地球環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論

前言

科學(xué)在走向今天的道路上是輝煌的，而關(guān)于明天的進(jìn)展將不斷地震撼著人類的想象力。愛因斯坦用科學(xué)的創(chuàng)造性思維跨越了深邃的時(shí)空，人們只是在若干年后才艱難地證實(shí)了他的思想的腳印。魏格納遠(yuǎn)沒有這樣的幸運(yùn)，他用“大陸漂移”的思想啟動(dòng)了大陸閥，并推動(dòng)它在洋底“耕犁”，可惜直到他的思想連同肉體被掩埋在格陵蘭的冰天雪地中，仍然是一無所獲。也許，在地球科學(xué)的領(lǐng)域，跨越時(shí)代的科學(xué)思維，難以及時(shí)地由觀察所得到的資料解釋或證實(shí)，“地學(xué)革命”只得姍姍來遲。這給了我們一個(gè)重要的啟示：不要試圖用研究理論物理學(xué)的鑰匙去打開地球環(huán)境科學(xué)的大門。我們?cè)谇斑M(jìn)的道路上目光必須始終向下，注視著土地、水和礦產(chǎn)資源，盡量避免在我們的腳下留有遺憾。然而，另一方面，如果我們不抬起頭來用科學(xué)思維去洞察地球的未來、關(guān)注全球變化，那么遺憾將是不可避免的。更糟的是，那將是整個(gè)人類的遺憾。資源與環(huán)境作為兩個(gè)獨(dú)立的客體分別是地質(zhì)學(xué)家和環(huán)境學(xué)家研究的對(duì)象，但是當(dāng)我們把人、資源與環(huán)境聯(lián)系起來的時(shí)候，它們的相互牽制和制約就使得三者之間形成了一個(gè)此消彼長(zhǎng)的系統(tǒng)：資源的高度開發(fā)和對(duì)環(huán)境的高品質(zhì)追求是人類的本能的需求，但是實(shí)際上，資源總量是有限的，而資源的開發(fā)如果不以犧牲環(huán)境為代價(jià)，就得拿出利潤中相當(dāng)大的份額來“修補(bǔ)”環(huán)境。否則，資源開發(fā)量越大，環(huán)境損失也就越大?！翱沙掷m(xù)發(fā)展”已成為一個(gè)重要的話題，它要求有足夠的資源儲(chǔ)備保證社會(huì)生活的正常運(yùn)行，它要求良好的大氣環(huán)境、水環(huán)境以保持人類的生存。

內(nèi)容概要

本書從地球科學(xué)的基本原理出發(fā)，從太陽系和宇宙背景談起，探討了地球內(nèi)外圈層的結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和物理特征，闡述了地球的內(nèi)、外動(dòng)力作用的發(fā)生、發(fā)展過程，論述了人類活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的干預(yù)及其后果，重點(diǎn)考察了在地球科學(xué)與環(huán)境科學(xué)交叉點(diǎn)上的問題，大量介紹了當(dāng)代地球與環(huán)境科學(xué)的研究動(dòng)態(tài)和最新成果。    本書可作為高等學(xué)校地質(zhì)、地球化學(xué)與環(huán)境等專業(yè)的基礎(chǔ)教材，可供環(huán)境科研和環(huán)境保護(hù)工作者參考，也適合于高等學(xué)校理科專業(yè)的學(xué)生閱讀。

書籍目錄

總序修訂版前言第一版前言第1章　緒論——當(dāng)代的地球與環(huán)境科學(xué)  1.1　地球與環(huán)境科學(xué)的研究框架  1.2　當(dāng)代地球科學(xué)的研究領(lǐng)域  1.3　地球科學(xué)發(fā)展的方向  1.4　世界環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變與現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)的研究方向第2章　地球的字宙背景  2.1　太陽系的基本事實(shí)    2.1.1  太陽    2.1.2　八大行星    2.1.3  太陽系中的小天體    2.1.4　行星的距離分布規(guī)律    2.1.5　行星公轉(zhuǎn)軌道的特點(diǎn)    2.1.6　行星的自轉(zhuǎn)方向    2.1.7　太陽系的角動(dòng)量分配異常  2.2　太陽系起源假說及其發(fā)展    2.2.1　康德一拉普拉斯天體演化說——星云說    2.2.2　災(zāi)變說和爆發(fā)說    2.2.3　新星云說  2.3　宇宙模式    2.3.1  宇宙概念    2.3.2　幾個(gè)實(shí)測(cè)的天文事實(shí)    2.3.3　大爆炸宇宙學(xué)第3章　固體地球的物理概念　3.1　地球的形狀和大小　3.2　地球的重力　3.3　地球內(nèi)部的放射性　3.4　地球的溫度　3.5　地球的磁性  　3.5.1　磁場(chǎng)和地磁三要素　  3.5.2　地磁場(chǎng)變化和地磁異?！? 3.5.3　古地磁　3.6　地球的電性    3.6.1　地電的屬性    3.6.2　地電異?！?.7　地球的彈性    3.7.1　地球的彈塑性性質(zhì)    3.7.2　地球內(nèi)部的彈性和塑性　3.8　地球的結(jié)構(gòu)    3.8.1  內(nèi)地圈的劃分    3.8.2  內(nèi)地圈的性質(zhì)    3.8.3  關(guān)于殼幔結(jié)構(gòu)的新認(rèn)識(shí)    3.8.4　地殼均衡    3.8.5  內(nèi)部圈層的運(yùn)動(dòng)第4章　地球的物質(zhì)組成  4.1　地球的化學(xué)組成    4.1.1　克拉克值與豐度的概念  4.2　礦物    4.2.1　礦物的物理性質(zhì)    4.2.2　礦物的形態(tài)    4.2.3　礦物的分類    4.2.4　關(guān)于礦物類質(zhì)同像的概念  4.3　巖石    4.3.1　巖漿巖    4.3.2  沉積巖    4.3.3  變質(zhì)巖……第5章　地球演化的時(shí)代概念第6章　地球的內(nèi)部活動(dòng)力學(xué)過程第7章　巖石圈的活動(dòng)模式第8章　地球的外部動(dòng)力學(xué)過程第9章　土壤圈物質(zhì)循環(huán)及環(huán)境效應(yīng)第10章　水圈物質(zhì)循環(huán)及環(huán)境記錄第11章　大氣環(huán)境　第12章　生物圈環(huán)境第13章　地球的內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用第14章　古生物演化與古氣候變遷　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：日地空間環(huán)境是人類生存發(fā)展的重要活動(dòng)場(chǎng)所，空間天氣的災(zāi)變常造成衛(wèi)星失效、通訊中斷、導(dǎo)航系統(tǒng)失靈、飛行物跟蹤識(shí)別困難、核電站變壓器、電網(wǎng)燒毀等等，給人類活動(dòng)帶來巨大損失。日地空間領(lǐng)域關(guān)注的前沿是：太陽磁場(chǎng)的產(chǎn)生、結(jié)構(gòu)及其能量的轉(zhuǎn)換和釋放；探究電離層－熱層－中層系統(tǒng)中的電動(dòng)力學(xué)過程；探測(cè)研究磁尾及其與磁層整體變化間的關(guān)系；研究空間等離子體基本問題，如磁重聯(lián)、粒子加速等；研究極區(qū)中層大氣云與極區(qū)中層氣象之間的聯(lián)系，極區(qū)中層氣候的長(zhǎng)期變化及其與全球變化的關(guān)系等等，它們都是日地環(huán)境和空間天氣研究的重要內(nèi)容。關(guān)鍵科學(xué)問題是：認(rèn)識(shí)日地空間環(huán)境；探索災(zāi)害性空間天氣的發(fā)生機(jī)理、變化規(guī)律；空間天氣災(zāi)害預(yù)報(bào)以及空間天氣災(zāi)害的影響。（9）地球系統(tǒng)模式與模擬地球系統(tǒng)探測(cè)、觀測(cè)與信息處理的新原理、新方法和新技術(shù)等正在地球系統(tǒng)的框架下為地球科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入整體研究的時(shí)代提供了特別重要的契機(jī)。“十一五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃與綱要中提出了地球科學(xué)的前沿問題在于：地球系統(tǒng)過程與資源、環(huán)境和災(zāi)害效應(yīng)，主要研究方向：地球系統(tǒng)各圈層（大氣圈、水圈、生物圈、地殼、地幔、地核）的相互作用，地球深部鉆探，地球系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物過程及其資源、環(huán)境與災(zāi)害效應(yīng)，海陸相成藏理論，地基、?；?、空基、天基地球觀測(cè)與探測(cè)系統(tǒng)及地球模擬系統(tǒng)。國家的重大戰(zhàn)略需求的基礎(chǔ)研究包括：（1）人類活動(dòng)對(duì)地球系統(tǒng)的影響機(jī)制重點(diǎn)研究資源勘探與開發(fā)過程的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，重點(diǎn)流域大規(guī)模人類活動(dòng)的生態(tài)影響、適應(yīng)性和區(qū)域生態(tài)安全，重要生態(tài)系統(tǒng)能量物質(zhì)循環(huán)規(guī)律與調(diào)控，生物多樣性保育模式，土地利用與土地覆被變化，流域、區(qū)域需水規(guī)律與生態(tài)平衡、環(huán)境污染形成機(jī)理與控制原理，海洋資源可持續(xù)利用與海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)等。

編輯推薦

《地球環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論(第2版)》：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材，“十一五”國家重點(diǎn)圖書。

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