地球科學(xué)概論地球科學(xué)概論地球與空間科學(xué)共講

會計學(xué)1地球科學(xué)概論地球科學(xué)概論地球與空間科學(xué)共講本堂課內(nèi)容1.地球科學(xué)的目標(biāo)2.為什么學(xué)習(xí)“地球科學(xué)概論”3.地球科學(xué)的科學(xué)位置與框架4.應(yīng)用地球科學(xué)5.地學(xué)發(fā)展簡史6.地球科學(xué)發(fā)展趨勢7.中國地球科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀8.環(huán)境科學(xué)9.“十五”期間優(yōu)先資助領(lǐng)域

10.極地科學(xué)第1頁/共38頁1.地球科學(xué)的目標(biāo)四大起源問題判斷：求知欲與生存的需要學(xué)科建設(shè)：在邊緣上尋找生長點“問題地球科學(xué)”第2頁/共38頁2.為什么學(xué)習(xí)“地球科學(xué)概論”基本素質(zhì)的需要宏觀更宏微觀更微，“拆0”與“組裝”建立科學(xué)的思維方式值得一學(xué)嗎？認(rèn)識.關(guān)心.重建.拯救第3頁/共38頁3.地球科學(xué)的科學(xué)位置與框架科學(xué)的概念

致知在格物，格物而后知玉.---《禮記.大學(xué)》

天演論－嚴(yán)復(fù)將science譯為科學(xué)。什么是科學(xué)？

第4頁/共38頁什么是科學(xué)？百科全書：科學(xué)是對現(xiàn)實世界規(guī)律的不斷深入認(rèn)識的過程。愛因斯坦：設(shè)法將我們雜亂無章的感覺經(jīng)驗加以整理，使之符合邏輯上前后一致的系統(tǒng)。李政道：科學(xué)是對自然現(xiàn)象的準(zhǔn)確抽象。第5頁/共38頁框架GEO.PHYSI.CHEMI.BIO.地球化學(xué)地球物理物理化學(xué)生物化學(xué)生物物理古生物古氣候第6頁/共38頁地球科學(xué)框架固體地球科學(xué)：地質(zhì)學(xué)，地球物理學(xué)，地球化學(xué)，大地測量學(xué)大氣科學(xué)：大氣物理，大氣化學(xué)，大氣動力學(xué)海洋科學(xué)土壤科學(xué)環(huán)境科學(xué)第7頁/共38頁C.S.HComposition(組成):巖石學(xué).礦物學(xué).地球化學(xué).同位素地球化學(xué).Structure(構(gòu)造)：地球物理學(xué).構(gòu)造地質(zhì)學(xué).全球構(gòu)造.History(歷史)：地史學(xué).古生物學(xué).全球變化.第8頁/共38頁4.應(yīng)用礦床學(xué)工程地質(zhì)學(xué)地震地質(zhì)學(xué)環(huán)境地質(zhì)學(xué)第9頁/共38頁5.

地學(xué)發(fā)展簡史1735年Geology-----1790課堂水火不相容：Hutton－火成論

Werner－水成論均變與災(zāi)變：C.lyell1830《地質(zhì)學(xué)原理》Cuvier(災(zāi)變論)

固定論與活動論：ЪелоусовWilson第10頁/共38頁

學(xué)術(shù)論爭

學(xué)術(shù)論爭的必要性非學(xué)術(shù)論爭的不必要性第11頁/共38頁6.

地球科學(xué)發(fā)展趨勢

全球化趨勢：

GIS數(shù)字地球觀測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享層圈無國界相互關(guān)聯(lián)的整體系統(tǒng)第12頁/共38頁多學(xué)科跨部門的綜合研究：國際性研究計劃

世界氣候研究計劃（WCRP）國際地圈生物圈計劃（IGBP）全球環(huán)境變化的人類因素計劃（HDP）國際巖石圈計劃（ILP）深海鉆探計劃/大洋鉆探計劃（DSDP/ODP）全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)研究（GLOBEC）世界大洋環(huán)流實驗計劃（WOCE）

第13頁/共38頁學(xué)科之間的交叉:2.7K,質(zhì)子加速器界面過程的研究:Sr/Ba,海-氣交換，水巖，冰上、冰下

第14頁/共38頁第15頁/共38頁深度B/GaSr/Ba第16頁/共38頁第17頁/共38頁6.

地球科學(xué)發(fā)展趨勢(續(xù))研究功能－社會服務(wù)（研究功能的動力）:找礦，社會型，環(huán)境型，氣象計劃關(guān)鍵區(qū)域：南北極，青藏高原，黃土高原，洋脊，地幔熱柱，大陸架和大陸內(nèi)部的碰撞帶典型現(xiàn)象：厄爾尼諾，酸雨，臭氧空洞，海平面變化，洋底錳結(jié)核，黃土，溫室效應(yīng)

CO2280-353ppm(1800-1990)N2O

285-315ppbv(1800-1999)CH40.7-1.72ppm(1800-1990)第18頁/共38頁6.

地球科學(xué)發(fā)展趨勢(續(xù))從數(shù)值模擬向預(yù)測發(fā)展高新技術(shù)的應(yīng)用:遙感，深部探測非線性應(yīng)用：0.618在地學(xué)上的局限性微觀地球科學(xué)：電鏡，隧道電子顯微鏡，分子生物學(xué)，納米科學(xué)，同步輻射加速器，質(zhì)子加速器。

地球科學(xué)的革命——板塊構(gòu)造有待微觀地球科學(xué)的發(fā)展：分子古生物學(xué)，結(jié)構(gòu)礦物學(xué)，納米環(huán)境地球化學(xué)，元素和同位素地球化學(xué)等。第19頁/共38頁6.

地球科學(xué)發(fā)展趨勢(續(xù))

行星科學(xué)，月球地質(zhì)學(xué)與空間發(fā)展計劃協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系：環(huán)境地質(zhì)，環(huán)境地球化學(xué)，環(huán)境工程地質(zhì)

三門峽大壩的警示作用

15.3億噸（1960），淹地25萬頃，50億噸（1962）黃萬里----小人物：溫善章（1956）

758事件板橋.石漫灘水庫.6億m3第20頁/共38頁7.中國地球科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀第21頁/共38頁8.環(huán)境科學(xué)

環(huán)境科學(xué)的研究對象是與人類活動有關(guān)的自然環(huán)境質(zhì)量的變化，環(huán)境科學(xué)是探討人類社會生態(tài)與自然生態(tài)的相互作用與平衡的科學(xué)。

第22頁/共38頁

自然科學(xué)

社會科學(xué)

技術(shù)科學(xué)數(shù)學(xué).物理學(xué).化學(xué).天文學(xué).地學(xué).生物學(xué)經(jīng)法管政教社史心情統(tǒng)濟(jì)學(xué)理治育會學(xué)理報計學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)

學(xué)

給動公土機礦電材醫(yī)排力共木械業(yè)子料學(xué)水工衛(wèi)工工工技科工程生程程程術(shù)學(xué)程工程

環(huán)境科學(xué)

環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)境境境境境境境境境境境境境境物化地生醫(yī)經(jīng)法管教科心情統(tǒng)工理學(xué)學(xué)物學(xué)濟(jì)學(xué)理育學(xué)理報計程學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)史學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)

環(huán)環(huán)環(huán)污環(huán)環(huán)環(huán)境境境染境境境聲分地生毒經(jīng)系學(xué)析質(zhì)態(tài)理濟(jì)統(tǒng)化學(xué)學(xué)學(xué)生工學(xué)

態(tài)程

學(xué)環(huán)境科學(xué)及與其它學(xué)科間的關(guān)系第23頁/共38頁9.地球科學(xué)的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域

(1)全球變化及其區(qū)域響應(yīng)

(2)地球環(huán)境與生命過程

(3)天氣、氣候系統(tǒng)的物理動力學(xué)

(4)大陸動力學(xué)

(5)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展

(6)日地空間環(huán)境與空間天氣

⑺

地球系統(tǒng)探測新原理與新技術(shù)

第24頁/共38頁10.極地科學(xué)

全球變化 海平面變化； 氣候與生態(tài)演變； 第25頁/共38頁海豹數(shù)量海冰面積距今年齡(年)增多

1500年海豹數(shù)量與環(huán)境演變海豹數(shù)量海冰面積增多第26頁/共38頁

企鵝生態(tài)模型ABabcSeacoastPassagePassage第27頁/共38頁

（a）（b）（c）

第28頁/共38頁

DarkblackclaywithmanylivingmossesThelarkclayandgraveldebriswithlittlemossrelictBlacksedimentsimpactedbypenguindroppingswithlittlemossrelictThemosshumusBlackorganicmudwithgraveldebrisfromthenestingsitesThemudimpactedbypenguindroppingswithmuchmossrelictHardysedimentarylayerfrompenguindroppingswithlittlemossrelictThegraveldebrisfromthenestingsiteswiththeclayandmuchmossrelictα

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第29頁/共38頁ThemudofpenguindroppingsTheclaywithrottenmossesBlackclayimpactedbypenguindroppingswithlittlemossrelictBL1BL3BL4

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第30頁/共38頁人類活動污染記錄

第31頁/共38頁第32頁/共38頁Blac