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出版者:

作者:Christopherson, Robert W.

出品人:

页数:752

译者:

出版时间:2008-2

价格:$ 157.30

装帧:

isbn号码:9780136005988

丛书系列:

图书标签:

• 地球系统
• 地理学
• 环境科学
• 地质学
• 自然地理
• 人文地理
• 地球科学
• 地理信息系统
• 可持续发展
• 环境地理学

好的，这是一份关于一本名为《地球系统科学导论：从内核到太空的动态相互作用》的图书简介。这份简介力求详尽，侧重于内容深度和广度，旨在吸引对地球科学多学科交叉领域感兴趣的读者。 --- 图书名称：《地球系统科学导论：从内核到太空的动态相互作用》 图书简介 内容概述： 《地球系统科学导论：从内核到太空的动态相互作用》是一部全面而深入的教材与参考专著，旨在为学生、研究人员以及对地球复杂性充满好奇的公众提供一个跨越传统学科界限的宏大视角。本书的核心理念是将地球视为一个由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及磁层相互作用构成的、持续演化的动态集成系统。本书摒弃了将地球科学割裂为孤立学科的传统模式，转而采用系统论的框架，探讨驱动地球运行的能量流动、物质循环以及反馈机制。 全书共分为五大部分，涵盖了从地球最深处到地球大气层上界的所有关键组成部分及其相互联系。内容不仅基于最新的观测数据和实验成果，更融入了前沿的数值模拟和理论模型，确保读者能够把握当前地球系统研究的最尖端进展。 第一部分：地球系统的基石——物质与能量 本部分奠定了理解地球系统的基础。首先，我们深入探讨了地球的内部结构和动力学，从铁镍构成的内核、流动的地幔到刚性的地壳，详细解析了板块构造理论的最新发展，及其如何驱动地震、火山活动，并深刻影响地表环境。随后，本书将焦点转向驱动整个系统的终极能量来源——太阳辐射。我们细致分析了太阳能与地球能量预算的平衡，以及内部热能（放射性衰变和残余热）在地质过程中的作用。特别关注的是，能量如何在不同圈层之间转换、传输和耗散，这是理解气候变化和地质灾害的先决条件。 第二部分：岩石圈的雕刻与循环 岩石圈不仅是承载生命的基座，更是地球系统中最缓慢但最具影响力的部分。本章详述了岩石的形成、变质和风化过程。不同于传统的岩石学描述，本书着重讨论了风化作用在碳循环中的关键角色，强调了化学风化如何通过溶解作用调节大气二氧化碳的浓度，从而影响长期气候稳定。此外，详细剖析了地球表面过程（如侵蚀、沉积）与构造运动的耦合关系，解释了山脉的形成、河流系统的演化以及沉积盆地的形成机制，这些过程直接控制着矿产资源的分布和地貌的景观塑造。 第三部分：水圈、大气圈的相互作用与气候动力学 这是全书的重点之一，聚焦于驱动天气和气候变化的关键圈层。在水圈部分，本书全面考察了全球水循环，包括蒸发、降水、冰川动力学以及海洋环流。我们详细阐述了海洋作为巨大的热量和碳汇的调节作用，特别是深海环流和温盐环流的机制。在大气圈部分，聚焦于大气环流模式、能量传输以及辐射平衡。内容深入到中尺度天气系统的形成与演化，并系统地梳理了地球气候系统对外部扰动（如轨道变化、太阳活动变化）的响应机制。气候反馈环路，特别是云反馈和冰雪反照率反馈，被给予了大量的篇幅进行深入分析，以揭示系统的不稳定性与稳定性。 第四部分：生物圈的嵌入与地球化学循环 生物圈并非独立于其他圈层而存在，而是深刻嵌入并主动调节着地球的化学环境。本部分探讨了生命起源的地球化学背景，并追溯了生命对地球大气成分的根本性改造——特别是“大氧化事件”。我们详细分析了关键的生物地球化学循环：碳循环、氮循环、磷循环和硫循环。本书强调了微生物在全球物质循环中的核心地位，并讨论了当代人类活动（如化石燃料燃烧、农业集约化）如何通过改变这些自然循环的速率和路径，对地球系统造成前所未有的压力。生物多样性与生态系统服务功能在维持地球系统稳态中的作用，也得到了充分的阐述。 第五部分：从地球到太空——外圈层的影响与未来展望 为了实现对“地球系统”的完整理解，本书扩展了视角，纳入了与地球生命息息相关的外部影响因素。本部分探讨了太阳活动（如太阳风、耀斑）对地球磁层、电离层的影响，以及这些影响如何间接作用于地面技术系统。此外，本书还讨论了地球轨道参数（米兰科维奇旋量）如何作为长期的气候驱动力。最后，本部分聚焦于当前地球系统面临的挑战，如全球变暖、海洋酸化、生物圈退化。它不仅总结了当前的科学发现，更重要的是，探讨了地球系统科学在构建可持续未来、进行风险评估和政策制定中的指导作用，为读者提供了前瞻性的研究方向。 本书特色： 系统整合性： 避免了学科孤立，处处强调圈层间的质量、能量和信息交换。 案例驱动： 大量引用了过去的地质事件（如“雪球地球”、古新世-始新世极热事件）和当代的重大环境问题（如厄尔尼诺现象、近期气候变暖）作为分析案例。 定量分析： 包含了必要的数学和物理基础，介绍地球系统建模的基本原理和方法，帮助读者理解复杂系统的定量描述。 跨学科视野： 内容涉及地质学、海洋学、气象学、生态学、化学乃至空间物理学，是地球系统科学领域内的一部权威性指南。 《地球系统科学导论：从内核到太空的动态相互作用》旨在培养新一代的地球科学家，使他们能够以全局、动态和多尺度的视角来理解我们赖以生存的这颗蓝色行星。它不仅是课堂学习的良伴，也是对地球未来走向深思的必备读物。

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