과적이고 정확하게 표시한다. 사진 측량은 표면을 상세하게 지도화하고 고정된 기준점을 사용하여 시간 경과에 따른 변화를 문서화하는 유사한 방법으로 사용될 수 있다. 이러한 기법은 이제 지질학자들에게 침식, 퇴적, 그리고 다른 지구 표면 과정의 결과로 풍경 표면이 어떻게 변하는지에 대한 매우 상세한 초상화를 제공할 수 있다. 이러한 기술들 중 많은 것들이 여전히 매우 비싸고 부피가 크며 발전기와 같은 동력원에 의존하는 반면에, 기술은 빠르게 발전하고 있고 점점 더 많은 지리 학자들이 그것을 사용할 기회를 준다.
정확하고 정확한 조사와 재전송을 통해, 우리는 이제 지형이 어떻게 변하는지 훨씬 더 자세히 알 수 있습니다. 서부의 영국 지질학자 랄프 바그놀드를 유혹하는 '문란한 바르칸'(보다 전통적으로 변화하는 초승달 모양의 모래 언덕으로 묘사됨) 아야는 초기 항공 사진 측량과 비교하여 DG를 이용하여 매우 상세하게 조사되고 조사된다. 우리는 이제 그들이 어떻게 움직이고 어떻게 변화하는지에 대한 훨씬 더 많은 아이디어를 가지고 있다. 마찬가지로, 항공 LIDAR와 항공 사진의 조합은 해안 방벽 섬이 단기적 힘(폭풍과 허리케인 같은)의 결과로 형태와 위치가 어떻게 변하는지를 보여 주었다. 그리고 더 장기적인 변화들이다.
두번째 세트의 현장 기술은 현재 지형학자들에 의해 사용되고 있다. 그러한 지구 물리학적 기법은 풍경을 구성하는 물질과 구조물을 2차원 또는 3차원으로 볼 수 있게 해 준다. 지리 학자들은 특히 지상 침투 레이더와 일련의 유전 공학적 조사 기술을 활용한다. GPR은 대규모 모래 언덕의 층을 이룬 구조물을 조사하기 위한 매우 유용한 수단임이 입증되었다. 전자기 펄스는 송신기 안테나에서 지면으로 전송되고 수신기 안테나에 도달하는 데 걸리는 시간을 기록합니다. 신호가 돌아오는 데 걸리는 시간은 접지 조건에 따라 달라집니다. 예를 들어, 지형이나 격자에서 안테나를 이동하면 조작자가 2차원 지표면 사진을 작성할 수 있습니다. 일부 침전 층은 다른 층보다 레이더 신호를 더 명확하게 반영한다. 저항성 조사는 유사한 원리로 작동하지만 표면의 두 전극 사이에 가해지는 전류에 대한 물질의 반응을 활용한다. 일부 물질은 다른 물질보다 전기 전도도가 높아 수용체 전극에 기록된 저항은 물질의 특성에 따라 달라진다. 저항성 방법은 특히 경관 내의 빈 공간을 탐색하고(예를 들어, 카르스트 경관 내의 동굴을 찾는)depos내부의 수분 변화를 관찰할 때 유용하다. (물의 함량이 다공성 물질의 저항을 제어하는 핵심 요소임) 점점 더 많은 유전 학자들이 이 두가지 기술을 통합적인 방법으로 사용하고 있는데, 이는 각각의 기술이 상호 보완적이고 설명에 추가되기 때문이다.
예를 들어, 산악 지대 내의 경치를 조사하기 위해 GPR과 저항력 조사가 함께 사용되어 왔다. 둘 사이에, 그들은 Scree예금의 내부 구조의 많은 세부 사항을 드러낸다. 그것은 그들이 어떻게 발전했는지를 추론하는데 사용될 수 있다–예를 들어, 그것들이 하나 또는 두개의 큰 (아마도 특정 기후 변동의 결과로)또는 더 다양한 방식으로 상부 암석 표면의 느리고 거의 지속적인 풍화 작용에 대한 반응이다. GPR은 또한 나미비아의 나미브 사막 내에 있는 대규모의 선형적인 모래 언덕을 깊이 탐사하는 데에도 사용되어 왔다. 모래 층화의 패턴 변화는 퇴적 및 침식의 복잡한 역사를 보여 주는 것으로 밝혀졌습니다.
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