Vad är jordsystemstudier?

Vad är ESS?

Den grundläggande systemvetenskapen, som studerats och utvecklats på alla nivåer av utbildning och grundläggande vetenskapspraxis, har funnit sin tillämpning i Earth Systems Science (ESS). Interaktioner mellan jordens vatten, is, sten, levande saker och atmosfär ger en övergripande bild av en modell där olika processer i naturen kan beskrivas under den naturvetenskapliga terminologin, som kemi, fysik, biologi och matematik.

Samspelet mellan jordens konstituerande delar

Ett integrerat tillvägagångssätt för jordens systemvetenskap omfattar också samhällsvetenskap, inklusive sådana varierade områden som ekologi, sociologi och ekonomi. År 1985 jämförde japansk forskare Jordens systemvetenskap med ett hus byggt i fyra säsongszoner, där det sägs att inte bara vad huset byggde utan alla faktorer som påverkar konstruktionen för att ändra om och inte minst viktigare invånarnas beteendemönster måste vara beaktas som hela systemet. Samspelet mellan jordens sfärer, som atmosfär, hydrokfär, kryosfär, geosfär, pedosfär, biosfär och magnetosfären, är föremål för kunskap om hur man behandlar jorden som ett integrerat system.

Vernadskijs bidrag

Vetenskapliga undersökningar av det förflutna fokuserade huvudsakligen på aspekter som jordens ålder och processerna för berg- och havsformation, så började gamla jordsystemstudier inom geologi, ursprungligen i Kina och Mellanöstern. I modern vetenskap var det första försöket att förklara interaktionsmodellen för jordprocesser gjord av rysk-ukrainsk forskare Vladimir Vernadsky (1863-1945) som såg biosfären som en geologisk kraft som levde och utvecklades till olika former av liv. Tjugo år efter Vernadskys passerar James Lovelock postulerade att biosfären har en reglerande roll i kommunikationsmekanismer inom jordsystemet, konceptet som han kallade "Earth Feedback hypothesis". I slutet av 1900-talet med tillgången till datateknik utvecklades systemvetenskapen över andra vetenskaper. Det ledde till utveckling av klimatmodeller som möjliggjorde interaktiv simulering av klimatet i olika delar av jorden.

NASA: s roll

Som en separat studie började ESS att existera med skapandet av Earth System Science-kommittén inom NASA 1983. Boken från NASA med titeln A Closer View (1988) gav omfattande analyser av utvecklingen av jordens systemvetenskap och betonade civilisationspåverkan som har har växit snabbt under de senaste decennierna av 20-talet. Boken drar slutsatsen att Earth System Science syftar till att bättre förstå, beskriva och modellera jordens klimatsystem.

Att förstå växelverkan mellan jordens sfärer och händelserna som uppstår inom ekosystemet gör att människor kan förutsäga händelsens resultat. Att kunna förutsäga är särskilt användbart när väsentliga byggprojekt är på startfasen. Efterfrågan på klimatologirapporter och klimatförändringsprocesser i den givna regionen är centralt vid projektering av någon väsentlig växt-, damm-, hydro- eller kärnkraftverk.

Jordens klimatsystem illustrerar hela planetets system av växelverkan mellan litosfären, hydrokfären, biosfären och atmosfären. Således kan det projiceras eller tas som en mall för att beskriva liknande processer i andra ämnen i Earth System science. Förutom de fyra sfäriska interaktionerna som nämns ovan undersöker nutida ESS sex stora interaktioner som förekommer bland jordens sfärer:

litosfären - hydrosfären

litosfären - biosfären

litosfär - atmosfär

hydrosfären - biosfären

hydrosfär - atmosfär

biosfär - atmosfär