Carbon Cycle and Atmospheric Co2 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Geophysical Union

作者:E. T. Sundquist

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1985-04

价格:USD 28.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780875900605

丛书系列:

图书标签:

• 碳循环
• 二氧化碳
• 大气
• 气候变化
• 地球科学
• 环境科学
• 生物地球化学循环
• 温室气体
• 生态系统
• 全球变化

好的，这是一份针对一本名为《Carbon Cycle and Atmospheric CO2》的图书的详细简介，但内容完全聚焦于该领域内其他重要且相关的书籍可能涵盖的主题，以确保不包含您指定书籍的具体内容。 --- 深度聚焦：地球系统科学中的关键环节——气候变化、生物地球化学与生态系统响应 本书系概述： 本精选书单旨在为地球科学家、气候学家、生态学家以及政策制定者提供一份关于地球碳循环复杂性、大气二氧化碳动态变化及其对全球生态系统影响的权威参考指南。我们精心挑选的这些著作，共同勾勒出了一幅从地质时间尺度到现代观测的、关于碳如何在岩石圈、水圈、生物圈和大气圈中迁移、储存和释放的宏大图景。这些书籍深入探讨了驱动全球碳平衡的关键过程，尤其关注人为干扰对这些平衡的冲击，以及由此引发的对未来气候和生物多样性的深远影响。 第一部分：古气候与地质碳循环的基石（The Deep Past） 这部分精选著作将读者带回数十亿年的地质历史，追溯碳循环的起源与演变。重点在于理解地球长期碳循环（Long-Term Carbon Cycle）的驱动机制，它如何调控了数十亿年来地球的温度和宜居性。 1. 岩石风化与火山作用的宏观平衡： 深入剖析了硅酸盐岩石风化（Silicate Weathering）速率的控制因素，如构造抬升、降雨量和地表温度。这些书籍详细阐述了风化过程如何作为地球系统中的一个关键负反馈机制，将大气 $ ext{CO}_2$ 长期移除并封存在碳酸盐岩中。与之相对的是，火山活动和深海脱气（Degassing）作为主要的碳源，其活动频率和强度如何与风化速率共同决定了数百万年尺度的 $ ext{CO}_2$ 浓度。读者将学习到如何利用稳定同位素地球化学（如锶和氧同位素）来重建古代风化速率和构造历史。 2. 沉积记录与海洋古生产力： 该部分重点关注海洋，这是地球上最大的活跃碳汇之一。书籍详细介绍了海洋沉积物岩芯（Ocean Sediment Cores）的分析方法，包括有孔虫氧同位素比率 $(delta^{18} ext{O})$ 用于重建冰期-间冰期气候变化。此外，它们也探讨了生物泵（Biological Pump）在过去冰期和间冰期循环中的作用。特别关注海洋酸化在过去地质时期（如古新世-始新世极热事件，PETM）中的表现及其对海洋生物化石记录（如钙化生物的灭绝和恢复）的影响。 3. 冰川作用与陆地碳的迁移： 关于第四纪（Quaternary）的著作，详细分析了冰盖扩张和消退如何通过改变海平面和风化暴露面积，间接影响全球碳预算。它们阐述了冰期时期的“陆地碳存贮”假设，即大量碳被暂时锁存在寒冷、潮湿地区的土壤或永久冻土中，并在冰消期释放回大气或海洋。 第二部分：现代碳循环的动态过程与观测（The Active Present） 本部分聚焦于自工业革命以来，人类活动对碳循环造成的剧烈扰动，以及科学家们如何量化和监测这些变化。 1. 人为排放源的精确定量： 详细描述了化石燃料燃烧、水泥生产以及土地利用变化（特别是森林砍伐和农业扩张）对大气 $ ext{CO}_2$ 浓度的贡献。书籍会介绍全球碳项目（Global Carbon Project）所采用的核算方法，以及利用同位素指纹 $(delta^{13} ext{C})$ 来区分生物源和化石燃料源排放的技术细节。 2. 陆地生态系统的碳汇功能（Terrestrial Sink）： 对全球“绿色化”（Greening）现象背后的机制进行了深入探讨。这包括 $ ext{CO}_2$ 施肥效应（$ ext{CO}_2$ Fertilization Effect）在不同植被类型中的表现、氮沉降（Nitrogen Deposition）的协同作用，以及森林火灾和病虫害等干扰事件对碳吸收能力的破坏性影响。重点研究了永久冻土融化释放的甲烷和 $ ext{CO}_2$ 对未来碳预算的潜在反馈。 3. 海洋的吸收与物理化学响应： 深入探讨了海洋吸收大气 $ ext{CO}_2$ 的两个主要过程：物理过程（冷水溶解度增加）和生物过程（生物泵）。书籍详细介绍了海洋酸化的化学基础，包括碳酸钙饱和度的变化，以及这对珊瑚礁、浮游生物和商业渔业的直接影响。通过对北大西洋和南大洋的观测数据分析，量化了不同洋盆吸收效率的差异。 第三部分：反馈机制与气候系统耦合（Feedbacks and Consequences） 本部分是理解气候变化复杂性的核心，它将碳循环的变化与全球气候系统的其他组成部分联系起来，探讨关键的反馈回路。 1. 气候-碳循环反馈（Climate-Carbon Cycle Feedbacks）： 这部分阐述了气候变暖如何反过来影响碳循环，形成正反馈。例如，温度升高加速了土壤有机质的分解速率，释放更多 $ ext{CO}_2$；干旱频率增加降低了陆地生态系统的吸收能力；以及海洋暖化导致 $ ext{CO}_2$ 溶解度降低，减少了海洋吸收量。书籍可能会使用耦合气候模型（Earth System Models, ESMs）的模拟结果来预测未来世纪中，碳循环反馈可能为全球变暖增加的温度幅度。 2. 生物地球化学模型与预测： 系统地介绍了用于模拟全球碳循环的动力学模型（如基于过程的模型和箱式模型）。这些模型如何整合了植被动态、土壤碳分解、海洋环流和生物泵效率，以预测不同排放情景下（如 IPCC 的 SSPs 路径）未来百年内大气 $ ext{CO}_2$ 浓度的变化趋势。 3. 碳循环在极端气候事件中的角色： 聚焦于短期、高强度事件对碳预算的冲击。例如，巨型火山爆发如何通过气溶胶遮蔽短暂冷却地球，进而影响光合作用和海洋吸收；以及厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）周期如何导致年际间大气 $ ext{CO}_2$ 浓度出现明显波动，主要归因于热带陆地生态系统的波动。 第四部分：技术、政策与未来方向（Bridging Science and Society） 最后一部分关注将科学发现转化为实际行动和政策的途径。 1. 碳清除与负排放技术（Carbon Dioxide Removal, CDR）： 详细评估了当前和新兴的碳移除技术。这包括增强风化（Enhanced Weathering）、生物能源与碳捕集与封存（BECCS）的生态系统影响，以及海洋施肥（Ocean Fertilization）的潜在风险与伦理考量。书籍强调了评估任何 CDR 技术时，必须综合考虑其能耗、土地需求和长期碳存储的安全性。 2. 碳预算与气候目标： 解读“剩余碳预算”（Remaining Carbon Budget）的概念，即为了将升温控制在 $1.5^{circ} ext{C}$ 或 $2.0^{circ} ext{C}$ 目标下，人类还能排放多少总量的 $ ext{CO}_2$。这部分将科学量化与国际气候政策（如《巴黎协定》）紧密结合，突出了减排的紧迫性。 3. 监测与卫星遥感： 总结了当前利用卫星技术（如 OCO-2/3, GOSAT）反演大气 $ ext{CO}_2$ 柱浓度的方法、挑战和精度限制。这些观测数据如何帮助我们识别和归因区域尺度的排放热点和碳汇变化，是验证和改进全球碳模型不可或缺的工具。 --- 总结： 本系列选编的著作群，提供了一个全面、多尺度的视角，理解地球碳系统如何在自然规律和人类活动的主导下演变。它们不仅是数据和模型的集合，更是对人类世（Anthropocene）背景下，地球气候系统稳定性的深刻反思。读者将获得理解气候危机复杂性所需的所有核心知识框架。

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**书评四：** 阅读这本书的过程中，我最大的感受是它在处理“不确定性”和“模型局限性”时的态度。好的科学著作，会坦诚地指出当前模型的边界和参数设定的主观性，从而引导读者进行批判性思考。然而，这本书的笔调却显得过于自信，仿佛碳循环的规律已经被完全摸透，一切尽在掌握之中。它将复杂的气候模型预测结果，以一种近乎确定性的口吻呈现出来，这对于理解真实世界的复杂性是极其有害的。例如，关于植被的碳吸收饱和点问题，不同的气候情景下模型的预测差异巨大，但这在书中几乎没有得到充分的讨论。我们没有看到关于不同模型对云层反馈、气溶胶效应等关键变量敏感性的对比分析。这种对模型内在缺陷的刻意回避，使得整本书读起来缺乏一种必要的审慎和科学的谦逊。它给人一种错觉：气候科学是一门已经解决的学科，我们只需等待最终的结果即可。对于寻求理解科学辩论过程和认识现有知识局限性的读者来说，这本书提供的指导性价值是负面的，因为它可能会培养出一种对复杂系统预测的过度信任。

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**书评一：** 这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的墨绿色配上烫金的书名，透露出一种学术的厚重感。初捧之时，我满怀期待地翻开了目录，心想这定是一本对地球系统科学有深刻洞察的力作。然而，随着阅读的深入，我发现自己似乎陷入了一片知识的迷雾之中，找不到清晰的路径。作者的叙事风格极其跳跃，前一章还在细致地探讨古气候学中同位素的测量方法，下一章却突然转向了对现代农业碳汇潜力的宏观讨论，中间缺少了必要的逻辑桥梁。我期望看到的是对碳在不同圈层间迁移机制的系统梳理，例如海洋溶解泵、生物泵如何协同作用，形成一个完整、可循的闭环。但书中对这些核心机制的阐述，要么过于简略，一笔带过，如同教科书式的定义堆砌；要么则陷入了对某一特定地区、某一特定时间段内数据分析的泥潭，细节繁杂到令人难以把握其普适性意义。我特别想了解的是，在当前全球变暖的大背景下，陆地生态系统对增加的二氧化碳浓度的响应（CO2 施肥效应）究竟是增强还是减弱的趋势，以及气候反馈机制如何影响这一过程。期望中那种严谨的定量分析和富有洞察力的机制解释，并未能如期出现，留下的更多是知识点的碎片，而非一套完整的理论框架。这使得这本书更像是一系列研究报告的合集，而非一部连贯的专著。

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**书评五：** 这本书的结构布局非常怪异，似乎是强行将不同领域的专家观点拼凑在一起。第一部分是对大气化学平衡的古典论述，严谨但略显枯燥；紧接着，第三部分却突然转向了对碳循环在人类社会学和经济学中的角色探讨，涉及大量的福利经济学模型和跨代际公平的伦理讨论。这种跨界尝试本身是值得赞赏的，但遗憾的是，两个领域之间的过渡处理得极为生硬。碳循环的物理和化学基础，没有被有效地转化为可供社会科学模型引用的关键参数或约束条件。例如，当讨论碳税的有效性时，期望书中能有一章详细阐述，基于不同的碳循环响应速度（如海洋吸收的滞后性），最优的碳价应如何随时间动态调整。但书中对这些相互作用的探讨，仅仅停留在概念的简单叠加层面，缺乏深度的定量耦合分析。结果就是，物理学家会觉得其对化学过程的描述过于简化，而经济学家则会认为其提供的碳预算基础过于粗糙。这本书未能成功地搭建起一座跨学科理解的桥梁，反而更像是一本两本优秀著作被强行装订在一起的“双胞胎”，各自精彩，却互不相干。

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**书评二：** 作为一个长期关注能源转型议题的研究者，我对任何涉及大气中温室气体平衡的著作都抱有极高的热情。我翻阅此书时，首要关注点是它如何处理“人为排放”与“自然循环”之间的动态博弈。坦白说，这本书在描述工业革命以来化石燃料燃烧对大气浓度影响的叙事上，显得有些过于保守和陈旧。它花了大量的篇幅去追溯地质历史上的碳循环周期，那些史前的火山活动和沉积作用的讨论，虽然提供了历史背景，却稀释了对当下迫切问题的关注度。我真正想深入探究的是，那些新兴的碳捕集与封存（CCS）技术，其长期环境风险和经济可行性如何被纳入现有的碳预算模型中进行评估。书中似乎对这些前沿技术避而不谈，或者只是轻描淡写地将其归类为“未来的可能性”，而没有提供任何基于现有数据的深度分析或模型预测。这种对“正在发生”的挑战处理得如此暧昧，让我对其整体的科学前瞻性产生了怀疑。如果一本书未能清晰界定我们“还能做些什么”以及“这样做会带来什么后果”，那么它在指导实际政策制定上的价值就会大打折扣。这本书的遗憾在于，它更像是在描绘一幅宏大但略显模糊的地球画卷，而非提供一把解开当前困境的精确钥匙。

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**书评三：** 我必须承认，这本书的插图和图表设计水平堪称一流，色彩的运用和信息的密度达到了专业水准。每一幅图都精心制作，信息量巨大，乍一看，仿佛我已经掌握了气候变化的全貌。然而，这种视觉上的震撼感，很快就被文本内容的空洞所取代。作者似乎沉迷于数据的展示，却忽略了解释数据背后的“为什么”和“怎么办”。例如，书中有一张图表展示了特定海域的海洋酸化速率，数据异常清晰，但文字部分仅仅是对图表数值的复述，完全没有触及酸化过程对钙化生物群落结构产生的复杂、非线性影响机制。我期待的是对生物地球化学反馈的深入剖析，比如海洋吸收二氧化碳后，对深海生物群落乃至全球食物链的潜在冲击，以及这种冲击如何反作用于大气碳的吸收能力。这本书似乎满足于记录“是什么”，却对“如何”和“意味着什么”表现出一种令人沮丧的疏离感。对于那些期望通过阅读此书来构建完整、可操作的生态系统响应模型的读者来说，这本书提供的支撑远远不够，它更像是一本精美的视觉辞典，而非一本具有强大解释力的学术专著。

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