1901年，奧地利的休斯出版巨著《地球的面貌》，總結了迅速發展的近代地質學，書中出現了構造體系，大陸漂移等概念的雛形，預示著現代地質學的崛起。書中首次提出“生物圈”這一重要術語。地理

1902年，英國的泰塞倫斯發現大氣圈之平流層。英國的亥維塞和美國的肯內利從無線電繞地球彎曲通訊，提出大氣圈有電離層存在。

1903年，美國萊特兄弟駕駛自制的內燃機動力飛機試飛成功，邁出了人類航空史上重要的一步。

1909年，奧地利地震學者莫霍洛維契奇根據地震資料首先發現了“莫霍界面”，使人們對地球內部構造有了一定認識。

1912年，德國氣象學家和地質學家魏格納首次向世人公布了大陸漂移學說，引起巨大轟動。

1914年，德國的古登堡發現“古登堡界面”，使人們對地球的內部構造有了進一步的認識。

1921年，挪威人V·皮葉克尼斯提出著名的大氣環流圖案，對世界氣象學事業做出了巨大貢獻。

1924年，35歲的美國天文學家哈勃利用威爾遜山天文臺臺長海爾建造的當時世界上最大的2.5米口徑望遠鏡，發現并證明了遠在銀河系外的恒星系統，即河外星系，它是20世紀天文學最重大的成就之一。

1928年，英國地質學家、地球物理學家霍姆斯提出地慢對流說，成為20世紀最具影響力的地球物理理論之一。

1935年，美國地震學家里克特里克特研究加利福尼亞地方性地震時，首次提出震級的標度。

1942年，美國的林德曼發表“食物鏈”和“金字塔營養級”研究報告，創立了生態系統物質循環和能量流動的“十分之一法則”。

1946年，美國人沙佛發明了人工降雨。

1947年，美國科學家利比進行實驗證實放射性碳可以測定地球上的物質生成的年代。

1951年，德國的比爾曼通過對彗尾的運動和電離性質的分析，發現太陽經常射出氫等離子體，即所謂“太陽風”。

1954年，蘇聯建成并正式啟用世界上第一座核電站。

1957年10月4日，蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星。

1961年，美國著名的海洋地質學家赫斯與美國學者曲茨共同提出海底擴張的理論，為大陸漂移說做出了新的解釋。

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