地球科學概論地球科學概論地球與空間科學共講

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

10.極地科學第1頁/共38頁1.地球科學的目標四大起源問題判斷：求知欲與生存的需要學科建設(shè)：在邊緣上尋找生長點“問題地球科學”第2頁/共38頁2.為什么學習“地球科學概論”基本素質(zhì)的需要宏觀更宏微觀更微，“拆0”與“組裝”建立科學的思維方式值得一學嗎？認識.關(guān)心.重建.拯救第3頁/共38頁3.地球科學的科學位置與框架科學的概念

致知在格物，格物而后知玉.---《禮記.大學》

天演論－嚴復將science譯為科學。什么是科學？

第4頁/共38頁什么是科學？百科全書：科學是對現(xiàn)實世界規(guī)律的不斷深入認識的過程。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：科學是對自然現(xiàn)象的準確抽象。第5頁/共38頁框架GEO.PHYSI.CHEMI.BIO.地球化學地球物理物理化學生物化學生物物理古生物古氣候第6頁/共38頁地球科學框架固體地球科學：地質(zhì)學，地球物理學，地球化學，大地測量學大氣科學：大氣物理，大氣化學，大氣動力學海洋科學土壤科學環(huán)境科學第7頁/共38頁C.S.HComposition(組成):巖石學.礦物學.地球化學.同位素地球化學.Structure(構(gòu)造)：地球物理學.構(gòu)造地質(zhì)學.全球構(gòu)造.History(歷史)：地史學.古生物學.全球變化.第8頁/共38頁4.應用礦床學工程地質(zhì)學地震地質(zhì)學環(huán)境地質(zhì)學第9頁/共38頁5.

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

Werner－水成論均變與災變：C.lyell1830《地質(zhì)學原理》Cuvier(災變論)

固定論與活動論：ЪелоусовWilson第10頁/共38頁

學術(shù)論爭

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

地球科學發(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)動力學研究（GLOBEC）世界大洋環(huán)流實驗計劃（WOCE）

第13頁/共38頁學科之間的交叉: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.

地球科學發(fā)展趨勢(續(xù))研究功能－社會服務（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

CO2280-353ppm(1800-1990)N2O

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

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

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

地球科學發(fā)展趨勢(續(xù))

行星科學，月球地質(zhì)學與空間發(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，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.中國地球科學的發(fā)展現(xiàn)狀第21頁/共38頁8.環(huán)境科學

環(huán)境科學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。

第22頁/共38頁

自然科學

社會科學

技術(shù)科學數(shù)學.物理學.化學.天文學.地學.生物學經(jīng)法管政教社史心情統(tǒng)濟學理治育會學理報計學學學學學學學

學

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

環(huán)境科學

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)工理學學物學濟學理育學理報計程學學學學學史學學學學

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)系學析質(zhì)態(tài)理濟統(tǒng)化學學學生工學

態(tài)程

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

(1)全球變化及其區(qū)域響應

(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

(4)大陸動力學

(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

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