Category: Ciències de la terra

Ciències de la terra   |    Història geològica de la terra   |

---

1785 – James Hutton publica Theory of the Earth. Estudia la costa d’Escòcia i proposa la hipòtesi de uniformitarianism: la terra actual és el resultat de processos d’erosió i sedimentació com els que tenen lloc actualment.  Cicle de les roques. Com que aquests processos són lents, la terra hauria de ser molt antiga. ( Siccar point, el lloc prop d’Edimburg on Hutton va observar els estrats, BBC )

1813 – Georges Cuvier publica la Théorie de la terre (1821) on basant-se en les troballes paleontològiques,  afirma que a la terra havien existit animals i vegetals que ja no hi són. Hi hauria hagut extincions massives per inundacions i terratrèmols que donarien lloc a la formació de muntanyes ( catastrophism ) .

1830 – Sir Charles Lyell publica els Principles of Geology, on afirma que el món es remunta a centenars de milions d’anys. L’observació de restes de fòssils en estrats. [Els processos que veiem avui són els que han passat sempre, per tant, si la sedimentació és lenta, el que observem ha de ser resultat de fa milions d’anys.] [2023. Al Jasmund NP, el Königstühl té 118m d’altura, i s’estima que al Cretàcic creixia 1 mm cada 30 anys, hauria tardat 3.6M d’anys]

1911 – Arthur Holmes aplica la radioactivitat per datar les roques. Els isòtops inestables de nuclis emeten radició  decauen a altres isòtops fins que arriben a un estable. A Age of the Earth fa una estimació de 1600 Ma.

1955- Datació radiomètrica, edat de la terra 4550 Ma.

---

Estratigrafia

(llibre evolució p.22) A la itàlia del renaixement ja s’havien identificat els estrats sedimentaris. La mineria medieval a Alemanya identificava els plegaments i les falles. Al s18, geòlegs britànics i francesos es van adonar que podien fer servir els fòssils per identificar estrats successius. Els miners caracteritzaven els estrats per les seves propietats, per exemple terreny bituminí, que més tard s’entendria com un jaciment del carbonífer. A Alemanya se’n deia Muschelkalk i a Anglaterra blue Lias.

Observant els fòssils es va dividir (John Philips 1860) el passat en tres grans eres:

• Cenozoic: era dels mamífers
• Mesozoic: era dels rèptils. Al final s’extingeix el 65%.
• Paleozoic: Era dels peixos, era dels mol·luscs. Al començament hi ha una explosió de vida, al final s’extingeix un 85% de les espècies.

Els estrats es caracteritzen per:

• les propietats geològiques, si es tracta de roques ígnees, metamòrfiques o sedimentàries
• les propietats paleontològiques, els fòssils
• el temps, determinats per radiometria (geocronologia)

---

[2023. Al Jasmund NP, el Königstühl té 118m d’altura, i s’estima que al Cretàcic creixia 1 mm cada 30 anys, hauria tardat 3.6M d’anys]

---

wikipedia: time line of geology |   history geology

La Terra, geografia  |    Meteorologia    |   Ciències de la terra

---

s.XVIII Recollida de dades

1724 Farenheit construeix un termòmetre de mercuri. El 1742 Celsius definirà una altra escala.

Higròmetres. Anemòmetres.

El baròmetre de mercuri [Galileu en tenia un d’aigua]

1763 Lavoisier registra la humitat, pressió atmosfèrica i velocitat del vent cada dia.

1793 John Dalton distribueix una xarxa de pluviòmetres.

1863 E.H. Marié-Davy comença a dibuixar mapes d’isobares [que permeten anticipar la direcció dels vents]

1863 Francis Galton a Meteorographica introdueix les nocions de cicló i anticicló. [cicló, vents i pluges, anticicló, temps estables]

L’arribada d’un front fred desplaçant l’aire calent i humit amunt formaria cumulunimbus i pluges intenses.

L’arribada d’un front calent que pujarà sobre del fred durà Cirrus, cirrustrats, Altostrats i Nimbostrats, amb pluges suaus.

---

1904 Vilhelm Bjerknes concep la predicció del temps a partir de set variables a cada punt: pressió, temperatura, densitat, humitat i el vector velocitat. Amb les lleis de continuïtat de massa, moment i la termodinàmica i el model de gasos ideals, es poden escriure les equacions.

1922 Richardson divideix el cel en cel·les de 200km i du a terme la primera previsió, 6 hores vista, necessitant sis setmanes per fer els càlculs.

1950 Primera previsió feta amb l’ordinador ENIAC

1975 Es funda el ECMWF, european center for mediumrange Wheather Forecasts.

DK

Navegació. s xvi Navegants espanyols descobreixen el corrent del Golf. s.xviii Franklin la cartografiarà.

---

Marees

1609 Kepler proposa la lluna com a causa de les marees. Newton ho explica als Principia.

1776 Laplace escriu les equacions que tenen en compte el fregament i la ressonància. Les equacions serviran també per obenir estimacions del fons marí (3962 m a l’Atlàntic).

---

1855 Matthew Maury, identifica els principals corrents oceànics.

1905 Walfrid Ekman explica els corrents de superfície causats pels vents. A l’hemisferi nord el vent de l’oest empeny l’aigua a la dreta, i els alisis del nordest cap a l’esquerra.

1915 Langevin desenvolupa el sonar per detectar submarins durant la primera guerra mundial. Servirà per explorar el fons marí.

1960 El batiscaf Trieste de Piccard i Walsh baixen a la fossa Mariana, a 10000m, el 2012 James Cameron hi torna.

La Terra, geografia  | Estructura de l’atmosfera  |   Meteorologia    |   Ciències de la terra

---

[font DKS]

[Abans

Alhacen estima l’alçada de l’atmosfera en 15 km, basant-se en que el crepuscle comença quan el sol és 19º sota l’horitzó.

Galileu va estimar la densitat de l’aire, en 0.22% la de l’aigua, una aproximació prou bona al valor de 0.12%]

---

→ Circulació dels vents

16xx Hadley: L’aire puja a l’Equador i es desplaça a nord i sud per dalt, essent desplaçat de W a E per la rotació de la terra. Retorna per superfície desplaçant-se de E a W.

1856 William Ferrell, refina el model proposant unes cel·les intermitges

---

[aire]

1784 Cavendish  estableix que la composició de l’aire és bàsicament oxígen i nitrogen. ( l’estudi de l’evolució revela que les cianobactèries van transformar la composició de l’atmosfera de reductora a oxidant, fa 2400 milions d’anys: “la catàstrofe de l’oxígen“)

• Nitrogen (78%)
• Oxígen (21%)
• Argon (1%)
• Diòxid de carboni (0.03%)
• Vapor d’aigua

---

1804 Gay-Lussac i Biot pugen en globus 4 km per mesurar la concentració d’oxígen, pressió i temperatura. Disminueixen gradualment. S’envien sondes no tripulades més amunt i s’arriba a la conclusió que hi ha una primera capa, la Troposfera, de 0-12 km, on tenen lloc els fenomens meteorològics 0-12km. Segueix la Estratosfera, més uniforme i calma (12-50km).

1904 es veu que les ones de ràdio són reflectides, la qual cosa implica que hi ha d’haver una capa de plasma. S’anomena ionosfera [de moment no se sap l’alçada] > 50km

1930 Els globus sonda que mesuren temperatura, humitat i pressió són capaços d’enviar els resultats per ràdio.

1940 Explorant amb coets es troba una capa on la temperatura cau de sobte, la mesosfera. de 50 a 85 km, i després una capa de 85km  en amunt on la temperatura augmenta, la termosfera, on hi ha els ions que fan reflectir les ones de ràdio.

---

Òptica

Perquè el cel és blau?

 

La terra, geografia  |

[ una mica és com endevinar què hi ha en una capsa tancada picant i sacsejant-la des de fora]

---

Des de l’antiguetat es tenia evidència de certa activitat interna amb els volcans i terratrèmols

1665 A l’obra Mundus subterraneus Athanasius Kircher l’imaginava amb coves que podien contenir aigua o foc.

1798 Cavendish calcula la densitat mitjana com a 5.5 vegades la de l’aigua

1864 Jules Verne publica el Voyage au centre de la terre

---

1915 Hipòtesi de les plaques tectòniques de Wegener

1920 Harold Jeffreys observa que a cada terratrèmol hi ha una zona de la terra on no arriben les ones, d’on es pot deduir que hi ha un nucli líquid. [AD Ciencia: 1900 Richard Oldham observa dos tipus d’ones en els terratrèmols, les P, que travessen sòlids i líquids, i les S que només travessen sòlids. Les ones P arriben més tard del compte, cosa que implicaria un nucli molt dens.

1936 Inge Lehman proposa que hi ha un nucli intern sòlid i un extern líquid en detectar ones P febles.

La densitat mitjana de la terra a partir de Newton ha de ser de 5.5 mentre que la mitjana de les roques és de 2.7. Això vol dir que el nucli ha de contenir elements més pesants. Sabem també que hi ha magma fos per l’activitat volcànica.

D’aquí es surt un model que proposa:

• crosta continental: 9km bàsicament silicats i òxid d’alumini, temperatura -90º/900º
• crosta oceànica: 4-11 km, semblant, temperatura 0º/400º
• Mantell superior: 11 a 660 km: roca sòlida o semisòlida, silicats i òxid de magnesi, temperatura 400º/2000º
• Mantell interior: 660 a 2890km, roca semisòlida, semblant, temperatura 2000º/4000º
• Nucli extern:  2890 a 5150 km, ferro i níquel líquid, 4000º/5000º
• Nucli intern 5150 a 6370 km, ferro sòlid, 5000º/5500º

La forma de la terra: (EB) Pitàgores i Hiparc creien que la terra era rodona per analogia amb la lluna i el sol. El segle 3 BC Eratòstenes observà que al solstici d’estiu a les dotze, a Syene (actualment Assuan), el sol queia perpendicular mentre que a Alexandria formava un angle de 1/50, i estimant pel temps a arribar-hi en camell en uns 5000 estadis la distància entre les dues ciutats, tenim 50×5000, 250.000 estadis que amb uns 185 m per estadi dóna uns 46.000 km, que aproxima prou bé els 40.000 reals.

---

1519-1522 Magallanes dóna la volta al món

---

1670 1800 Geodèsia, mesures d’arc de meridià que estableixen que la terra és un elipsoide