地球物理学的プロセスにおける物質とエネルギーの保存
地球物理学的プロセスには、地球のシステム内で発生する膨大な範囲の現象が含まれ、構造プレートの動きから大気の循環まで。それらの複雑さにもかかわらず、これらのプロセスは、物質とエネルギーの保存の基本原則に準拠しています。
物質の保全：
* 質量保存法則： この法律は、問題を作成または破壊することはできず、あるフォームから別の形式にのみ変換されることはないと述べています。地質学的プロセスでは、これは、地球の総質量が変化を経ても一定のままであることを意味します。
* 例：
* ロックサイクル： ロックサイクルは、風化、侵食、堆積、融解などのプロセスを通じて、あるタイプから別のタイプ（火成、堆積、変成）に岩を継続的に変換します。フォームが変化しますが、岩の総質量は一定のままです。
* プレートテクトニクス： 構造プレートの動きには、地殻の創造と破壊が含まれます。しかし、地球の地殻の総質量は一定のままです。新しい地殻は中産の尾根に形成され、古い地殻は沈み込んでマントルにリサイクルされます。
エネルギーの保全：
* 熱力学の最初の法則： この法律は、エネルギーを作成または破壊することはできず、ある形式から別のフォームに転送または変換されることのみであると述べています。地球物理学的プロセスでは、エネルギーは常にある形式から別の形式に変換され、さまざまな現象を促進しています。
* 例：
* 太陽エネルギー： 太陽は地球の主要なエネルギー源です。太陽放射は、気象パターン、海流、植物の成長などのプロセスを促進します。
* 地球の内熱： 地球の内部熱は、放射性崩壊と惑星層からの残留熱から生じます。この熱は、プレートテクトニクス、火山活動、地熱活動を促進します。
* 水文学サイクル： 水循環には、大気、海洋、土地間のエネルギーの連続交換が含まれます。蒸発、凝縮、および降水量はすべてエネルギー変換を伴います。
物質とエネルギーの相互作用：
*物質とエネルギーは個別に保存されていますが、しばしば地球物理学的プロセスで相互作用します。たとえば、火山噴火中に放出されるエネルギーは、固体岩を溶融溶岩に変換し、物質の形を変えることができます。
* エネルギーの流れと変換： 地球物理学的プロセスでは、エネルギーはある形式から別の形式に変換されることがよくあります。たとえば、太陽エネルギーは光合成中に化学エネルギーに変換され、この化学エネルギーは燃焼中に熱と光として放出されます。
課題と例外：
*物質とエネルギーは保存されていますが、これらの変換を支配するプロセスはしばしば複雑であり、正確に定量化するのが困難です。
*核反応などの極端な場合、少量の質量をエネルギーに変換することができます（アインシュタインの有名な方程式E =MC²に従って）。ただし、これらの反応は、ほとんどの地球物理学的プロセスの規模では有意ではありません。
結論：
物質とエネルギーの保存は、すべての地球物理学的プロセスを支配する基本原則です。これらの原則は理論的には単純ですが、地球のシステム内の物質とエネルギーの複雑な相互作用は、研究と理解のための継続的な課題と機会を提供します。
