Earth System Science From Biogeochemical Cycles to Global Changes (International Geophysics) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Academic Press

作者:Michael Jacobson

出品人:

页数:527

译者:

出版时间:2000-02-15

价格:USD 75.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780123793706

丛书系列:

图书标签:

Earth System Science
Biogeochemical Cycles
Global Change
Geophysics
Environmental Science
Climate Change
Ecology
Geochemistry
Sustainability
International Geophysics

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具体描述

Over the last decade, the study of cycles as a model for the earth's changing climate has become a new science. "Earth Systems Science" is the basis for understanding all aspects of anthropogenic global change, such as chemically forced global climate change. The work is aimed at those students interested in the emerging scientific discipline. Earth Systems Science is an integrated discipline that has been rapidly developing over the last two decades. New information is included in this updated edition so that the text remains relevant. This volume contains five new chapters, but of special importance is the inclusion of an expanded set of student exercises. The two senior authors are leading scientists in their fields and have been awarded numerous prizes for their research efforts. First edition was widely adopted. Authors are highly respected in their field. Global climate change, integral to the book, is now one of the most important issues in atmospheric sciences and oceanography.

好的，以下是针对《地球系统科学：从生物地球化学循环到全球变化》（国际地球物理学丛书）的图书内容不包含的详细图书简介： --- 《全球气候动力学与古气候重建：地表过程、大气环流与冰雪圈相互作用》内容提要本书聚焦于地球气候系统的核心驱动机制、长期演变规律以及关键圈层之间的复杂反馈。它深入探讨了驱动当前气候变化和塑造地球历史气候格局的物理、化学和生物过程，尤其侧重于气候动力学模型、古气候数据同化与解释，以及冰雪圈对全球能量平衡和水循环的调控作用。全书结构严谨，内容涵盖从行星尺度的大气环流机制到区域尺度的冰川动力学，旨在为气候科学家、地球物理学家和环境研究者提供一个全面、深入的参考框架。第一部分：气候动力学基础与全球环流本部分奠定了理解地球气候系统运行的基础。它详尽阐述了驱动全球气候系统的基本物理原理，包括太阳辐射的接收与分配、行星边界层过程、以及地转平衡与非地转运动的耦合。大气环流的机制：重点分析了哈德里环流、费雷尔环流和极地环流等三圈环流模型，并结合科里奥利力的影响，解释了行星尺度的气压带和风带的形成。深入探讨了中尺度对流系统、热带气旋的结构与发展机制，以及大气内部波动的传播特性（如重力波和开尔文波）。海洋环流与气候耦合：详细介绍了海洋的温盐环流（Thermohaline Circulation）及其在全球热量、碳和营养物质输运中的关键角色。分析了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、太平洋年代际振荡（PDO）和北大西洋涛动（NAO）等重要海气耦合模态的动力学特征、生命周期及其对区域和全球气候的遥相关效应。辐射平衡与能量收支：剖析了地球能量收支的详细构成，包括地表、大气和云层之间的短波和长波辐射过程。着重讨论了云的辐射强迫效应（正反馈与负反馈）的复杂性，以及气溶胶对太阳辐射传输的影响及其气候效应的定量评估。第二部分：冰雪圈的动态反馈与气候响应冰雪圈是地球气候系统中最敏感的组成部分之一，本部分专门研究了冰、雪、冻土等要素如何调制气候变化。冰川动力学与物质平衡：从流变学角度阐述了冰川和冰盖的内部变形、基底滑动机制。介绍了冰川质量平衡模型，分析了雪盖积累与消融过程对区域水文循环和地表反照率的影响。讨论了现代冰川退缩的观测证据及其对海平面上升的贡献率。第四纪冰盖的演化：探讨了米兰科维奇周期如何驱动过去百万年冰期-间冰期的交替。着重介绍了冰盖的形成、扩展和消亡过程中的地表抬升（Isostatic Adjustment）和岩石圈响应，以及冰期对全球海平面和大气环流的显著重塑作用。永久冻土的反馈机制：分析了永久冻土的结构、分布及其对碳循环的潜在影响。详细描述了冻土融化如何释放被封存的甲烷和二氧化碳，以及这种释放速率与温度变化的耦合关系，探讨了其作为潜在气候“引爆点”的科学依据。第三部分：古气候重建与气候模型验证本部分连接了地质历史证据与现代气候模拟，是检验气候模型准确性的重要环节。代用资料解析：深入介绍了几种主要的古气候代用指标的原理和应用，包括氧同位素（$delta^{18}O$ 和 $delta D$）在深海沉积物、冰芯和洞穴沉积（石笋）中的应用，用于重建过去温度、冰量和降水历史。同时，讨论了树木年轮（Dendroclimatology）、湖泊沉积物和生物化石在揭示区域气候变化中的作用。冰芯记录的意义：重点剖析了格陵兰和南极冰芯记录所揭示的过去大气成分（如 $ ext{CO}_2$, $ ext{CH}_4$）的浓度变化及其与温度波动的同步性。探讨了冰芯记录中揭示的快速气候变化事件（如Heinrich事件和Dansgaard-Oeschger事件）的全球影响及其驱动机制。耦合气候模型（GCMs）的验证与挑战：阐述了当前全球气候模型（GCMs）的结构，特别是如何耦合大气、海洋、陆面和冰雪圈模块。通过将模型输出与古气候重建数据进行对比，评估模型在模拟瞬态气候变化和长期气候演变方面的优势与局限性。讨论了如何通过提高模型分辨率和改进参数化方案来减少不确定性。第四部分：陆面过程、生物圈与气候的相互作用本部分关注地球表面过程（陆面）在调节气候中的作用，特别是水文循环、植被分布与气候之间的双向反馈。陆面水文循环：详细分析了蒸散发、土壤水分储集和地表径流的物理过程。探讨了植被冠层如何通过截留、蒸腾影响区域降水模式和地表能量平衡（特别是反照率和粗糙度）。生物圈与气候反馈：讨论了植被带的空间分布如何由气候决定，同时植被本身（如森林覆盖率变化）如何通过碳吸收和能量交换反作用于气候。分析了土壤有机质的动态变化对地表热力学特性的影响。地貌过程对气候的长期调制：简要介绍了构造抬升、侵蚀与风化速率对大气 $ ext{CO}_2$ 长期浓度的影响（硅酸盐风化反馈机制），展示了地质时间尺度上，地貌演化如何参与气候的自调节过程。本书的深度和广度，使其成为研究地球气候系统动态演变、验证气候预测能力、并从地质历史中汲取经验教训的必备参考书。它超越了单一要素的分析，强调了跨圈层相互作用的复杂性和整体性。