地球科學(xué)概論

1、地球科學(xué)概論1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)21. 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)”32. 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43. 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scien

2、ce譯為科學(xué)。什么是科學(xué)？ 5什么是科學(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。6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7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)8C.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

3、(歷史)：地史學(xué).古生物學(xué).全球變化.94. 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)105. 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.lyell 1830地質(zhì)學(xué)原理 Cuvier (災(zāi)變論) 固定論與活動論： Wilson 11 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126. 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)13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

4、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） 14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15深度B/Ga Sr/Ba166. 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) CO2 280-353ppm (1800-199

5、0) N2O 285-315ppbv (1800-1999) CH4 0.7-1.72ppm (1800-1990)176. 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。186. 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（1

6、960），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m3197. 中國地球科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀208. 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)。 21 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(jī) 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

7、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229. 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 地球系統(tǒng)

8、探測新原理與新技術(shù) 2310. 極地科學(xué) 全球變化海平面變化；氣候與生態(tài)演變；24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25企鵝生態(tài)模型ABabcSeacoastPassage Passage26（a）（b）（c）27Dark black clay with many living mosses The lark clay and gravel debris withlittle moss relictBlack sediments impacted by penguindroppings with little moss relictThe mo

9、ss humusBlack organic mud with gravel debrisfrom the nesting sitesThe mud impacted by penguindroppings with much moss relictHardy sedimentary layer from penguindroppings with little moss relictThe gravel debris from the nesting siteswith the clay and much moss relictAD3GAD4dbAD4AD3acGAbandoned penguin rookeryActive penguin rookeryAncient penguin active areaModern penguin active areaAncient tundra vegetationModern tundra vegetation28The mud of penguin droppingsThe clay with rotten mossesBlack clay impacted by penguindroppings with little moss relictBL1BL3BL4daBL1BL3bBL4c29人類活動污染記