地球系统科学
《地球系统科学》
(Science of Earth Systems)
一、任课教师简介
徐士进,1986年获得南京大学博士学位,教授、博士生导师、第三届国家级教学名师。任教以来，主要从事自然过程过程的地球化学动力学、地质过程的计算机模拟、地质对象的三维可视化及数字化教学等方面的教学和科研。主持过国家和省部级科研项目十多项，在国内外相关杂志上发表专业文章70余篇，获得省部级以上科研、教学奖励各三次。
近5年来对数字博物馆和数字科技馆作了大量的资源建设和关键技术研究工作。作为专家组负责人，参与2001年教育部在“21世纪教育振兴行动计划”中启动中国大学数字博物馆项目，2004年负责“中国大学数字博物馆共享平台和规范标准”研究，2005年，科技部启动了重大基础平台建设项目之一“中国数字科技馆”，被聘为首席专家。
二、课程简介
地球科学是一个大题目，纵横几万里，上下数亿年，几乎辐射到自然科学的所有领域。对地球的认识同世界各民族的起源、历史、文化乃至整个世界文明的进展，都是密切联系在一起的。
宇宙、地球和生命体一样，都是在不断演化的。板块构造理论以一种总体观念把关于地球的各种科学联系在一起，地球不再被视为不变的圆球，它开始成为一个具有演变过程和历史发展的复杂生命体。这个生命体同时是一架不断进行自组织和再生的热力机。地壳覆盖着地幔，地幔包裹炽热的地核，经历了巨大变化的地壳将
继续它的演变。造成这些变化的主要原因包括分离、拼合、对流、漂移、碰撞(地震)、破损(火山喷发)、陨石撞击、冰期和升温等多种自然界的运动。
纵观地球科学发展史，人类多是以旁观者的身份审视地球和生命演化、资源分布的。但是自20世纪以来，工业迅速发展，人口急剧膨胀，人类在地球上生存与发展遇到了一系列前所未有的问题和矛盾，主要是资源匮乏和环境恶化。全球生态正处在危险之中，诸如气候变暖、海平面上升、水土流失以及土地荒漠化、海洋污染以及生物多样性面临破坏、自然灾害频繁和加剧等。在即将进入21世纪之际，这些问题达到出现促使人们不得不进行回顾和反思。本课程将以深入浅出的方式,向高校本科生讲述地球系统的知识,让学生正确的认识地球,了解地球,,做到人与地球的和谐相处。
三、教学大纲
1.导论:内容、方法与对象.
2.宇宙起源
3.量天测地
4.生命的起源与演化
5.大陆飘移与板块构造
6.大气圈与气候系统
7.表层系统与物质循环
8.能源、水资源与社会
9.环境、资源与人
10.全球环境变化
四、课程要求与说明
1. 每次讲座三学时(10周x 3课时/周),配有作业与习题,课程结束后有卷面考试。
2. 提供—份《地球历史》的网络教程,供学生课后学习使用。
3. 开学第一周上课，时间为每周一晚6:30~9:30，对象是二年级以上的学生。
地球系统科学 地球系统指由大气圈、水圈、陆圈（岩石圈、地幔、地核）和生物圈（包括人类）组成的有机整体。地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制，地球系统变化的规律和控制这些变化的机理，从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间尺度从几百年到几百万年。 简介 地球系统科学是从传统的地球科学脱胎而来的。人类的生活要从环境中获取食物、能源，故必然关心所居住的环境，对所立足的地球产生求知欲，于是逐渐形成了地球科学的各分支，如气象学、海洋学、地理学、地质学、生态学等。然而，它们是对地球的某一组成部分的分门别类的研究。随着研究的深入，形成了各自的研究方法、手段和目的。但是，由于地球的空间广域性，形成它的时间悠久性和组成其要素的复杂性，分门别类的研究尽管有的学科已达定量、半定量化的研究水平，但仍不能完整地认识地球，传统地学面临着挑战。用系统的、多要素相互联系、相互作用的观点去研究、认识地球，越来越为有识之士所倡导。于是，在20世纪80年代中期，特别以美国地球系统科学委员会（Earth System Science Committee）在1988年出版的《地球系统科学》一书为标志的“地球系统科学”思想和概念被明确提出。事实上，上世纪六七十年代在中国兴起的对自然地理各要素进行综合研究的思想，可以看作是（表层）地球系统科
学的萌芽。只是后者涉及的范围、领域更广，时间更长，系统的方法和现代技术手段更加先进完善而已。 起源 地球系统科学是应人类面临的根本生存环境危机——全球变化的严峻挑战而兴起，在近年诸多高新技术在地学上的应用研究而促进其发展，它反映了现代人类对人－自然界关系的哲学理念。但是，概念尽管已提出，行动却尚有不少困难。首先就是面对这个复杂的开放的巨系统，如何能适时地、多周期地获取系统多参数的海量数据？同时，又如何对海量数据进行整合、集成以及选取合适的参数进行数学建模？模型又如何能适时地检验？如何对全世界成千上万的地学实验室、科研机构、大专院校的科学研究和获取的宝贵数据能进行共享、交换？这些问题均有待解决。地球系统科学又面临困境。幸运的是，地球系统科学由于现代工程技术科学的参与与支持，将出现一场新的技术革命。数字地球就是这场技术革命的集中体现，它有望给地球系统科学带来研究方法，手段的革命性变化。 地球系统科学是以全球性、统一性的整体观、系统观和多时空尺度，来研究地球系统的整体行为，使得人类能更好地认识自身赖以生存的环境，更有效地防止和控制可能突发的灾害对人类所造成的损害。地球系统科学在现代技术，尤其是空间技术和大型计算机发展后出现，致力于对地球的整体探索。它以地球科学许多分支学科的大跨度交叉渗透，与生命科学、化学、物理学、数学、信息科学以及社会科学的紧密结合为特征。其研究发展的特点为时空尺度大，综合性强，实用空间大，支持有效监测和预测，研究大量采用高新技术，采集、存储、处理的数据量都极其巨大。
地球海底科学 若干大型研究计划简介（1） 胡经国 第一节深海钻探计划与大洋钻探计划 一、概况 ㈠、深海钻探计划（DSDP，1968～1983） ——证实了板块构造 ——开创了与大洋循环变化相关联的高分辨年代学 ——对除了北冰洋以外的全球所有主要洋盆进行了初步调查 ㈡、大洋钻探计划（ODP，1985～2003） ——钻入洋壳更深部位 ——分析了汇聚边缘及相关的流体流动 ——研究了洋底高原的形成、演化及大型被动大陆边缘 ——很大地增进了对长期和短期气候变化的认识 二、主要成果 1、深部生物圈和洋底下的海洋 ⑴、深海底下微生物 普遍存在。 ⑵、洋底下冻结的甲烷矿床 发现洋底下存在大量气体水合物。为评估它们对全球碳收支的影响、陆坡稳定性以及资源潜力提供了宝贵的信息。保压条件下从洋底钻取并保存气体水合物。 ⑶、流体及其沿主要逆断层带的释放 对汇聚大陆边缘滑脱带和逆冲断层带的钻探，验证了三维地震资料的解释结果，即流体沿断层滑移带发生迁移。具有特定化学特征的流体可能与逆冲断层的机制有关。 ⑷、洋壳上部的热液通量 确定了在活动的海底热液系统中，与成矿作用有关的流体的来源、迁移轨迹、成分以及通量，也揭示了流体循环对海水成分、洋壳变化以及深部生物圈的影响作用。
2、环境变化、过程和结果 ⑴、古海洋学的发展 连续地层剖面为古海洋学奠定了基础。古海洋学研究地质时期海洋生命的变化、海洋化学以及海流在浅、中、深各部位的循环的变化。古海洋学为与全球变化有关的几乎所有研究提供了参照。 ⑵、新生代地球轨道参数变化 深海沉积物中的气候变化记录＋理论计算的地球轨道参数的变化，论证了地球轨道参数变化在驱动气候变化中的作用。 ⑶、高分辨率年代学的发展 对地磁场极性倒转历史、生物进化历史和全球海洋同位素成分变化历史之间相互联系的研究，海洋剖面调谐年代学的建立，使近30Ma的极性年代表得到了精确校正。 ⑷、十年至千年尺度的洋流循环变化 浅部和深部洋流循环十年至千年尺度上发生变化，证实了冰芯研究所获得的知识。为高纬大西洋地区及其毗邻地区海洋－大气－永冻圈相互作用与温跃层循环的不稳定性之间的联系提供了证据。温跃层循环的不稳定性，可引起遥远地区气候的急剧变化。 ⑸、海洋生物地球化学旋回 地球系统科学的概念，是随着科学大洋钻探对来自深海的相对完整的沉积剖面进行详尽分析而发展起来的。这些分析揭示了生物地球化学旋回随时间的主要变化，尤其是复杂的碳循环的变化，它是生物、构造、气候、海洋热液以及洋流循环的变化等因素引起的。 ⑹、全球大洋缺氧事件 地质历史的特定时期，大面积海洋范围内，表层海水生产力特别高。在缺氧层，大量有机碳在海洋沉积物中以页岩的形式被保存下来。对了解全球气候和碳循环的长期变化和短期变化以及主要生油岩的形成时代，具有关键意义。 ⑺、深海中的巨大砂体 深水扇体的形成主要受海平面变化的控制。 ⑻、南极和北极冰盖的形成时代 证实地球在50Ma以前进入现在的冰期状态。其间，经历了从单极有冰到两极有冰到冰盖形成的过程。南极在40Ma以前出现冰川，而大规模冰盖的出现则是在25Ma以后。北半球冰盖大约在15Ma以后才开始发育，而北半球大陆冰川作用则在4Ma以后才开始发生。 ⑼、撞击事件与生物进化 确定了大约60Ma一个大型地外物体与地球撞击的全球性后果，包括90%浮游生物的绝灭，幸存的少数属种此后在全球大洋重新繁盛。 ⑽、海平面变化与全球冰的体积
斯克里普斯海洋研究所 Scripps Institution of Oceanography 斯克里普斯海洋学研究所是美国太平洋海岸的综合性海洋科学研究机构。位于加利福尼亚州拉霍亚。1903年由W.E.里特教授创建，从事海洋生物研究。1912年归属加利福尼亚大学，以主办人姓氏定名为斯克里普斯生物学研究所。1925年由大学董事会改为现名，开始全面研究海洋。杰出的挪威海洋学家H.U.斯韦尔德鲁普博士曾于1936～1948年任所长。该所目前是世界上规模最大的海洋研究所。研究所下设海洋地质、海洋生物和大洋3个研究部，海洋物理、能见度和生理研究3个实验室，还有海岸研究中心，海洋生命研究组，以及供博士学位教学用的研究生院。拥有5艘海洋学研究船，2个研究平台，多用途的岸上和船上计算机系统和海洋专业图书馆，以及“深海钻探计划”岩心总库和供免费参观的水族馆等。作为加利福尼亚大学（圣地亚哥）研究生部，开设有覆盖地理和海洋科学领域约45门课程，PhD 项目是海洋学博士，海洋生物学博士和地球科学博士该所研究课题涉及海-气相互作用，深海锰结核的形成及其开采，海岸侵蚀，污染对海洋生态系的影响，以及包括板块构造和海底扩张在内的大洋地质演化史等200多项。近年来还增加了气候预报、二氧化碳问题和空间海洋学的研究。建所以来，研究船队总航程近400万海里，培养出许多著名海洋学家，主持和参加了深海钻探计划，提出了有划时代意义的波浪预报方式，发现了赤道潜流，在海洋科学各方面的研究中取得了很多成果。出版物有《斯克里普斯海洋研究所通报》、《斯克里普斯论文汇编》等。 斯克里普斯海洋研究所的标志
斯克里普斯海洋研究所的景色 研究领域 ?Atmosphere & Climate Researchers in atmospheric sciences study the global climate system with an emphasis on the physical, dynamic, and chemical interactions of the air, sea, land, ice, and biosphere. ?Biology Scripps biologists investigate the fundamental processes affecting life and energy flow in marine ecosystems. They examine biodiversity at multiple levels, and explore most marine habitats, including coral reefs, the deep sea, polar regions, the nearshore, and coastlines. ?Chemistry Scripps chemists examine natural processes and human-caused effects occurring in the marine environment, the atmosphere, and geophysical systems. Research combines field observations with laboratory projects and computer modeling. ?Engineering Studies of ocean and earth sciences are technology intensive. Scientists spend long periods of time at sea and on land deploying a wide range of instruments and processing enormous volumes of data ?Geosciences Geological research at Scripps encompasses marine geology and geophysics, tectonics, sedimentology, paleooceanography, petrology and geochemistry, and isotope geology. ?Oceanography Physical oceanographers study the mechanisms of energy transfer through the
《地球系统科学》(考查) 题 目：地球系统科学——全球化可持续发展 系 （部） 资源管理与环境科学系 学科门类 理学 专 业 地理科学 年 级 2009级 姓 名 陈永奇 学 号 200907074084 成 绩 2010年12 月 25日
目录 目录 (1) 摘要 (3) 关键词 (3) 引言 (3) 1 问题的提出与研究意义 (3) 2 人类面临全球性的重大问题 (3) 3 地球系统科学 (3) 4 全球化研究 (3) 5 可持续发展 (4) 6支撑可持续发展的几大体系 (5) 7 地球系统科学和全球变化研究是可持续性发展的科学理论基础 (5) 8 地球系统科学和全球变化研究推动了可持续性发展的实施 (5) 9 全球变化研究为国际环境外交提供科学依据 (6) 10 全球变化与持续发展 (6) 参考文献 (7)
【摘要】针对当今全球性环境危机问题，阐述了地球系统科学、全球变化与可持续发展的关系。提出只有积极地进行全球变化与可持续发展研究，才能很好地协调自然与社会的持续稳定发展。 【关键词】地球系统全球变化可持续发展地理信息系统( GIS) 引言 人类社会的可持续发展问题是地球科学面临的严重挑战。当前人口爆炸、土地荒漠化、资源短缺、环境污染加剧、“温室效应”与全球变暧、臭氧层的破坏、森林锐减和物种加速灭绝等问题困扰着人们。这些紧迫的环境问题实质上是地球各圈层组成的统一系统即地球系统相互作用产生的。早在10年前，科学家已普遍认识到，必须把地球作为一个由相互作用着的各个圈层或子系统即地球系统来研究，才能回答人类所面临的一系列重大问题。这种观念性的转变，标示着从传统地球科学向地球系统科学的转变。 1 问题的提出与研究意义 人类只有一个地球，并赖以生存。它不仅为人类提供了一个生存空间，而且还是人类生存所需的一切不可再生和可再生物质源泉。因而地球既承受着人类社会物资需要的索取，也承受着人类在社会发展进程中做的一切改造，特别是科学技术高速发展的今天，怎样使人类社会全环化与可持续发展则是共同关心的重大问题，是人类生存与自然的基本矛盾，是地球科学面临的严重挑战。 2 人类面临全球性的重大问题 人口爆炸、土地荒漠化、“温室效应”与全球增暖、臭氧屏蔽的破坏、森林锐减和物种灭绝、淡水资源短缺等已成为人们的热门话题。这些紧迫的环境问题，涉及地球各部分、各层圈的相互作用，涉及到地球作为一颗行星的可居住性问题。有科学家预言地球环境的变化，是世界科学家们面临的严重挑战。[1] 3 地球系统科学 地球系统指由大气圈、水圈、陆圈（岩石圈、地幔、地核）和生物圈（包括人类）组成的有机整体。地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制，地球系统变化的规律和控制这些变化的机理，从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间尺度从几百年到几百万年。[1] 4 全球化研究 全球变化一词最早出现于20纪 70年代。当时国际社会科学团体使用“全球变化”主要是表达人类社会、经济和政治系统愈来愈不稳定，特别是国际安全和生活质量逐渐
读书破万卷下笔如有神 《全球变化与地球系统科学》期末考试 一.单选题(共50题,50分） B 1.法国罗纳河修的水坝落差有几米 A、5.0 B、6.0 C、7.0 D、8.0 D 2.第一次世界气候大会在哪一年召开？ A、1987.0 B、1983.0 C、1981.0 D、1979.0 C中国不怕全球变暖的原因不包括哪条？3. A、北方城市冬季供暖时间缩短，有利节能。 B、青藏高原霜冻期变短，有利农业生产 C、南方城市制冷所需能源加大 D、长江口潮差变化5米/年，大堤高6米。 C 4.地震波中的什么波破坏性大？ A、P波 B、压力波 C、面波 D、S波 B超级大陆形成于多少亿年前？5.Rodinia A、8亿年 B、9亿年 C、10亿年 D、12亿年 D物质代谢的原料不包括哪种物质？6. A、二氧化碳 水、B． 读书破万卷下笔如有神 C、氧气 D、氧化铁
B 一下灾害周期最长的是7. A、地震和特大干旱 B、冰期和间冰期 C、特大洪涝灾害 D、厄尔尼诺与拉尼娜 B 8.（）学家认为青藏高原目前处在塌陷期。 A、古生物学家 B、构造地质学家 C、地理学家 D、气象学者 A 9.生物或其他群体居住地段所有的生态因素的总和叫做 A、生境 B、生物圈 C、生态环境 D、以上都不对 A雪球地球事件结束时，火山释放气体使得二氧化碳在空气中的含量上升到当今水平的多少倍？10. A、350倍 B、400倍 C、450倍 D、500倍 D南水北调的中线长度为多少？11. A、2000公里 B、1800公里 C、1600公里 D、1400公里 B我国的目前大坝建设主要考虑（）12. A、储水 B、发电 C、生态 D、气候 读书破万卷下笔如有神 C。13.极端环境不包括（） A、高温 B、低温 C、高纬度 D、强酸
2012中国海洋大学招生专业目录解读（红色字体为变化部分） 一、海洋环境学院 无变化 二、信息科学与工程学院 1、新增专业： 070501自然地理学 初试考试科目：①101思想政治理论②201英语一③601高等数学④913自然地理学B 或808地理信息系统 初试专业课参考书：伍光和等，《自然地理学》，高等教育出版社，第四版 复试考试科目：1.遥感概论或C++语言编程2.科技英语 复试参考书:遥感概论《遥感原理与应用》，孙家抦编著，武汉大学出版社，2005: C++语言编程《C++ 程序设计》，谭浩强编著，清华大学出版社 ,2004 招生人数：4人 085215测绘工程（专业学位） 初试考试科目：①101思想政治理论②204英语二③302数学二④913自然地理学B 或808 地理信息系统 初试专业课参考书：伍光和等，《自然地理学》，高等教育出版社，第四版 复试考试科目：1.遥感概论或C++语言编程2.科技英语 复试参考书:遥感概论《遥感原理与应用》，孙家抦编著，武汉大学出版社，2005: C++语言编程《C++ 程序设计》，谭浩强编著，清华大学出版社 ,2004 复试考试科目：1.遥感概论或C++语言编程2.科技英语 招生人数：5人 2、变化专业 085211计算机技术（专业学位） 初试考试科目：①101思想政治理论②204英语二③302数学二④910高级程序设计 参考书：谭浩强，C 程序设计(第三版)，清华大学出版社 复试考试科目：程序设计实践（上机考试：用C++语言现场编程完成要求并上机通过。编程环境：中文版VC6.0） 085212软件工程（专业学位） 文 硕 考 研 h t t p :/ /w w w .w e n s h o r .c o m
地球系统科学概论复习资料 人类正面临着哪些全球性的重大问题 人口爆炸、土地荒漠化、资源趋于枯竭、“温室效应”与全球变暖、臭氧屏蔽的破坏 1.开普勒行星运动三定律 椭圆定律(开普勒第一定律) 开普勒第一定律，也称椭圆定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。 面积定律(开普勒第二定律) 开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。 调和定律(开普勒第三定律) 开普勒第三定律，也称调和定律：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。由这一定律不难导出：行星与太阳之间的引力与半径的平方成反比。这是牛顿的万有引力定律的一个重要基础。2.臭氧特点、作用、危害、存在范围 臭氧：臭氧是地球大气中一种微量气体，在常温常压下，稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气。臭氧具有强烈的刺激性，吸入过量对人体健康有一定危害。 臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。主要由于在太阳短波辐射下，通过光化学作用，氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而形成的。有机物的氧化和雷雨闪电的作用也能形成臭氧。 分布：大气中的臭氧随高度、纬度等不同而变化，近地面含量极少。它是在太阳紫外线辐射或闪电作用下，氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而成的气体。据观测，臭氧含量随高度的分布很不规则，近地面含量很少，从10km高度开始含量逐渐增加，12-15KM以上含量增加得特别显著，在20-30km高度处达最大值，再往上，含量又逐渐减少，到55km高度就极少了。造成这一现象的原因是由于在大气的上层中，太阳短波强度很大，使氧分子解离增多。因此，氧原子与氧分子相遇机会很少；即使臭氧在此处形成由于它吸收一定波长的紫外线，又引起自身分解，因此，在大气上层臭氧的含量不多。到20-30km处，既有足够的氧分子，又有足够的氧原子，这给臭氧的形成提供了条件，故称这一层为臭氧层。在低于这一层的空气中，太阳短波紫外线大大减少，臭氧分解也减弱，所以氧原子数量减少，以致臭氧形成减少。 危害：①臭氧层被破坏后，其吸收紫外线的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关②它会影响农作物的生产。实验表明，过量的紫外线辐射会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，从而影响作物的产量同时，过量
中国海洋大学第二十四届大学生科技文化艺术节之海洋地球科学学院第八届地球文 化节系列活动介绍 主办单位：海洋地球科学学院团总支 承办单位：海洋地球科学学院学生会 2011-4-11
活动背景：地球文化节是海洋地球科学学院的一个传统的特设活动，迄今为止已成功举办了七届，此次系列活动以世界地球日为中心点， 以地球现状为结合点，结合我院专业方面的优势，举办一次面向全校 的关于地球基础知识（非专业）的综合性系列活动。普及广大校友的 地球基础知识，呼吁师生共同爱护我们的家园---地球。 活动时间：2011.4.22----2011.5.12 活动安排：
地震防震知识普及讲座活动 一、活动背景:近几年来，我国及全世界范围内地震事频发，不仅对社会发展产生重大影响，更改变了地球的外貌和运动状态。加之社会舆论的热点逐步转向对世界末日——2012的探讨，每个人不禁提出疑问“2012真的要到来了,地震频发的时代就此开启了吗？” 二、活动目的:值地球文化节期间，作为以研究地球构造为专业，以保护地球为目标的地球卫士组织，我们此次活动的目的就是要向中学生普及有关地震、地层构造的科普知识，学以致用，以自己的知识和热忱帮助中学生科学地看待地质。并且在此次活动中向学生教授地震中逃生的方法，扩展同学们的自我保护途径。 三、活动时间: 2011年4月25日 四、活动对象： 主讲人：地学院地球卫士志愿者协会成员 参与者：崂山五中初一初二全体学生 五、活动流程 （一）、地震知识小问答 （二）、介绍这几年的地震大事件 （三）、认识地震 （四）、防震讲座 （五）、地震逃生小游戏 （六）、地球卫士志愿者简介
第一章、地球系统科学 1、如何认识一个系统：1物质组成2系统各部分中的过程3系统各部分之间的相互作用－反馈 2、地球系统科学的定义 地球系统科学：将地球大气圈、水圈、岩石圈、冰冻圈、生物圈作为一个相互作用的系统，研究它们之间的物理、化学和生物的过程，并与人类生活和活动结合起来，借以了解现状和过去，预见未来。从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间度从几百年到几百万年。 3、地球系统指由大气圈、水圈、陆圈（岩石圈、地幔、地核）、冰雪圈、生物圈和人类圈组成的有机整体。是作为相互作用过程的集合，而不是单个部分的组合。 4、水体：天然或人工聚集的水成为水体。 5、水圈：地球表层水体的总称。（水圈中的水以三相存在，分布于地表、地下和大气中。） 6、生物圈：生物圈是地球上所有动物、植物和微生物等生物有机体及其活动空间的总称。 生物圈占据了包括大气圈对流层下部、几乎整个水圈以及岩石圈表层的薄层范围。其核心部分，即地表面以上100米至水面200以下米之间，集中了绝大部分生物。 7、冰雪圈。冰雪圈的5个组成部分：海冰、大陆冰原、季节性雪盖、永动土和高山冰川。前两者是最重要部分。相对于液态和气态的水而言，冰和雪具有相对的稳定性。 冰雪圈覆盖全球海洋的7％，多年冰覆盖陆地表面的11％，但其覆盖范围可变。 冰雪圈的分布范围对地球表面温度非常敏感。水的冰点恰好位于地球表面最高和最低温度之间约一半之处。 冰、雪和冻土分为常年（多年）性和季节性。 季节性冰、雪和冻土产生的季节影响和年际影响非常显著。 因常年性冰、雪和冻土的分布稳定少变，在十到百年尺度以上，可以产生比较固定的影响过程和影响趋势。 冰雪圈的重要性：（1）稳定的对太阳辐射的高反射率，影响地表能量收支。（2）极地大气－冰－开放海洋的能量交换过程。（3）约占总水量的2％，占有地球上近80％的淡水资源。（海平面） 补充：岩石圈 地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成，它包括地壳、地幔和地核。地壳厚度不一，平均厚度约17公里。上层为花岗岩层，下层为玄武岩层。地球内部的温度和压力随深度加深而增加。经检测，地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，而地球生成到现在大约已有46亿年了，这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层，是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。 8、土壤：土壤是地球陆地能够为作物提供生长发育具有肥力的疏松表层，是生物，特别是植物和微生物生活的重要环境，是地表与大气进行物质和能量交换的重要场所。 9、“人类纪”的涵义：人类已经成为地球系统的核心。同组成地球的其他部分相比，人类具有不可比拟的能动作用。人类已经成为地球环境变化的主要驱动力。地球未来的命运掌握在人类手中。 10、海洋－大气相互作用 海洋作为热源，通过海洋表面温度（SST）加热大气，SST及其变化成为调控气候，并进
海洋科学导论复习提纲 第一章绪论 第一节、海洋科学研究内容 全球海洋总面积约3.6亿平方公里，平均深度约3800米，最大深度11034米。全球海洋的容积约为13.7亿立方公里，占地球总水量的97%以上。如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面，那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。 地球科学体系是一个独特的、复杂的、交叉科学体系。它包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学。其相关学科有环境科学和测绘科学。 海洋科学是地球科学的重要分支之一。人们根据研究对象不同，通常把它分为：物理海洋学、海洋化学、海洋生物、海洋地质等四大学科。 （一）、研究内容 海洋科学的研究对象是地球表面的海洋，以及溶解或悬浮于海水中的物质，生存于海洋中的生物、海洋底边界、侧边界和上边界。是研究发生在海洋中各种的物理、化学、生物、地质地貌等各种现象和过程的发生，发展和演变规律及它们与环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学。特点：1、特殊性与复杂性；2、作为一个物理系统，海洋中的三态变化无时不刻不在进行，是其他星球上未发现的。3、海洋作为一个自然系统，具有多层耦合的特点。 研究特点：1、明显依赖于直接观测；2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用；3、学科分支细化与相互交叉渗透并重，而综合与整体化研究的趋势日益明显。 物理海洋学： 以物理学的理论、技术和方法研究发生于海洋中的各种物理现象及其变化规律的学科。主要包括物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学、河口海岸带动力学等。主要研究海水的各类运动(如海流、潮汐、波浪、紊流和海水层的微结构等)，海洋中温、盐、密和声、光、电的现象和过程，以及有关海洋观测的各种物理学方法。 海洋化学： 研究海洋各部分的化学组成、物质分布，化学性质和化学过程的学科。 海洋生物学： 研究海洋中一切生命现象和过程及其规律的学科 海洋地质学： 研究海洋的形成和演变，海底地壳构造和形态特征，海底沉积物的形成过程和有关海洋的起源及演化以及海洋地热、地磁场和重力场等。 新兴科学：工程海洋学，遥感海洋学，环境海洋学、军事海洋学和渔业海洋学等 （二）、海洋的特性 2.海水特性： 混合溶液：水、盐分、气体、悬浮有机物、悬浮无机物。 第二节海洋学研究意义 1海洋与人类生存环境关系密切；2.海洋蕴藏着丰富的资源（矿产、化学、生物、动力）3.军事、航运、港工、油气开发； 第三节海洋学研究方法 1.（物理海洋学）常规和遥感观测。 2.实验和数值模拟。 3.理论研讨 第四节海洋学研究发展史 1、早期研究（麦哲伦，库克，郑和、王充、哥伦布、列文虎克、牛顿、贝努力、拉瓦锡、 拉普拉斯）2.海洋科学研究开始（达尔文、1872～1876年，英国“挑战者”号考察被认
第19卷第6期2004年12月 地球科学进展 ADVANCES IN EAR TH SCIENCE Vol.19 No.6 Dec.,2004 文章编号:100128166(2004)0620918203 地球系统科学中海洋研究:未来10年海洋 全球变化研究前景Ξ ———IG BP与SCOR提出建立新的“海洋计划” 李 明,侯春梅,张志强,迟秀丽 (中国科学院资源环境科学信息中心,甘肃 兰州 730000) 摘 要:覆盖地球表面积72%的海洋是我们赖以生存的全球生态系统的重要组成部分,也是地球系统的关键功能环节。叙述了以“地球系统科学”思想为指导,针对“全球可持续性”需求的目标,研究与地球系统和全球变化紧密联系的海洋生物地球化学循环和海洋食物网的相互作用,探索气候和人文驱动的海洋生物地球化学过程,是新世纪海洋生态系统深入研究的重要方向,是认识可持续生态系统服务与产出的重要途径。 关 键 词:海洋;地球系统科学;全球变化 中图分类号:P7 文献标识码:A 海洋是地球系统的重要组成部分,在调节全球气候方面发挥着积极的作用。现在已经能够观测到海洋的大规模物理、化学和生物特征的变化。最明显的变化主要是海洋食物链结构、海岸带富营养化和珊瑚礁退化。IG BP和联合国海洋研究科学委员会(SCOR)已经联合起来制定有关海洋生物地球化学与生物学的综合研究计划。为了理解海洋在“地球系统”生物地球化学中的作用、预测全球变化对海洋生物地球化学和生物的影响后果,以探讨可持续发展之路,2004年1月IG BP2SCOR对未来10年全球变化研究中海洋生物地球化学与生物学研究前景进行了预测。 1 海洋在地球系统中的作用 海洋有巨大的贮存和交换热量和气体的能力,因此它对全球气候起着重要的控制作用。海洋是地球系统的最大组成部分,同时也是人类了解最少的组成部分。在地球系统中,海洋与大气、陆地紧密联系在一起,因此,在讨论全球变化问题时不能对其孤立考虑。海洋可以缓冲来自大气和陆地的物理、化学信号。当然海洋也可以增强这些信号(图1)。如过去相对较小的淡水变化阻碍了北冰洋的温盐环流,引起10年尺度的气候状况突变(Dansgarrd2 Oeschger Cycles)。古气候记录显示海洋过程制约着海洋中大气CO2与进入海洋的产生铁尘埃通量的动力机制。这些变化表明地球系统的各组分之间紧密相关,尽管我们对它的机制还没有完全了解。 过去10年,我们对海洋的认识已经取得了长足的进展。已经在全球尺度上对主要海洋过程进行了调查研究。对过去和现在的生物过程及气候对这些过程影响的了解已经越来越清楚。如实验和古记录均证实,微量元素(主要是铁)对海洋的生产力非常重要。最近确定的微生物(如广泛分布的Archaea 和异养光合细菌)从根本上改变了我们对海洋生物地球化学的认识。未来10年,在海洋研究中还将获得更令人意想不到的发现。 Ξ 收稿日期:2004210205;修回日期:2004211203. 作者简介:李明(19492),男,甘肃静宁人,副研究员,主要从事地学情报研究及科技期刊编辑工作1
海洋重力场、磁场军事应用的若干成果 (中国地质大学地球物理与空间信息学院，武汉 430074) 摘要 在查阅相关文献的基础上，归纳总结了目前海洋重力场、磁场在反潜作战、水雷战、应急打捞和导航系统方面的若干应用成果，并简要论述了这些应用的目的、原理和发挥作用的形式。 关键词：海洋重磁场，军事应用，成果 Some achievements of marine gravity field and magnetic field in military application Han shuaichao (Institute of Geophysics & Geomatics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China) Abstract: On the basis of literature review, I summarized the current marine gravity field and magnetic field application achievements in antisubmarine warfare, mine warfare, emergency salvage and navigation system, and discussed the objective, principle and role in the applications briefly. Keyword: marine gravity and magnetic field, military application, achievement 1引言 众所周知，我国是四大文明古国中唯一延续至今的国家，数千年来主要发展的是以农业为基础的小农经济，因此土地的极端重要性在人们心中根深蒂固。这种根深蒂固的思想，在一段时期内发挥了积极的作用，却也带来了一个严重后果，那就是在近百年来的时间里，我们都忽略了海洋对中华民族发展的重要意义。 海洋中不仅拥有丰富的矿产资源，而且海上运输对现代工商业的发展也有重要意义，因此不管是传统海洋强国还是濒海发展中国家都将经略海洋、开发海洋作为一项基本国策，都致力于发展海上力量，建设海军，以期获得最大的海洋利益。可以预见，未来的海上作战是高科技军事实力的较量, 而高科技海军武器装备作战效能的发挥需要海洋战场环境信息的有力保障。海洋重磁场信息是海洋战场环境基础信息中极其重要的组成部分，在反潜、水雷探测、应急打捞、惯性制导等方面都有重要应用，为了在未来海战中占得先机，必须加大对海洋重磁场信息军事利用的研究。 2海洋磁力探测与反磁力探测 2.1磁力反潜
尔雅通识课部分课后题答案 （地球系统科学） 1、我们在设定目标的时候，要注意 答案：目标应该是自己可以去实现的 2、以下不属于儒家的三种形态的是？ 答案：经济形态 3、以下对志向说法正确的是？ 答案：志向给人以前进的动力 4、幸福既是一个过程也是一个结果 答案：正确 5、"“在权利方面，人生来是而且始终是自由平等的。因此，公民的荣誉只能建立在公共事业的基础上。一切政治结合的目的都是在于保护人的天赋的和不可侵犯的权利。”是来自哪部作品？" 答案：《人权与公民权宣言》 6、“人生来是坐在马车上的”讲过这句话的人是谁？ 答案：基尔凯格尔 7、人生来是有欲望的，这种欲望使得人生存下来。 答案：正确 8、世界上万物皆有联系，它之所以缺乏联系，是因为缺乏了中间环节 答案：正确 9、对于人性的幸福之前，必须是先有什么的 答案：痛苦 10、在追求幸福的过程中，遇到不喜欢的东西需要什么去客服 答案：意志力 11、以下对豁达的理解正确的是？ 答案：舍欲而不舍身 12、人只要有感觉就会幸福。 答案：错误 13、下列对社会所认可的幸福说法错误的是？ 答案：它不随着时代发展而改变。 14、以下对豁达的理解正确的是？ 答案：舍欲而不舍身 15、什么样的痛苦才会让人出问题 答案：绝望 16、人性的幸福是一种痛苦的幸福，只有在经历痛苦之后才能体验到 答案：正确 17、神性的幸福是指？ 答案：神圣性的幸福 18、神性的幸福是一种纯粹的痛苦的幸福。
答案：错误 19、幸福可以分为人性的幸福和神性的幸福。神性的幸福是神的幸福，人无法获得。 答案：错误 20、神性的幸福是一种无痛苦的纯粹的幸福，在人世间是不存在的。 答案：正确 21、神性的幸福是指上帝的幸福。 答案：错误 22、神性的幸福是人类无法获得的。 答案：错误 23、狭义的幸福指的是什么？ 答案：理性幸福 24、关于狭义的幸福说法不正确的是：（） 答案：感性幸福和理性幸福 25、幸福有广义和狭义之分，狭义的幸福主要是从心灵的角度来定义，广义的幸福主要是指快乐。 答案：正确 26、幸福可以分为广义的幸福和狭义的幸福 答案：正确 27、对于我国这样一个人情社会，它最后真正靠的是 答案：每一个人修生 28、神经系统的执行能力受到疾病、睡眠和（）的影响。 答案：疲劳 29、伦理秩序是得到社会认可的秩序。 答案：正确 30、人性的幸福是一种痛苦的幸福，只有在经历痛苦之后才能体验到 答案：正确 31、在伦理与道德范畴内不存在的说法是：（） 答案：生态道德 32、关于孟子的情况说法不正确的是：（） 答案：著书很多 33、关于孟子的“高贵”说法不正确的是：（） 答案：居高位的人 34、关于苏格拉底说法不正确的是？ 答案：为了探究真理把自己的眼睛给刺瞎
厦大考博辅导班：2019厦大海洋与地球学院考博难度解析及经验分 享 我校博士研究生共有四种选拔方式：直接攻博、硕博连读、申请考核与普通招考。我校2018年实（试）行申请考核的招生单位或学科如下：物理科学与技术学院、航空航天学院、电子科学与技术学院、数学科学学院、化学化工学院、材料学院、生命科学学院、海洋与地球学院、环境与生态学院、海洋与海岸带发展研究院、信息科学与技术学院、软件学院、医学院（厦门大学附属医院在职医务人员计划除外）、建筑与土木工程学院、药学院、能源学院、公共卫生学院、萨本栋微米纳米科学技术研究院、经济学院、王亚南经济研究院、邹至庄经济研究中心、管理学院、财务管理与会计研究院、法学院、知识产权研究院、南海研究院、公共事务学院、公共政策研究院、台湾研究院（部分专业）、教育研究院（专业学位）。 下面是启道考博辅导班整理的关于厦门大学海洋与地球学院考博相关内容。 一、院系简介 厦门大学海洋学科历史积淀深厚。早在1920年代初即有论文见诸世界顶级科学期刊《Science》。1946年成立中国第一个海洋学系。1996年成立厦门大学海洋与环境学院。2011年成立海洋与地球学院。近百年的发展历程中，名家荟萃、人才辈出，著名学者唐世凤、郑重、金德祥、陈国珍、李法西、何恩典等先后在此开展科学研究与教学工作，涌现出伍献文、曾呈奎、陈宜瑜等一批杰出科学家，为中国海洋科学的发展与人才培养做出了杰出贡献。改革开放后，学科点即成为首批博士学位授权单位。如今的海洋与地球学院既有传统海洋学科历史悠久、扎实雄厚的基础，又有瞄准新兴学科前沿的开拓与进取，更有与人文科学、社会学、工程学等多学科交叉的成功。 厦门大学海洋与地球学院现拥有国家“海洋科学理科基础科学研究和教学人才培养基地”（基地班）、国家“海洋环境科学实验教学示范中心”、海洋科学特色专业点及福建省海洋科学研究生教育创新基地等人才培养基地。拥有海洋科学国家一级重点学科，以及海洋科学博士学位一级学科授权点和博士后流动站。现有在校本科生489名；博士生334名，硕士生232名。厦门大学海洋学科已具备完整的学科体系，学院下设五个系：物理海洋学系、海洋生物科学与技术系、应用海洋物理与工程系、海洋化学与地球化学系、地质海洋学系。 二、招生信息
地球系统科学以广义的“地球系统”为研究对象。（）答案：√地学和天文学有密切的关联。（）答案：× 中国是世界气候研究计划的参与国之一。（）答案：√ 哥本哈根会议达成的协议规定所有国家的碳减排数量必须一致。（）答案：× 四川可以大力发展太阳能发电。（）答案：× 地质研究中的老三件是指罗盘、铁锤、放大镜。（）答案：√GPS定位仪可以直接读出经度、纬度和海拔。（）答案：× 地震云的出现必然预示着即将发生地震。（）答案：× 中国处于地震带上。（）答案：√ 整体论强调整体地把握对象。（）答案：√ 中医理论认为是药三分毒。（）答案：√ 人体科学一定要有系统观，中医的发展方向是中医现代化。（）答案：√ 2亿五千万年前，大陆板块一直是联合在一起的。（）答案：×太阳内部发生的是核裂变反应。（）答案：×
无线电联系中断一定是受到光斑的影响。（）答案：× 月球不是影响地球气候周期性变化原因之一。（）答案：× 地球上接受的太阳能量与地球空间位置有关。（）答案：√ 地球不同的时期，斜度、岁差周期的时限存在有规律的变化。（）答案：√ 陆相旋回结构及沉积模式比海洋相的要简单。（）答案：× 阿波罗号和月球号登月点一般在月球的背面。（）答案：× 地震波速度证明月球内部富含硅铝质。（）答案：√ 月球火山口底部存在终年无阳光地区。（）答案：√ 目前看来月球上没有火山。（）答案：√ 火星昼夜均衡变化，有利于培育植物。（）答案：√ 杰弗里斯是英国天文学家、应用数学家、地球物理学家。（）答案：√ 大陆漂移说一提出开始就得到主流学术界认可。（）答案：×地壳构造运动最活跃的部位为板壳边界部位。（）答案：√ 转化断层是既无消减也无扩张的板块边界。（）答案：√
《地球系统科学》课程教学大纲 课程名称：地球系统科学 / Earth System Science 课程编码：课程类型：专业选修课 课程性质：专业主干课适用范围：06地理信息系统 学时数：36 其中：实验/实践学时：课外学时： 学分数： 2 先修课程：自然地理学、地理信息系统、遥感概论 考核方式：考查制定单位：广州大学地理科学学院 制定日期：2006年审核者：夏丽华 执笔者：千怀遂 一、教学大纲说明 （一）课程的地位、作用和任务 地球系统科学以全球性、统一性的整体观和系统观，从多种时空尺度研究地球的整体行为，其理论的构建，将使人类更好地认识所赖以生存的环境，更有效地防止和控制可能突发的灾害对人类所造成的损害，更有利于人类与地球的和谐发展。该学科是在全球变化、地理信息科学和可持续发展等领域深入研究和不断拓展的基础上发展起来的一门新兴学科，本课程以专业选修课的形式，向学生介绍地球系统科学的形成与发展及其基本概念、基本理论和基本方法，并使学生了解其在全球变化、生态环境、资源开发、土地利用、管理决策、灾害防治等方面的应用。 （二）课程教学的目的和要求 通过本课程的教学，让学生： 1) 树立地球系统科学研究的整体观和系统观，了解地球系统科学的多时空尺度，并理 解只有更好地认识人类所赖以生存的环境，才能更有效地防止和控制可能突发的灾难。 2) 了解可持续发展的内涵是以资源的可持续利用和良好的生态环境为基础，以经济可 持续发展为前提，以谋求社会的全面进步为目标。 3) 初步了解地球系统科学研究中的遥感和地理信息系统技术，学会常用遥感图像处理 软件的基本操作，能够初步运用地理信息系统技术进行空间数据的基本分析。 （三）课程教学方法与手段 课程的主要教学方法包括课堂讲授与自学讨论。课堂讲授部分全部使用多媒体技术授课。 （四）课程和其它课程的联系 本课程的先修课程包括自然地理学、地理信息系统、遥感概论，并要求学生具有一定的数学基础。 （五）教材与教学参考书 教材：毕思文，地球系统科学导论，科学出版社，2004年第一版。 教学参考书： 刘本培、蔡运龙主编，地球科学导论，高等教育出版社，2000年第一版。 张兰生、方修琦、任国玉，全球变化，高等教育出版社，2000年第一版。 王建主编，自然地理学，高等教育出版社，2001年。 二、课程的教学内容、重点和难点 （一）教学内容 第1章绪论 1.1 人类面临全球性的重大问题 1.2 地球系统的全球化