Geo-Environment and Landscape Evolution pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mander, U. (EDT)/ Martin-duque, J. F. M. (EDT)/ Brebbia, C. a (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:1553.00元

装帧:

isbn号码:9781845641177

丛书系列:

图书标签:

• 地貌学
• 地质环境
• 景观演化
• 地球科学
• 地理学
• 地貌过程
• 环境地质
• 沉积学
• 构造地质
• 自然地理

《地球系统科学前沿：从深层圈层到生物圈的相互作用》 书籍简介 本书深入探讨了地球系统科学的最新研究进展，重点关注地球不同圈层之间复杂且动态的相互作用，以及这些作用如何塑造我们所观察到的行星特征和生命演化历程。全书结构严谨，内容前沿，汇集了来自地质学、气候学、生物地球化学、生态学以及空间科学等多个领域的顶尖学者的研究成果，旨在为地球科学的专业研究人员、高年级本科生和研究生提供一个全面、深入的参考框架。 第一部分：深部地球的驱动力与物质循环 本部分聚焦于地球内部的物理和化学过程，这些过程是驱动地表演变和物质迁移的根本动力。 第一章：板块构造与深部热力学 详细分析了地幔对流的最新数值模拟结果，探讨了热柱（Plumes）的形成机制及其对地壳构造活动的长期影响。我们审视了俯冲带深部水循环的关键作用，解释了地震活动、岩浆活动与地幔物质再循环之间的耦合关系。本章还引入了高温高压实验地质学的最新数据，用于校准和改进地幔矿物的状态方程，从而更精确地理解地球深部圈层的物质相变和粘滞性变化。 第二章：地幔-地核相互作用与地球磁场生成 本章深入研究了外核流体动力学（Geodynamo）的复杂性。通过结合地球物理观测数据（如地磁场长期变化记录）与先进的磁流体力学（MHD）模拟，我们探讨了地幔热边界层（Mantle Thermal Boundary Layer, MTBL）对液态铁对流模式的调控作用。特别关注了地核物质向地幔的物质交换，及其对地幔柱形成和地球磁场极性转换事件的潜在影响。分析了磁场强度在时间尺度上的波动，并将其与古气候记录中的部分异常事件进行对比研究。 第三部分：表层圈层的精细化过程与反馈机制 本部分将焦点转向地表附近，探讨了岩石圈、水圈、大气圈和生物圈之间错综复杂的反馈循环。 第三章：风化作用、碳循环与长期气候稳定 本章重点讨论了硅酸盐岩石风化在调节大气二氧化碳浓度中的核心作用。我们引入了基于同位素示踪（如锶同位素）和流域尺度物质平衡的最新方法，量化了不同气候带和构造背景下风化速率的差异。详细分析了生物作用（如微生物活动和植被覆盖）如何加速或抑制风化过程，以及这种生物-地球化学反馈如何将地球系统维持在一个有利于液态水存在的“宜居窗口”内。 第四章：水圈动力学与冰盖-海洋相互作用 本章深入剖析了全球水循环的加速与区域性分配不均。通过卫星重力数据（如GRACE/GRACE-FO）和海洋热力学模型，我们评估了极地冰盖（格陵兰和南极）的质量平衡及其对海平面上升的贡献。特别关注了深海环流（如大西洋经向翻转环流，AMOC）的稳定性，讨论了淡水输入对深海热盐对流的潜在干扰，并模拟了不同气候敏感度下海洋热量重新分配的长期后果。 第五章：大气化学、气溶胶与辐射平衡 本章聚焦于大气圈层的非均相化学过程。详细阐述了自然源（如火山喷发、生物源排放）和人为源气溶胶的辐射特性和云凝结核形成能力。通过对高空大气样本的分析，我们建立了更精确的自由基循环模型，以理解臭氧层恢复的化学动力学。此外，本章还探讨了火山灰云对全球短期气候的显著降温效应，以及其对区域天气模式的间接影响。 第三部分：生命的影响：生物圈的塑造力 本部分从生物学的角度审视地球的演化，强调生命活动对行星环境的深远影响。 第六章：古生物学与生命起源环境的重建 本章回顾了地球早期生命迹象的最新发现，并结合同位素地球化学证据，重建了太古宙和元古宙极端环境的物理化学条件。重点讨论了“大氧化事件”（GOE）的复杂性，包括海洋化学变化、大陆地壳的氧化以及早期微生物群落的生态适应性。我们采用同位素分馏模型来区分生物源和非生物源的甲烷和硫化物信号，以提高对早期生物圈活动的辨识度。 第七章：生物圈对土壤的形成与演化 土壤被视为地圈、水圈和生物圈交汇的复杂介质。本章详细分析了植物根系活动、微生物群落和动物活动如何影响岩石风化速率、有机质的稳定性和养分循环。通过对全球土壤剖面的微生物基因组测序数据，我们揭示了不同生物群落结构如何调控土壤的物理稳定性（抗侵蚀能力）和气体交换效率。引入了表层土壤碳库（Soil Carbon Pool）的动态模型，评估其在应对气候变化时的缓冲潜力。 第四部分：跨尺度集成与未来展望 本部分致力于将前述各圈层的知识进行整合，并展望地球系统科学的未来方向。 第八章：多圈层耦合模型与临界点研究 本章讨论了当前地球系统模型（ESMs）的最新发展，特别是如何更有效地耦合高分辨率的地表过程模型与低频次的深部地球过程模型。我们重点分析了地球系统中的“临界点”（Tipping Points）概念，例如永冻土融化、热带雨林向稀树草原的转变，以及这些潜在突变对人类社会和生态系统安全构成的风险。 第九章：空间观测与地球系统监测 本章强调了利用先进遥感技术对地球系统进行持续、高精度监测的重要性。详细介绍了合成孔径雷达（SAR）、激光雷达（LiDAR）以及高光谱成像在监测地表形变、植被健康和水体质量方面的应用。讨论了未来对地表过程的同步、多变量观测网络（如整合地面站、无人机和卫星数据）的构建策略，以期实现对地球系统状态的实时、集成化理解。 总结 本书超越了传统学科的界限，提供了一个统一的视角来审视我们所居住的行星。通过对深部驱动力、表层物质循环以及生命活动的深入剖析，本书致力于揭示地球作为一个整体如何维持其复杂性和动态平衡，并为理解人类活动对这一平衡的长期影响提供了坚实的科学基础。

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