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趣味地球科學

図解 地学の話

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內容簡介

  地球、自然、氣象、地層等
  周遭環境的疑問完全解答!

  你可曾知道地球的半徑只有6400km?過去的地球,1年其實有400天?我們身為「地球號太空船」的船員,漂浮在黑暗而廣大的宇宙中,不能對地球的事情一無所知!

  49個有趣主題、插圖解說,我們將告訴你地球的故事:
  ◎為什麼會氣象異常?
  ◎地球是否某天會停止自轉?
  ◎太陽的壽命還剩多久?
  ◎預測發生大地震的區域在哪?
  ◎火山爆發的機制及富士山什麼時候會爆發?
  ◎焚風現象及聖嬰現象是什麼?
  ◎北極和南極哪個比較冷?

本書特色

  1、 中學生趣味圖解閱讀系列新作!大人也愛的科普系列書!孩子不愛讀書嗎?那麼就從趣味學習系列著手吧!有別於教科書的刻板學習及流水帳式的敘述方式,讓孩子從有趣的圖片插畫建立起新的思維模式!同系列收錄《趣味化學》、《趣味生物》、《生活物理》、《趣味相對論》、《科學有趣之謎》、《飛機為什麼會飛》透過重點式的Q&A,結合有趣的圖表插畫,網羅科普知識的小百科,讓您愛不釋手輕鬆閱讀!

  2、 大家或許在國高中時期就學過地球科學。地球科學可以讓我們了解地球上各式各樣的事,然而,這門學科的分類十分繁雜,要詳盡地了解其全貌確實非常困難。本書挑選了49個有趣的主題,輔以插圖解說,以說故事的方式把地球介紹給讀者們認識。

  3、 本書分成4大主題:地球物理學、火山學、氣象學及地質學,由5名專家學者撰寫,帶你認識地球如何誕生?太陽的壽命還剩多久?地函為什麼會對流?北極星真的不會移動嗎?即將發生大地震的區域在哪裡?富士山什麼時候會噴發?日本有一天會消失嗎?
 

作者介紹

作者簡介

高橋正樹


  1950年生。理學博士。東京大學理學部畢業,東京大學大學院博士課程修畢。曾任茨城大學理學部副教授、教授,後任日本大學文理學部地球科學系教授。專長為地質學、岩石學。著作有《從花崗岩所見的地球進化》(岩波書店)、《島弧、岩漿、構造學》(東京大學出版會)、《毀滅性爆發》(祥傳社新書)、《火成作用》(共立出版)、《日本火山圖鑑》、《火山構造最佳完全指南》(誠文堂新光社)等。

栗田 敬

  1951年生。理學博士。東京大學理學部畢業,東京大學大學院碩士課程修畢。曾任筑波大學副教授及東京大學理學部、研究所副教授,後任東京大學地震研究所教授。為東京大學名譽教授。專長為地球物理學。著作有《探索地球內部》(岩崎書店)等。

鵜川元雄

  1954年生。理學博士。名古屋大學理學部畢業,名古屋大學大學院碩士課程修畢。曾任職於日本科學技術廳國立防災科學技術研究所(現為國立研究法人防災科學技術研究所),後任日本大學文理學部地球科學系教授。專長為地球物理學。著作有《地球動力學》(朝倉書店)等。

加藤央之

  1954年生。Ph.D。北海道大學理學部畢業,北海道大學大學院博士後期課程修畢。曾任職於財團法人電力中央研究院,後任日本大學文理學部地球科學系教授。專長為氣象學。著作有《日本的氣候Ⅰ、Ⅱ》(二宮書店)等。

磯崎行雄

  1955年生。理學博士。大阪市立大學理學部畢業,大阪市立大學大學院博士前期課程修畢。曾任山口大學理學部助教及東京工業大學理學部、研究所副教授,後任東京大學大學院綜合文化研究科教授。專長為地質學。著作有《生命及地球的歷史》(岩波新書)等。

譯者簡介

盧宛瑜


  輔大日文所畢,取得輔大翻譯學程證明。求學期間曾參與2006年中經院舉辦之台日科技高峰論壇研討會會後成果編譯。後陸續擔任多場活動口譯,如日本留學說明會口譯、2011年、2014年、2016年、2018年台北國際旅展中日口譯等。曾任秀峰高中、聖心女中、新莊高中兼職第二外語日文教師。譯有《血管年輕,就能延年益壽》、《提高免疫力的關鍵》、《飛機為什麼會飛》等書。
 
 

目錄



Part 1  地球物理學

01  地球如何誕生? 〜由多種隕石分2階段合體而成
02  圍繞太陽的行星,為何公轉軌道為橢圓形? 〜發現行星的橢圓運行軌道可謂科學革命
03  地球的地軸運動時會發生什麼事? 〜因為自轉軸傾斜,才產生了季節
04  磁場的起源及是否曾經發生倒轉? 〜地球的磁場會移動,北極和南極也會倒轉
05  地球是否某天會停止自轉? 〜地球自轉速度愈來愈慢,月球就會離地球愈來愈遠
06  太陽的壽命還剩多久? 〜太陽是中規模尺寸的星球,不會像大質量星球那麼短命
07  地函為什麼會對流? 〜地函會因熱膨脹上升,熱放射而下沉
08  月球為什麼會繞地球公轉? 〜原行星忒伊亞撞擊地球後,產生了月球
09  月球為什麼分正面和背面呢? 〜神祕的月球,正面和背面擁有截然不同的地貌
10  北極星真的不會移動嗎? 〜由於自轉軸進動,當地球的自轉軸移動時,北極星也會跟著旋轉
11  深海底部的水壓與金星的氣壓幾乎相同? 〜等同於深海900m的金星地表氣壓
12  夏季和冬季的太陽高度不同,為什麼呢? 〜由於地球自轉軸傾斜,太陽近子午線的高度才產生變化
13  地震會發生的地點和原因是什麼? 〜地震會發生在板塊邊緣,月震則發生在800km深處
14  預測發生大地震的區域在哪? 〜地震不會只發生一次就結束,會反覆發生

Part 2  火山學
01  岩漿究竟是什麼? 〜岩漿成分為矽酸,可分為4類
02  火山噴發的機制是什麼? 〜噴發就跟慶功宴上啤酒噴出的泡泡一樣
03  環太平洋為何有那麼多火山? 〜岩漿是因板塊隱沒而產生
04  富士山為什麼會在那個地方? 〜矗立於3個板塊交界處的富士山
05  富士山什麼時候會噴發? 〜若達到寶永大噴發的爆發規模,日本首都圈將受重災
06  破火山口究竟是什麼? 〜像個大鍋子一樣的巨大塌陷口,就是破火山口
07  普林尼式火山噴發何時會再襲擊日本? 〜即將來襲的普林尼式火山噴發,已進入倒數階段
08  超級火山的驚人威力有多大? 〜當平均氣溫下降10℃時,人類還能生存嗎?
09  板塊構造運動是什麼樣的現象? 〜板塊是讓地球內部冷卻的散熱器
10  熱點火山是什麼? 〜夏威夷和黃石火山是地球的偉大作品
11  頻繁噴發的神祕冰島 〜中洋脊與熱點間的密切關聯

Part 3  氣象學
01  暖化的機制是什麼? 〜人類破壞自然平衡,使溫室效應急遽增加
02  暖化讓北極的冰融化,會發生什麼事? 〜海水吸收暖化產生的熱而膨脹,導致海平面上升
03  北極和南極哪邊比較冷? 〜是否為陸地,在兩極圈內的相異條件
04  聖嬰現象與反聖嬰現象是什麼? 〜南美和印尼的氣壓就像蹺蹺板
05  高氣壓與低氣壓如何生成? 〜北半球的低氣壓風向為逆時針旋轉,高氣壓為順時針
06  吹過地球的風是如何產生的? 〜為什麼北半球的副熱帶上空吹西南風,陸地卻吹東北風
07  為什麼會發生焚風現象? 〜用越過山頂空氣的乾絕熱率及溼絕熱率來說明實際狀況
08  颱風為什麼會直撲日本? 〜與夏季的北太平洋高壓和西風帶有密切關聯
專欄 科里奧利力
09  為什麼會發生游擊式暴雨? 〜豪雨增大,降雨日數卻減少的詭異現象
10  靠近太陽的山上為什麼反而比較冷? 〜失去熱能的空氣溫度會下降
11  雲是如何形成的? 〜飄浮在空中的雲,就是空氣中飽和的水蒸氣
12  為什麼會發生龍捲風? 〜龍捲風又分為超級胞與非超級胞

Part 4  地質學
01  日本列島是如何形成的? 〜於2000萬年前誕生,2億5000萬年後消失
02  岩漿冷卻後會形成寶石嗎? 〜寶石很難從岩漿中生成,但鑽石是例外
03  地層為什麼可以呈現地球表層的紀錄? 〜從地層可以解讀地球初期表層環境的變遷
04  透過化石,我們可以知道什麼? 〜地層紀錄是地球歷史最棒的紀錄媒介
05  日本現在還是「黃金之國吉龐」嗎? 〜1t的礦石只要含1g黃金,就算是有經濟效益的金礦
06  不可思議的地景是如何形成的? 〜以岩石為材料,經自然風化作用而成的藝術
07  盤古大陸(超大陸)與不可思議的大陸分裂? 〜大陸的誕生與分裂都是板塊構造運動的力量
08  曾經有過雪球地球嗎? 〜整個地球完全冰凍,就是雪球地球
09  史上最大的生物大滅絕發生原因是? 〜生物大滅絕後,哺乳類誕生
10  白堊紀末的恐龍滅絕真相是? 〜隕石撞擊帶來的暗星雲是最大原因嗎?
11  產氧光合作用的起源是? 〜大氣中的氧濃度急速增加,構成地球特有的大氣層
12  為什麼地球上有這麼多種岩石呢? 〜地球是一間持續產出各種岩石的工廠
 



  各位可知6400km是什麼樣的距離?從東京到宇都宮之間的距離約為100km,6400km就是它的64倍。此外,日本本州的總長雖因測量方式而有不同,但大約為1300km,所以6400km是它的5倍。因此,這距離絕對不短,但也稱不上非常長。

  實際上,6400km是地球半徑的長度。或許有人會驚呼:「咦,地球這麼小啊!」沒錯,地球真的是一個很小的行星 。

  46億年,1年的46億倍。如此漫長的時光,就是地球的年齡。據說宇宙的年齡是138億年,與此相比,地球還算年輕,但也已走過相當悠遠的光陰。

  長時間生存著的小星球,這就是我們的地球。

  這個地球,可不是失去活力的死寂行星。它不斷發生地震,動搖著大地;時而有火山爆發,噴出灼熱的岩漿。颱風侵襲時,強風及豪雨肆虐;而大地也孕育著我們生活必需的石油、煤炭等能源,以及各式各樣的金屬資源。

  這些現象,都是地球內部的能源活動、或來自太陽的能源所導致。地球充滿豐沛的能量,簡直就是充滿活力的星球。

  地球大部分由固體地球組成,周圍由流體地球所環繞。流體地球由水圈及大氣層構成。水是賦予地球特徵的物質,因此,地球又被稱為水行星。

  大氣層中,空氣濃厚且會發生氣象現象的對流層,其厚度僅有10 km。和地球的半徑相比,這儼然只是薄薄的一層皮。然而,我們就是被夾在這圈大氣層和固體地球的表面之間,生存的空間相當狹小。

  你可曾知道地球的半徑只有6400km?我們身為這個小巧的行星「地球號太空船」上的船員,漂浮在黑暗而廣大的宇宙中,不能對地球的事情一無所知。

  各位或許在國高中時期就學過地球科學。地球科學可以讓我們了解地球上各式各樣的事,然而,這門學科的分類十分繁雜,要詳盡地了解其全貌不是不可能,但確實非常困難。本書不是一本將地球科學的種種分類,以有體系的方式條列的教科書。本書挑選了49個有趣的主題,輔以插圖解說,盡可能以說故事的方式介紹給讀者。

  本書的組成分為Part 1「地球物理學」、Part 2「火山學」、Part 3「氣象學」和Part 4「地質學」,直接採用一般的領域名稱做為各章節的命名。附帶一提,本書並未囊括地球科學的所有領域。

  本書的內容雖然力求淺顯易讀,但執筆者都是活躍於各領域的第一線研究者。一共有5位研究者參與,才成就了這本小小的書,內容相當緊湊精實。

  如果各位讀了這本書,對地球科學相關學問產生興趣,請一定要繼續針對有興趣的領域深入學習。本書可謂是地球科學的入門,歡迎打開這扇門,進入地球科學這個驚奇的世界。

  最後,要再次感謝企劃本書的日本文藝社書籍編輯部的坂將志先生,充滿熱情、參與本書編輯的米田正基先生,以及負責精美插圖與書籍設計的室井明浩先生。
 
作者代表 高橋正樹
 

詳細資料

  • ISBN:9789865529352
  • 叢書系列:知的
  • 規格:平裝 / 128頁 / 16 x 22.5 x 1 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

Part 1 地球物理學
 
01  地球如何誕生? 〜由多種隕石分2階段合體而成
 
太陽系大約在距今46億年前形成。包括太陽在內,太陽系的其他行星也同時誕生。最初是星雲間的氣體開始旋轉並濃縮,最終形成中心星球太陽以及在周圍繞行的圓盤狀雲,並從圓盤內的氣體中結晶出固體塵埃。這些塵埃透過相互碰撞合體,在短時間內形成岩石、微行星,進一步成為行星或衛星(圖1)。無法成為行星的小行星、隕石或月亮石等,其最早的年齡均是46億年前,因此被視為是形成太陽系的年代。
 
但是,地球卻沒有留下這麼久遠以前的紀錄。這是因為地球有其他行星沒有的板塊構造運動(參照本書P59),舊的岩石經常會被新形成的岩石所取代。地球目前所知最古老的岩石位於加拿大北部,大約在40億年前形成。而最古早的物質,是距今43億7000萬年前的鋯石礦物粒(圖2)。由此也能間接推測出地球的年齡約為46億歲。
 
科學界對地球岩石的化學成分已有充分研究,且經常與形成行星的物質(即隕石)相互比較。科學家發現,在各類隕石中,地球岩石與特定類型的隕石(頑火輝石球粒隕石)關係較為接近。
 
不過,這種類型的隕石中,完全不包含能夠形成大氣或海水的微量元素。因此,如果只有頑火輝石球粒隕石,無法形成現在的水行星地球。可見,形成地球的大氣與海水的氫及其同位素(除氫以外還有重氫和超重氫)之組成,乃是另有起源(碳質球粒隕石)。
 
由此可知,地球的形成分為2階段,首先是由頑火輝石球粒隕石聚集形成岩石及金屬,接著再加上碳質球粒隕石。實際派遣偵察機到太陽系中探查的結果,發現地球軌道周圍雖然也有頑火輝石球粒隕石分布,但在火星外圍的小行星帶中,卻只有外側的隕石包含了氫等揮發性成分。因此,我們有必要假設,在初期太陽系的圓盤星雲中,可能發生過大規模的物質移動。
 
順帶一提,地球的兄弟行星:水星、金星及火星,其形成方式應該也是相同的。
 
另一方面,位於較外圍的木星、土星等氣態巨行星,以及更外側的天王星、海王星等冰巨行星,在形成的過程中,會因為與太陽的距離遠近不同,而反映出不同的物質穩定條件。

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