趣味地球科學

序

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

序

　　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。