GEOGRAFIA:

Geografia- nauka przyrodnicza i społeczna zajmująca się badaniem powłoki ziemskiej, jej zróżnicowaniem przestrzennym pod względem przyrodniczym i społeczno-gospodarczym, a także powiązaniami pomiędzy środowiskiem przyrodniczym, a działalnością społeczeństw ludzkich.

Przedmiot badań: Przedmiotem badań geografii jest środowisko geograficzne obejmujące zarówno przyrodę, jak i gospodarkę. Geografia ma więc dwa przedmioty badań: środowisko naturalne oraz człowieka i jego działalność. Jest więc nauką dualistyczną.

Metody badań: Podstawą tej nauki jest badanie przestrzennych zależności, a najczęściej stosowanym narzędziem jest mapa. (-opisowe-> przeglądowy opis cech miejsca i ludności go zamieszkującej;- analityczne->odpowiedź na pytanie, dlaczego jakieś zjawiska występują na danym obszarze.

Podstawowe działy geografii:

I.Geografia fizyczna zajmująca się środowiskiem przyrodniczym, jego cechami, przestrzennym zróżnicowaniem tych cech oraz zjawiskami je kształtującymi.

II.Geografia społeczno-ekonomiczna zajmująca się wszelkimi aspektami działalności człowieka, przestrzennymi strukturami życia społecznego i gospodarczego oraz poszczególnych działów gospodarki.

III.Geografia regionalna zajmująca się kompleksowym opisem środowiska geograficznego regionów.

Postacie, które wniosły największy wkład w historię geografii (Tales z Miletu, Herodot, Arystoteles, Strabon, Ptolemeusz, Marco Polo)

GEOFIZYKA

Geofizyka- dyscyplina w dziedzinie nauk o Ziemi, w której bada się Ziemię, jako planetę metodami naukowymi używanymi w fizyce.

Przedmiot i cel badań geofizycznych: Przedmiotem badań w geofizyce są procesy fizyczne zachodzące obecnie w przeszłości w litosferze, atmosferze i hydrosferze. Celem badań geofizycznych jest wyjaśnienie zjawisk obserwowanych w Ziemi na gruncie pojęć i terminów fizyki wykorzystując prawa i teorie fizyki.

Podstawowe dziedziny geofizyki: Geofizyka składa się z 5 podstawowych dziedzin:

-fizyki Ziemi

-nauk o atmosferze i oceanie

-hydrologii

-fizyki przestrzeni kosmicznej

-badań polarnych

Światowej sławy geofizycy:

>Maurycy Pius Rudzik (1862-1916)- polski geofizyk i astronom. Studiował na wydziale Filozoficznym Uniwersytetu w Wiedniu; uzyskał stopień doktora; był profesorem Uniwersytetu Jagiellońskiego i dyrektorem Obserwatorium Astronomicznego UJ; rozwinął teorię kul gazowych.

>Emil Wiechert (1861-1928)- niemiecki geofizyk; ukończył Uniwersytet w Królewcu; otrzymał tytuł doktora; wykładał i prowadził badania z zakresu fizyki; otrzymał tytuł profesora w dziedzinie geofizyki; przyczynił się do odkrycia elektronu; prowadził badania promieniowania katodowego.

>Galileusz (1564-1642)- włoski astronom, astrolog, fizyk i filozof; twórca podstaw nowożytnej fizyki; potwierdził teorię heliocentryczną Kopernika.

>Isaac Newton (1643-1727)- angielski fizyk, matematyk, astronom, filozof, historyk, badacz Biblii i alchemik.

>Carl Friedrich Gauss (1777-1855)- niemiecki matematyk, fizyk, astronom, geodeta; uznany za jednego z twórców geometrii nieeuklidesowej.

GEODEZJA

Geodezja- to nauka o Ziemi, zajmująca się wyznaczeniem jej kształtu i rozmiarów, a także określaniem wzajemnego położenia punktów na wyznaczonej powierzchni.

Przedmiot badań: Geodezja obecna jest w procesach planistycznych, projektowych i budowlanych, a także przedmiotem geodezji są badania odkształceń budowli, regulacje stanu prawnego nieruchomości oraz urządzeń rolnych.

Podział współczesnej geodezji:

I.Geodezja ogólna- zajmuje się pomiarami i sporządzeniem wielkoskalowych map małych obszarów.

II.Geodezja wyższa- zajmuje się badaniem kształtu i wymiarów Ziemi i pomiarami znacznych jej obszarów.

III.Kartografia- jest nauką o mapach, metodach ich sporządzania i sposobach wykorzystywania.

IV.Topografia- zajmuje się wykonaniem map ogólnogeograficznych.

V.Fotogrametria- zajmuje się techniką wykonywania, opracowaniem i wykorzystaniem zdjęć naziemnych, lotniczych i satelitarnych dla celów pomiarowych oraz kartograficznych.

VI.Instrumentoznawstwo geodezyjne- zajmuje się konstrukcją, badaniem, użytkowaniem i konserwacją przyrządów geodezyjnych.

VII.Rachunek wyrównawczy- zajmuje się metodami obliczeń geodezyjnych, wyrównaniem wyników pomiarów i szukanych wielkości w celu określenia i wartości liczbowych.

VIII.Geodezja gospodarcza- obejmuje szeroki zakres zastosowań metod geodezyjnych w takich działach gospodarki jak: administracja, przemysł, komunikacja, rolnictwo, leśnictwo, górnictwo, koleje.

IX.Astronomia geodezyjna- zajmuje się określaniem położenia punktów i orientacją kierunków na powierzchni Ziemi za pomocą obserwacji ciał niebieskich.

X.Geodezja dynamiczna- zajmuje się wyznaczeniem kształtu i położenia przestrzennego geoidy.

XI.Geomatyka- jest dziedziną wiedzy ściśle powiązaną z informatyką i dotyczy problemów związanych z pozyskiwaniem, przesyłaniem, analizą, przetwarzaniem i udostępnianiem informacji geoprzestrzennych.

Zakres prac geodezyjnych:

>projektowanie i wykonywanie pomiarów geodezyjnych;

>dokonywanie obliczeń,

>sporządzanie dokumentacji geodezyjnej,

>zakładanie i aktualizacja baz danych,

>sporządzanie zdjęć, pomiary i opracowania fotogrametryczne, grawimetryczne, magnetyczne i astronomiczne związane z realizacją zadań w dziedzinie geodezji i kartografii oraz krajowego systemu informacji o terenie.

GEOLOGIA

Geologia- jedna z nauk o Ziemi, zajmuje się budową, własnościami i historią Ziemi oraz procesami zachodzącymi w jej wnętrzu i na jej powierzchni.

Przedmiot badań: Przedmiotem badań geologii jest Litosfera, czyli ziemska powłoka skalna.

Podział geologii:

Geologia podstawowa (geologia dynamiczna, geologia historyczna, geologia regionalna, geologia strukturalna, sedymentologia, stratygrafia, geochemia, mineralogia, petrografia)

Geologia stosowana- wykorzystuje wyniki geologii podstawowej do celów praktycznych (geologia złóż, geologia inżynierska, geologia środowiskowa, hydrogeologia, geologia gospodarcza)

Postacie związane z tą dziedziną nauki, które podejmowały pierwsze próby wyjaśnienia procesów przyrodniczych:

Filozofowie starożytni: Heraklit z Efezu, Herodot, Arystoteles, Eratostenes z Cyreny, Pliniusz Starszy.

XVII-XVIIIw.: Kartezjusz, Athanasius Kircher, Abraham Gottlob Werner

XVIII-XIX w.: Stanisław Staszic

XIXw.: William Smith, Charles Lyell, James Hutton

XIX-XXw.: Eduard Suess, James Dwight Dana, Alfred Wegener

Powstanie i budowa Ziemi

Metoda ,,datowań”: Planeta uformowała się 4,54 miliarda lat temu, a życie pojawiło się na jej powierzchni w ciągu pierwszego miliarda lat po uformowaniu.

Budowa Ziemi na podstawie badań paleontologii porównawczej: Ziemia oraz pozostałe planety Układu Słonecznego powstały 4,54 mld lat temu z mgławicy słonecznej- obłoku gazu i pyłu, który podczas powstawania Słońca przekształcił się w dysk. Początkowe bombardowanie przez planetoid spowodowało, że powłoka zewnętrzna Ziemi była w fazie płynnej. Akumulacja pary wodnej i innych gazów w atmosferze doprowadziła jednak do powstania gęstych chmur, które przysłoniły promieniowanie słoneczne i wyzwoliły opady deszczu. W ten sposób powierzchnia zaczęła stygnąć, formując stałą skorupę.

Podstawowe informacje o Ziemi i jej położeniu w Układzie Słonecznym:

Ziemia- trzecia, licząc od Słońca, a piata co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu. Biosfera ziemska wpłynęła na atmosferę i inne czynniki abiotyczne planety, umożliwiając rozwój organizmów aerobowych(tlenowych) oraz powstanie ozonosfery. Rozwój życia na lądzie umożliwiła powłoka ozonowa, zmniejszająca natężenie promieniowania ultrafioletowego. Ziemia oddziałuje grawitacyjnie z innymi ciałami w przestrzeni kosmicznej. Ziemia ma skalną powłokę. Kształt Ziemi zbliżony jest do elipsoidy obrotowej.

Metody badań historii Ziemi:

Metoda stratygraficzna- polega na ustalaniu kolejności zdarzeń na podstawie układu warstw skalnych. Jeśli warstwy skał nie zmieniły swego pierwotnego położenia, są niezaburzone, to zawsze warstwy leżące głębiej są starsze, płycej położone-młodsze.

Metoda paleontologiczna- opiera się na badaniu zawartych w skałach szczątków organicznych z minionych epok geologicznych. Skamieniałości organizmów, które pojawiły się na krótko, ale występowały powszechnie, na dużych obszarach nazywa się skamieniałościami przewodnimi.

Ery i procesy geologiczne (najważniejsze wydarzenia):

Ery prekambryjskie- archaiczna i proterozoiczna;

-formuje się skorupa ziemska, atmosfera i hydrosfera

-tworzą się tarcze i platformy- fundamenty kontynentów

-powstaje w wodach życie- rozwijają się prymitywne organizmy

Era paleozoiczna

-żyją organizmy, które utworzyły skamieniałości przewodnie tej ery- trylobity, graptolity

-stopniowy rozwój życia- pojawiają się kręgowce, wśród nich prymitywne ryby, płazy, gady

-rozwijają się rośliny lądowe, w karbonie lasy tworzą olbrzymie skrzypy, widłaki, paprocie drzewiaste, które są podstawą do wytworzenia się węgla w tym okresie

-mają miejsce dwie potężne orogenezy: starsza-kaledońska i młodsza-hercyńska

-zmienia się przestrzenny układ kier kontynentalnych

-klimat wykazuje duże wahania, występują klimaty równikowe, umiarkowane i okołobiegunowe u schyłku ery następuje wielkie wymieranie- wyginęło ok.90% gatunków zwierząt

Era mezozoiczna:

- zmienia się rozkład lądów i mórz, mają miejsce transgresje i regresje mórz, czyli zalewanie obszarów lądowych i ustępowanie mórz z lądów

-następuje silny rozwój gadów, pojawiają się pierwsze ptaki i pierwsze ssaki

-w morzach żyje bogata fauna; z ich obumarłych szczątków tworzą się pokłady wapieni

-rozpoczynają się pierwsze ruchy orogenezy alpejskiej

-z końcem ery wymierają wielkie gady lądowe, głowonogi i wiele innych gatunków

Era kenozoiczna:

-jest najkrótszą erą, ale nadal trwającą

-kształtuje się współczesny układ i rzeźba lądów i mórz

-pojawia się człowiek, w świecie zwierzęcym dominują ssaki

-w wyniku ruchów orogenezy alpejskiej powstają wielkie masywy górskie

-występują znaczące zmiany klimatu doprowadzające do rozwoju i zaniku lądolodów i lodowców

-ocieplenie klimatu powoduje zanik lądolodu na półkuli północnej, znaczącym czynnikiem rzeźbotwórczym stają się wody płynące, wiatr, a później człowiek.

Skała jako skupisko minerałów jednorodnych i różnorodnych

Skały- są to duże skupiska minerałów jednorodnych lub różnorodnych. Ze względu na sposób powstawania wyróżnia się skały magmowe, osadowe i metamorficzne.

Powstawanie skał osadowych: Skały osadowe powstają w wyniku nagromadzania i osadzania produktów wietrzenia starszych skał, jak również resztek roślinnych i zwierzęcych o różnym stopniu rozkładu. Mogą też tworzyć się w wyniku wytrącania z roztworów wodnych. Nauka zajmująca się powstawaniem skał osadowych to sedymentologia. Przykłady: krzemienie, piaskowce, wapienie, sól kamienna.

Powstawanie skał magmowych: Skały magmowe swoje powstanie zawdzięczają zjawiskom wulkanizmu i plutonizmu, podczas których magma zastyga pod albo na powierzchni Ziemi. Skały powstające pod powierzchnią Ziemi będą więc nazywane plutonicznymi, a powstające na jej powierzchni-wulkanicznymi. Przykłady: bazalt, kwarc, skalenie, granit.

Powstawanie skał metamorficznych: Skały metamorficzne powstają ze skał magmowych i osadowych na skutek ich przeobrażenia pod wpływem wysokich temperatur, wysokiego ciśnienia. Przykłady: marmur, kwarcyt, gnejsy, łupki łyszczykowe.

Procesy modelujące powierzchnię Ziemi:

Procesy egzogeniczne- zespół zjawisk i procesów prowadzących do tworzenia się i zmiany formy rzeźby terenu. Ze względu na charakter procesy geologiczne wywołane czynnikami zewnętrznymi dzieli się na niszczące i twórcze. Niszczące ( wietrzenie, erozja, ruchy masowe), twórcze (sedymentacja).

*wietrzenie- rozpad mechaniczny i rozkład chemiczny skał w skutek działania energii słonecznej, powietrza, wody i organizmów. Zachodzi na powierzchni Ziemi i w jej powierzchniowej strefie zwanej strefą wietrzenia. Produktem wietrzenia są m.in. zwietrzelina, rumowisko. Wietrzenie można podzielić na:

>fizyczne- rozpad skały bez zmiany jej składu chemicznego, zachodzi przy częstych zmianach temperatury wilgotności.

>chemiczne- rozkład skały przy zmianie jej składu chemicznego, niezbędnym warunkiem do jego zaistnienia jest obecność wody, głównymi czynnikami wietrzenia chemicznego są: woda opadowa, dwutlenek węgla, tlen oraz azot.

>biologiczne- to rozpad i rozkład skały pod wpływem działania organizmów żywych.

*erozja- proces niszczenia powierzchni terenu przez wodę, wiatr, siłę grawitacji działalność człowieka. Rodzaje erozji:

>erozja lodowcowa- to żłobienie terenu przez płynący lodowiec.

>erozja wodna

>erozja wiatrowa

>ruchy masowe- to zespół procesów, z których siłą sprawczą jest przyciąganie ziemskie.

Działalność wiatru: wydmy, działalność niszcząca, działalność budująca.

Działalność wód płynących: tarasy rzeczne, ujścia deltowe, ujścia lejkowate.

Działalność morza: osady morskie, działalność niszcząca, działalność budująca.

Grawitacyjne ruchy masowe-grawitacyjnymi ruchami masowymi nazywamy proces przemieszczania się pokrywy zwietrzelinowej na stoku pod wpływem siły grawitacji. Zwietrzelina to materiał powstały na skutek procesów wietrzenia. Grawitacyjne ruchy masowe zostały podzielone na: odpadanie, obrywanie, osuwanie, spełzywanie, spłukiwanie.

Wpływ lodowców i lądolodu na rzeźbę terenu- W wyniku działalności lodowców i lądolodów dochodzi do przekształcania się pierwotnej rzeźby terenu. Działalność lodowców i lądolodów może być niszcząca i budująca, a obejmuje ona następujące procesy:

>detersja- szlifowanie, rysowanie, gładzenie podłoża przez lód lodowcowy i materiał skalny niesiony w masie lodowca.

>detrakcja- odrywanie i wykruszanie z podłoża bloków i rumoszu skalnego przez poruszający się lód lodowcowy.

>egzaracja- zdzieranie, przesuwanie i fałdowanie materiału skalnego przez czoło lodowca,

>akumulacja- osadzanie materiału niesionego przez lód lodowcowy.

>erozja wód lodowcowych- żłobienie i wymywanie materiału skalnego podłoża i zboczy dolin przez wody płynące pod lodem i na jego przedpolu.

>akumulacja wód lodowcowych- osadzanie materiału skalnego niesionego przez wody lodowcowe.

Główne formy polodowcowe:

>morena czołowa-wzgórze, ciąg wzgórz lub wał o wysokości od kilku do kilkudziesięciu metrów, zbudowany z różnoziarnistego materiału. Powstają w wyniku usypania materiału skalnego niesionego przez lodowiec podczas jego postoju u jego czoła.

>morena boczna- wał o wysokości od kilku do kilkudziesięciu metrów, ciągnący się wzdłuż zbocza doliny, która płynął lodowiec, na skutek gromadzenia się materiału niesionego w masie lodowca po jego bokach.

>morena środkowa- wał o wysokości od kilku do kilkudziesięciu metrów ciągnący się w dnie doliny na przedłużeniu miejsca połączenia się dwóch dolin, którymi spływały lodowce.

>morena denna- powierzchnia terenu o urozmaiconej rzeźbie, powstała w wyniku osadzenia materiału w masie lodowca podczas jego topnienia.

>drumliny- podłużne wzgórze o opływowych kształtach, powstają w szczelinach lodowca na skutek osadzania się materiału skalnego niesionego przez wody lodowcowe.

>ozy- długie, wąskie, wijące się pagórki lub wały o długościach do kilkudziesięciu kilometrów i wysokości do kilkudziesięciu metrów. Powstają w szczelinach lodowca, którymi płynęła woda, w wyniku osadzenia się materiału skalnego.

>kemy- wały lub pagórki o stromych zboczach i rozległych, płaskich powierzchniach, o wysokości od kilku do kilkudziesięciu metrów i średnicy do kilkuset metrów. Powstają w szczelinach lodowca, w przestrzeniach pomiędzy Brylami martwego lodu, w wyniku osadzenia materiału niesionego przez wody lodowcowe.

>sandry- lekko nachylone, rozległe piaszczyste stożki napływowe, zbudowane przez wody wypływające z lodowca na jego przedpolu.

>cyrk lodowcowy- półkoliste zagłębienie z trzech stron otoczone stromymi ścianami skalnymi, a z jednej opadające ku dolinie progiem skalnym. Tworzy się w miejscu powstawania lodowca, czyli w obrębie pola firnowego, w wyniku erozyjnej działalności lodu.

>pradolina- rozległa dolina o płaskim dnie i szerokości dochodzącej do kilkudziesięciu kilometrów, ciągnąca się wzdłuż przebiegu dawnego czoła lądolodu. Powstała w wyniku działalności wód wypływających z czoła topniejącego lądolodu.

>rynna polodowcowa- wydłużone, głębokie obniżenie, o stromych zboczach i niewyrównanym dnie, biegnące zgodnie z kierunkiem poruszania się lodowca. Powstała w wyniku erozyjnej działalności wód płynących pod lodowcem.

Procesy endogeniczne- są to procesy geologiczne wywołane energią wnętrza Ziemi. To ona wpływa na rozmieszczenie i przebieg plutonizmu i wulkanizmu, procesów sejsmicznych, lądotwórczych i górotwórczych.

>plutonizm- ogół procesów geologicznych polegających na podziemnym tworzeniu , przemieszczaniu się magmy, jej zastyganiu w obrębie dolnej skorupy ziemskiej i górnego płaszcza oraz tworzeniu się z niej skał plutonicznych.

>diastrofizm- to w geologii ogół procesów powodujących mechaniczne deformacje skorupy ziemskiej jej geologicznej ewolucji.

>metamorfizm- jest to zespół procesów prowadzących do zmiany skał , tekstury, struktury, składu mineralnego oraz chemicznego.

>wulkanizm-ogół procesów geologicznych, zachodzących na powierzchni Ziemi związanych z wydobywaniem się lawy i innych materiałów z głębi skorupy ziemskiej.

Plutonizm:

Zjawiska plutoniczne, określane krótko jako plutonizm. Najogólniej ujmując jest to ogół procesów geologicznych związanych z powstawaniem i przemieszczaniem się magmy oraz jej krystalizację. Magma jest mieszaniną cieczy, kryształów oraz pewnej ilości gazów. Powstaje prawdopodobnie przez lokalne stopnienie upłynnienie skał w obrębie skorupy ziemskiej lub jej podłożu. Pod względem chemicznym dominują, w magmie glinokrzemiany oraz magnez, żelazo, wapń, sód i potas. Będąca pod wysokim ciśnieniem płynna lub półplastyczna, gorąca magma może przemieszczać się w różnych kierunkach. W miarę przenikania ku powierzchni Ziemi obniża się jej temperatura i rozpoczyna się proces powolnego krzepnięcia. W rezultacie powstaje magmowe skały głębinowe, złożone z dobrze wykształconych kryształów.

Tektoniczne trzęsienia Ziemi:

Przemieszczanie się magmy we wnętrzu Ziemi prowadzi bardzo często do kolizji sztywnych bloków mas skalnych lub ich znacznych przesunięć. Gdy wskazane ruchy przebiegają gwałtownie, dochodzi do tektonicznych trzęsień ziemi. Z ogniska trzęsienia ziemi fale sejsmiczne rozchodzą się kuliście we wszystkie strony. W miarę oddalania się od tego punktu fale ulegają stopniowemu wygłuszaniu. Na powierzchni ziemi wstrząsy są najszybciej odczuwane w punkcie położonym bezpośrednio nad hipocentrum. Miejsce to, czyli epicentrum, jest więc najbardziej narażone na najsilniejsze wstrząsy. W szczególności mogą to być: drgania powierzchni terenu, kołysania gruntu lub uderzania o kierunku pionowym. Do punktu położonego na powierzchni ziemi w pewnej odległości od epicentrum fale sejsmiczne docierają nieco później. Są to zarówno fale biegnące wprost z hipocentrum.

GLEBA

Gleba jako układ trójfazowy: Gleba- biologicznie czynna powierzchniowa warstwa litosfery, powstała ze skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych i podlegająca stałym przemianom. Gleba składa się z trzech faz:

>stałej- obejmującej cząstki mineralne, organiczne i organiczno-mineralne o różnym stopniu rozdrobnienia

>ciekłej- wody, w której są rozpuszczone związki mineralne i organiczne tworzące roztwór glebowy.

>gazowej- mieszaniny gazów i pary wodnej.

Gleboznawstwo- nauka zajmująca się badaniem gleb, ich powstawaniem, budową, właściwościami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi, systematyką oraz możliwościami i użytkowania.

Geografia gleb- dyscyplina naukowa zajmująca się przestrzennymi aspektami rozwoju, rozmieszczenia i zmienności pokryw glebowych, wchodząca w skład zarówno geografii jak i gleboznawstwa.

Czynniki glebotwórcze- elementy środowiska geograficznego wpływające na powstawanie i rozwój gleb. Do czynników glebotwórczych zalicza się:

-organizmy żywe

-klimat

-skały macierzyste

-rzeźba terenu

-stosunki wodne

-czas

-działalność człowieka

Czynniki wpływające na degradację gleb:

-erozja wodna i powietrzna

-ubytek próchnicy

-rozkład substancji organicznych w glebie

-wyczerpywanie zasobów pokarmowych

-niewłaściwe nawożenie

-nadmierne stosowanie środków ochrony roślin

-obniżanie poziomu wód gruntowych

Metody badań gleboznawczych:

-badanie odczynu pH gleby (gleby kwaśne pH od 0 do 7,0 ; gleby zasadowe pH od 7,0 do 14,0)

-rozpuszczalność gleby

-struktura gleby- obserwacje mikroskopowe