物理的地理

自然地理学（または地質学）は、地理学の3つの主要分野の1つです。^{[1] [2] [3] [4] [5]}自然地理学は、大気、水圏、生物圏、地圏などの自然環境におけるプロセスとパターンを扱う自然科学の一分野です。この焦点は、構築環境に焦点を当てた人文地理学や、空間情報を取得、分析、解釈、理解するためのツールの使用、研究、作成に焦点を当てた技術地理学の分野とは対照的です。 ^{[4] [5] [6]}ただし、3つの分野にはかなりの重複があります。

自然地理学は、次のようにいくつかの分野または関連分野に分けられます。

• 地形学^{[7] [8]は、地球の}表面と、現在および過去におけるその形成過程を理解することに関係しています。地形学には、砂漠地形学や河川地形学など、さまざまな環境の特定の地形を扱ういくつかのサブ分野がありますが、これらのサブ分野は、主に地殻変動や気候プロセスなど、それらを引き起こす中核プロセスによって統合されています。地形学は、フィールド観察、物理的実験、数値モデル（地形測定法）の組み合わせを通じて、地形の歴史とダイナミクスを理解し、将来の変化を予測することを目指しています。地形学の初期の研究は、土壌科学の2つの主要分野のうちの1つである土壌学の基礎となっています。

• 水文学^{[7] [8]}は主に地表および地表近くの土壌や岩石を移動・蓄積する水の量と質に関係し、水循環によって特徴付けられる。したがって、この分野は河川、湖沼、帯水層、そしてある程度は氷河の水を包含し、これらの水域に関係するプロセスとダイナミクスを調べる。水文学は歴史的に工学と重要なつながりがあり、そのためその研究では主に定量的な方法を開発してきたが、システムアプローチを取り入れた地球科学の側面も持っている。自然地理学のほとんどの分野と同様に、水文学には特定の水域または他の領域との相互作用を調べるサブフィールドがあり、たとえば湖沼学や生態水文学などである。
• 氷河学は、氷河と氷床、またはより一般的には氷圏または氷と氷に関連する現象を研究する学問です。氷河学では、後者（氷床）を大陸氷河、前者（氷河）を高山氷河として分類します。これらの分野の研究は、氷床と氷河の両方のダイナミクスに関する研究に似ていますが、前者は氷床と現在の気候との相互作用に関心を持ち、後者は氷河が景観に与える影響に関心を持つ傾向があります。氷河学には、積雪水文学や氷河地質学など、氷床と氷河に関係する要因とプロセスを調べる膨大なサブフィールドもあります。
• 生物地理学^{[7] [8]}は、種の分布の地理的パターンと、これらのパターンをもたらすプロセスを扱う科学です。生物地理学は、アルフレッド・ラッセル・ウォレスの研究の結果として研究分野として登場しましたが、20世紀後半以前のこの分野は、その展望は歴史的であり、そのアプローチは記述的であると広く考えられていました。創設以来、この分野の主な刺激は、進化、プレートテクトニクス、および島嶼生物地理学の理論でした。この分野は、島嶼生物地理学、古生物地理学、系統地理学、動物地理学、および植物地理学の5つのサブフィールドに大きく分けることができます。
• 気候学^{[7] [8]は}気候の研究であり、科学的には長期間にわたる平均化された気象条件として定義されます。気候学は、ミクロ（局所的）およびマクロ（地球規模）気候の性質と、それらに対する自然および人為的影響の両方を調査します。この分野はまた、さまざまな地域の気候と、特定の現象または期間の研究（例：熱帯低気圧の降雨気候学および古気候学）に大きく細分化されます。
• 土壌地理学は、地形全体にわたる土壌の分布を扱います。地理学と土壌科学の中間に位置するこの学問は、自然地理学と土壌学の両方の基礎となります。^{[9] [10] [11]}土壌学は、自然環境における土壌の研究です。土壌生成、土壌形態、土壌分類を扱います。土壌地理学は、地形、気候（水、空気、温度）、土壌生物（微生物、植物、動物）、土壌内の鉱物（生物地球化学的循環）に関連して、土壌の空間分布を研究します。
• 古地理学^[7]は、地層記録に保存された物質を調査して、地質時代を通じて大陸の分布を決定する学際的な研究です。大陸の位置に関する証拠のほとんどは、化石や古地磁気の形で地質学から得られます。これらのデータの使用により、大陸移動、プレートテクトニクス、超大陸の証拠が得られました。これは、ウィルソンサイクルなどの古地理学理論を裏付けています。
• 海岸地理学は、海洋と陸地の動的境界面を研究する学問であり、自然地理学（海岸地形学、地質学、海洋学）と海岸の人文地理学の両方を組み込んでいます。海岸の風化過程、特に波の作用、堆積物の移動と風化、そして人間が海岸と関わる方法を理解することが含まれます。海岸地理学は、主に地形学の研究ですが、海岸の地形だけでなく、海面変動の原因と影響も研究します。
• 海洋学^[7]は、地球の海洋を研究する自然地理学の一分野です。海洋生物と生態系のダイナミクス（生物海洋学）、海流、波、地球物理的流体力学（物理海洋学）、プレートテクトニクスと海底の地質（地質海洋学）、海洋内および海洋境界を越えたさまざまな化学物質と物理的特性のフラックス（化学海洋学）など、幅広いトピックをカバーしています。これらの多様なトピックは、海洋学者が世界の海洋に関する知識と海洋内のプロセスの理解を深めるために融合している複数の分野を反映しています。
• 第四紀科学^[8]は、過去260万年にわたる第四紀に焦点を当てた学際的な研究分野です。この分野では、最終氷期と最近の間氷期である完新世を研究し、代理証拠を使用してこの期間の過去の環境を再構築し、発生した気候と環境の変化を推測します。
• 景観生態学は、生態学と地理学のサブ分野であり、景観の空間的変動が、環境内のエネルギー、物質、個体の分布や流れなどの生態学的プロセスにどのように影響するかを扱います (これは、生け垣などの景観「要素」自体の分布に影響を与える可能性があります)。この分野は、主にドイツの地理学者カール トロールによって資金提供されました。景観生態学は、通常、応用的かつ全体的な文脈で問題を扱います。生物地理学と景観生態学の主な違いは、後者は流れやエネルギーと物質がどのように変化するか、そしてそれらが景観に与える影響に関係しているのに対し、前者は種の空間パターンと化学サイクルに関係していることです。
• 地理情報学は、地理情報、つまり空間参照情報を収集、保存、処理、配信する分野です。地理情報学には、測地学(地球、その重力場、地殻運動、海洋潮汐、極運動などのその他の地球力学的現象の測定と表現を扱う科学分野)、地図作成、地理情報科学 (GIS)、リモート センシング(対象物と物理的にまたは密接に接触せずに記録またはリアルタイム センシング デバイスを使用して、対象物または現象に関する情報を短期または大規模に取得すること) が含まれます。
• 環境地理学は、人間と自然界の相互作用の空間的側面を分析する地理学の一分野です。この分野は、人文地理学と自然地理学の溝を埋めるもので、地質学、気象学、水文学、生物地理学、地形学のダイナミクス、および人間社会が環境を概念化する方法についての理解が必要です。この分野は、社会と環境を結びつける環境決定論などの理論によって、以前は現在よりも研究で目立っていましたが、現在は主に環境管理や人為的影響の研究の領域になっています。

メインカテゴリー: 地理ジャーナル

精神地理学と地球科学のジャーナルは、大学やその他のさまざまな研究機関で行われた研究の結果を伝え、文書化します。ほとんどのジャーナルは特定の分野を扱っており、その分野の研究を発表していますが、人文地理学者とは異なり、自然地理学者は主に地理学ジャーナルではなく学際的なジャーナルに発表する傾向があります。研究は通常、科学論文の形で表現されます。さらに、教科書、本、および雑誌は、環境問題や文化的ジレンマに焦点を当てる傾向がありますが、一般の人々に研究を伝えます。自然地理学者の記事を掲載するジャーナルの例は次のとおりです。

古代ギリシャ時代に科学としての地理学が誕生して以来、19世紀後半に人類地理学（人文地理学）が誕生するまで、地理学はほぼ完全に自然科学であり、既知の世界のすべての場所の位置と説明的な地名集の研究でした。この長い期間に書かれた最も有名な作品の中には、古代のストラボン（地理学）、エラトステネス（地理学）、ディオニュシオス・ペリゲテス（ペリゲシス・オイケウメネ）など、いくつかの作品が例として挙げられます。より近代では、 19世紀のアレクサンダー・フォン・フンボルト（コスモス）の作品がこれに含まれ、16世紀初頭のマルティン・フェルナンデス・デ・エンシソの著作『地理大全』で初めて新世界が示され、 地理学は物理的かつ自然科学としてみなされました。

18 世紀から 19 世紀にかけて、地質学から伝わったジェームズ・ハットン(斉一説) とジョルジュ・キュヴィエ(天変地異説) の支持者間の論争が地理学の分野に大きな影響を与えました。当時の地理学は自然科学だったからです。

19 世紀の 2 つの歴史的出来事が、自然地理学のさらなる発展に大きな影響を与えました。1 つ目は、産業革命の時代に産業に必要な原材料を求めて、ヨーロッパがアジア、アフリカ、オーストラリア、さらにはアメリカにまで植民地を拡大したことです。これにより、植民地大国の大学に地理学部が設立され、各国の地理学会が誕生して発展し、オラシオ・カペルが地理学の制度化と名付けたプロセスが生まれました。

シベリアの探検がその一例です。18世紀半ば、多くの地理学者が北極圏のシベリア地域で地理調査を行うために派遣されました。これらの中には、ロシア地理学の祖とみなされているミハイル・ロモノーソフがいます。1750年代半ば、ロモノーソフはシベリアで調査を行うために科学アカデミー地理学部で働き始めました。彼らは土壌の有機起源を明らかにし、氷の動きに関する包括的な法則を開発し、それによって地理学の新しい分野である氷河学を設立しました。1755年には彼の主導でモスクワ大学が設立され、彼はそこで地理学の研究と地理学者の育成を促進しました。1758年に彼は科学アカデミー地理学部長に任命され、この職からロシアで最も重要な長期遠征と地理学研究に導かれた地理調査の作業方法論を開発することになりました。

ロシア学派の貢献は彼の弟子たちを通じてより頻繁になり、19世紀には「領土の包括的分析の原理」や「ロシアのチェルノーゼム」など非常に重要な仕事をしたワシリー・ドクチャエフなどの偉大な地理学者がいる。後者では、単純な地層とは異なる土壌の地理的概念を導入し、土壌学という新しい地理学研究分野を開拓した。気候学もロシア学派から大きな後押しを受け、その主な貢献である気候分類は今日でも有効である。しかし、この偉大な地理学者は、古気候学の父と見なされている著書「地質学的過去の気候」を通じて古地理学にも貢献した。この時期にこの分野に多大な貢献をしたロシアの地理学者には、NM・シビルツェフ、ピョートル・セミョーノフ、KD・グリンカ、ネウストラエフなど がいる。

2 つ目の重要なプロセスは、世紀半ばのダーウィンによる進化論です(これは、動物学者として学術的な訓練を受け、ダーウィンの考えの信奉者であったフリードリヒ・ラッツェルの研究に決定的な影響を与えました)。これは、生物地理学の発展に重要な推進力をもたらしました。

19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけて、もう 1 つの大きな出来事が米国で起こりました。ウィリアムモリス デイビスは、自国における学問の確立に重要な貢献をしただけでなく、この分野に革命をもたらし、侵食サイクル理論を開発しました。デイビスはこれを地理学全般のパラダイムとして提唱しましたが、実際には自然地理学のパラダイムとして機能しました。デイビスの理論では、山やその他の地形は、周期的に現れる要因によって形成されると説明されています。デイビスは、このサイクルは、地質学的プロセス (断層、火山活動、地殻変動など) による起伏の隆起から始まると説明しました。川や流​​出水などの要因によって、山の間に V 字型の谷が形成され始めます (「若年期」と呼ばれる段階)。この最初の段階では、地形はより急峻で不規則です。時間が経つにつれて、流れはより広い谷を刻み (「成熟期」)、その後、曲がりくねって、そびえ立つ丘だけが残ります (「老化期」)。最終的に、すべてが可能な限り低い標高の平坦な平原（「ベースライン」と呼ばれる）に到達します。この平原は、デイビスによって「準平原」（「ほぼ平原」を意味する）と呼ばれました。その後、川の再生が起こり、別の山岳隆起が発生し、サイクルが継続します。

デイヴィスの理論は完全に正確というわけではないが、当時としては極めて革命的で独自のものであり、地形学の地理学のサブフィールドを近代化し、創出するのに役立った。その影響は、自然地理学のさまざまな分野で無数の研究を促した。古地理学の場合、この理論は景観の進化を理解するためのモデルを提供した。水文学、氷河学、気候学にとっては、景観を形成しサイクルに影響を与える地理的要因の研究が促進された。ウィリアム・モリス・デイヴィスの研究の大部分は、自然地理学の新しい分野である地形学の発展につながったが、その内容はそれまで地理学の他の分野と変わらなかった。その後まもなく、この分野は大きな発展を遂げることになる。彼の弟子の中には、カーティス・マーバットや土壌学への彼の​​貴重な遺産、マーク・ジェファーソン、アイザイア・ボウマンなど、自然地理学のさまざまな分野に多大な貢献をした者がいる。

• エラトステネス（紀元前276年-194年）は地理学という学問を発明した人物です。^[12]彼は地球の大きさについて初めて信頼できる推定を行いました。^{[13]彼は数理地理学と}測地学の父とみなされています。^{[13] [14]}
• プトレマイオス（90年頃 - 168年頃）は、ギリシャとローマの知識をまとめ、『地理学』という本を著した。
• アブー・ライハン・ビールーニー（973年 - 1048年）は測地学の父とみなされている。^{[15] [16] [要検証]}
• イブン・スィーナー（アヴィセンナ、980年 - 1037年）は、『治癒の書』の中で重ね合わせの法則と斉一説の概念を定式化しました。
• ムハンマド・アル＝イドリースィー（ドレスィス、1100年-  1165年頃）は、近代以前で最も正確な世界地図であるタブラ・ロジェリアナを^{作成した。 [17]}
• ピリ・レイス（1465年 - 1554年頃）。彼のピリ・レイス地図は、アメリカ大陸とおそらく南極を含む現存する最古の世界地図である。
• ゲラルドゥス・メルカトル（1512年 - 1594年）、革新的な地図製作者であり、メルカトル図法の創始者。
• ベルンハルドゥス・ヴァレニウス（1622年 - 1650年）は、地理学の初の概要であり、近代地理学の基礎となる重要な著作『一般地理学』（1650年）を執筆しました。
• ミハイル・ロモノーソフ（1711年 - 1765年）、ロシア地理学の父であり、氷河学の研究を創始した。
• アレクサンダー・フォン・フンボルト（1769-1859）は、近代地理学の父とみなされています。コスモスを出版し、生物地理学の研究を創始しました。
• アーノルド・ヘンリー・ギヨー（1807年 - 1884年）は、氷河の構造に注目し、特に流氷における氷河の動きについての理解を深めました。
• ルイ・アガシー（1807年 - 1873年）、地球が着実に冷却しているという考えに異議を唱えた氷河理論の提唱者。
• アルフレッド・ラッセル・ウォレス（1823年 - 1913年）、近代生物地理学とウォレス家の創始者。
• ワシリー・ドクチャエフ（1840年 - 1903年）、ロシア地理学の第一人者であり、土壌学の創始者。
• ウラジミール・ペーター・ケッペン（1846年 - 1940年）、最も重要な気候分類の開発者であり、古気候学の創始者。
• ウィリアム・モリス・デイビス（1850年 - 1934年）、アメリカ地理学の父、地形学の創始者、地理循環理論の開発者。
• ジョン・フランコン・ウィリアムズ FRGS (1854-1911) は、1881 年に出版された彼の代表作『海洋地理学』を執筆しました。
• ワルター・ペンク（1888年 - 1923年）、侵食サイクルと隆起と侵食の同時発生を提唱した人物。
• サー・アーネスト・シャクルトン（1874年 - 1922年）、南極探検の英雄時代の南極探検家。
• ロバート・E・ホートン（1875年 - 1945年）、近代水文学および浸透能力や地表流などの概念の創始者。
• J・ハーレン・ブレッツ（1882年 - 1981年）、壊滅的な洪水、特にブレッツ（ミズーラ）洪水による景観形成に関する研究の先駆者。
• ルイス・ガルシア・サインツ(1894 ～ 1965 年)、スペインの自然地理学の先駆者。
• ウィリー・ダンスガード（1922年 - 2011年）、古気候学者、第四紀科学者。酸素同位体年代測定法の利用に尽力し、ダンスガード・オシュガー事件の共同同定者。
• ハンス・エシュガー（1927年 - 1998年）、古気候学者、氷床コア研究の先駆者、ダンスガード・オルシュガー事件の共同同定者。
• リチャード・チョーリー（1927年～2002年）は、地理学における定量的革命とシステム理論の活用に大きく貢献した人物です。
• ニコラス・シャクルトン卿（1937年～2006年）は、過去数百万年間の気候の変動が、地球と太陽の軌道と位置関係の変化と相関している可能性があることを実証しました。

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• TX ハクスリー著『Physiography』（1878 年）、全文、テムズ川流域の自然地理
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• 学生と教師のための自然地理学、英国 National Grid For Learning