地球科學(xué)概論市公開課特等獎(jiǎng)市賽課微課一等獎(jiǎng)?wù)n件

地球科學(xué)概論孫立廣中國(guó)科技大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院第1頁(yè)本堂課內(nèi)容1.地球科學(xué)目標(biāo)2.為何學(xué)習(xí)“地球科學(xué)概論”3.地球科學(xué)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(jiǎn)史6.地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)7.中國(guó)地球科學(xué)發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況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2頁(yè)1.地球科學(xué)目標(biāo)四大起源問題判斷：求知欲與生存需要學(xué)科建設(shè)：在邊緣上尋找生長(zhǎng)點(diǎn)“問題地球科學(xué)”第3頁(yè)2.為何學(xué)習(xí)“地球科學(xué)概論”基本素質(zhì)需要宏觀更宏微觀更微，“拆0”與“組裝”建立科學(xué)思維方式值得一學(xué)嗎？認(rèn)識(shí).關(guān)心.重建.拯救第4頁(yè)3.地球科學(xué)科學(xué)位置與框架科學(xué)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5頁(yè)什么是科學(xué)？百科全書：科學(xué)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界規(guī)律不停深入認(rèn)識(shí)過程。愛因斯坦：設(shè)法將我們雜亂無章感覺經(jīng)驗(yàn)加以整理，使之符合邏輯上前后一致系統(tǒng)。李政道：科學(xué)是對(duì)自然現(xiàn)象準(zhǔn)確抽象。第6頁(yè)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7頁(yè)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(cè)量學(xué)大氣科學(xué)：大氣物理，大氣化學(xué)，大氣動(dòng)力學(xué)海洋科學(xué)土壤科學(xué)環(huán)境科學(xué)第8頁(yè)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(結(jié)構(gòu))：地球物理學(xué).結(jié)構(gòu)地質(zhì)學(xué).全球結(jié)構(gòu).History(歷史)：地史學(xué).古生物學(xué).全球改變.第9頁(yè)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10頁(yè)5.地學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)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(dòng)論：ЪелоусовWilson第11頁(yè)學(xué)術(shù)論爭(zhēng)學(xué)術(shù)論爭(zhēng)必要性非學(xué)術(shù)論爭(zhēng)無須要性第12頁(yè)6.地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)全球化趨勢(shì)：GIS數(shù)字地球觀察網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享層圈無國(guó)界相互關(guān)聯(lián)整體系統(tǒng)第13頁(yè)多學(xué)科跨部門綜合研究：國(guó)際性研究計(jì)劃

世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）全球環(huán)境改變?nèi)祟愒蛴?jì)劃（HDP）國(guó)際巖石圈計(jì)劃（ILP）深海鉆探計(jì)劃/大洋鉆探計(jì)劃（DSDP/ODP）全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究（GLOBEC）世界大洋環(huán)流試驗(yàn)計(jì)劃（WOCE）

第14頁(yè)學(xué)科之間交叉:2.7K,質(zhì)子加速器界面過程研究:Sr/Ba,海-氣交換，水巖，冰上、冰下

第15頁(yè)第16頁(yè)深度B/GaSr/Ba第17頁(yè)第18頁(yè)6.地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)(續(xù))研究功效－社會(huì)服務(wù)（研究功效動(dòng)力）:找礦，社會(huì)型，環(huán)境型，氣象計(jì)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)部碰撞帶經(jīng)典現(xiàn)象：厄爾尼諾，酸雨，臭氧空洞，海平面改變，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19頁(yè)6.地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)(續(xù))從數(shù)值模擬向預(yù)測(cè)發(fā)展高新技術(shù)應(yīng)用:遙感，深部探測(cè)非線性應(yīng)用：0.618在地學(xué)上不足微觀地球科學(xué)：電鏡，隧道電子顯微鏡，分子生物學(xué)，納米科學(xué)，同時(shí)輻射加速器，質(zhì)子加速器。

地球科學(xué)革命——板塊結(jié)構(gòu)有待微觀地球科學(xué)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20頁(yè)6.地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)(續(xù))行星科學(xué)，月球地質(zhì)學(xué)與空間發(fā)展計(jì)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(kù).6億m3第21頁(yè)7.中國(guó)地球科學(xué)發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況第22頁(yè)8.環(huán)境科學(xué) 環(huán)境科學(xué)研究對(duì)象是與人類活動(dòng)相關(guān)自然環(huán)境質(zhì)量改變，環(huán)境科學(xué)是探討人類社會(huì)生態(tài)與自然生態(tài)相互作用與平衡科學(xué)。

第23頁(yè)自然科學(xué)

社會(huì)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(huì)學(xué)理報(bào)計(jì)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)

學(xué)

給動(dòng)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(bào)計(jì)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24頁(yè)9.地球科學(xué)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域

(1)全球改變及其區(qū)域響應(yīng)

(2)地球環(huán)境與生命過程

(3)天氣、氣候系統(tǒng)物理動(dòng)力學(xué)

(4)大陸動(dòng)力學(xué)

(5)區(qū)域可連續(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(cè)新原理與新技術(shù)

第25頁(yè)10.極地科學(xué)

全球改變 海平面改變； 氣候與生態(tài)演變； 第26頁(yè)海豹數(shù)量海冰面積距今年紀(jì)(年)增多

15海豹數(shù)量與環(huán)境演變海豹數(shù)量海冰面積增多第27頁(yè)

企鵝生態(tài)模型ABabcSeacoastPassagePassage第28頁(yè)

（a）（b）（c）

第29頁(yè)

DarkblackclaywithmanylivingmossesThelarkclayandgraveldebriswithlittlemossrelictBlacksedimentsimpactedbypenguindroppingswithlittlemossrelictThemosshumusBlackorganicmudwithgraveldebrisfromthenestingsitesThemudimpactedbypenguindroppingswithmuchmossrelictHardysedimentarylayerfrompenguindroppingswithlittlemossrelictThegraveldebrisfromthenestingsiteswiththeclayandmuchmossrelictα

AD3GAD4dbAD4AD3acGAbandonedpenguinrookeryActivepenguinrookeryAncientpenguinactiveareaModernpenguinactiveareaAncienttundravegetationModerntundravegetation

第30頁(yè)ThemudofpenguindroppingsTheclaywithrottenmossesBlackclayimpactedbypenguindroppingswithlittlemossrelictBL1BL3BL4

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第31頁(yè)人類活動(dòng)污