地球系统科学绪论08春

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1、地球系统科学EarthSystemScience中国地质大学(北京)地球科学与资源学院刘本培教授2008.41.课程介绍2.从传统地球科学到地球系统科学3.可持续发展与环境、资源瓶颈1.课程介绍课程特色21世纪的建设者和领导者为了实现可持续发展的科学发展观，需要以地球系统科学的新地球观从整体上来认识地球并关注当前资源、环境热点问题。掌握地球系统科学的基本概念、主要内容和研究方法，了解当前进展和热点问题，侧重于多学科之间的交叉渗透和思路启迪,为学生今后从事相关领域的科学研究、教学工作、生产实践或领导岗位奠定基础。本课程面向我校各个专业的研究生

2、，希望通过课堂多媒体讲课、课堂讨论和课下书刊阅读、网络资源相结合，探索出一条师生良性互动的启发式教学道路。周二9-11节周四7-8节第4周第10周地球系统科学的研究方法：大跨度学科交叉和多学科方法渗透、新技术应用和数字地球、整体论与还原论结合、世界化与中华文明－同位素测年、数字地球第5周行星地球研究进展：太阳辐射变化对地影响、地球节律天文背景、米兰柯维奇旋回及其应用前景、星体撞击事件及其地学意义深空探测的过去与将来：月球、火星等研究历史及现状、近地宇宙开发意义、嫦娥登月工程和国际合作/竞争前景第6周课堂讨论1：围绕行星地球、深空探测有关问题地球系统演化：地球与

3、生命起源、重大生物－地质事件和地球表层环境、地球系统演化与矿产形成课堂讨论1：围绕行星地球、深空探测有关问题第7周固体地球演化动力机制：地球物理场和圈层结构新进展、板块构造和超级地幔柱、内核偏移和圈层耦合第8周全球变化和今后预测：气候变化研究方法、全球变暖证据及其效应、今后趋势及不确定性、地史中古气候变化的启迪意义第9周课堂讨论2：围绕资源、环境有关问题蓝色国土和海洋开发：大陆架和经济专属区、海洋资源类型和利用前景、海洋权益维护和政治地理第10周自然资源类型及其短缺：自然资源的类型和性质、自然资源可得性的度量、自然资源短缺和可持续利用、循环经济第11周周三5-

4、6节周五5－6节第9周第10周第11周地球系统演化的过去、现在和未来：地球与生命起源、重大生物事件和地球表层环境、“将今论古”和“以古预测未来”的意义第12周厄尔尼诺与气-水-岩圈相互作用：大气和海洋的组成和结构、热力状况和运动、厄尔尼诺成因探讨第13周水资源开发与环境保护：地表水分循环和水体类型、中国水资源现状、绿色GDP、大型水库和朔天运河利弊争论第14周第15周生态系统和生物多样性：生态系统能量流动、生物－地球化学循环、环境污染和生物多样性减少第16周自然灾害及其防治：自然灾害一般特征和类型、典型灾害分析、地震预报的争议、减灾对策课堂讨论3：读书报告选题

5、汇报选地球系统科学与可持续发展：课程介绍、地球系统与地球系统科学、地球系统科学发展史、可持续发展与资源环境瓶颈、2007.4,上海教学参考书2.从传统地球科学到地球系统科学2002年10月15日，新中国地质工作50年暨地质学会80年纪念大会地质工作要适应新形势的要求，实现新的战略性转变，建立与社会主义市场经济体系相适应的地质工作体制。要实现传统地质工作向以“地球系统科学”为核心内容的现代地质工作转变，使地质工作更加紧密地与经济建设和社会发展相结合，更好地为经济社会发展服务。地球系统地球科学以整体的地球作为研究对象,包括自地心至地球外层空间十分广阔的范围,

6、是由固体地球（核－幔－岩石圈）、流体地球（大气圈、水圈、土壤圈和生物圈）、社会地球（人类作用）和行星地球（太阳系－银河系）组成的一个开放的复杂巨系统，称为地球系统(Earth’sSystem)。地球系统内部存在不同圈层（子系统）之间的相互作用。地球系统科学地球系统科学以“地球系统”为研究对象。地球系统是由一系列相互作用过程，包括地球系统各圈层之间的相互作用，物理、化学和生物三大基本过程的相互作用以及人与地球环境的相互作用联系起来的复杂的非线性多重耦合系统。这种地球系统的整体观、对三大基本过程相互作用的研究，以及对人类活动影响地球环境的特别关注，使得全球系统科学

7、作为一门全新的集成科学出现在当代国际科学的前沿。地球系统科学研究史1983年，钱学森提出建立地球表层学的思想，指出地球表层是岩石圈、大气圈、水圈和生物圈相互交叉渗透部位，本身构成一个开放的复杂巨系统。同年，美国NASA顾问理事会任命一个地球系统科学委员会（EarthSystemSciencesCommittee)的文件中，提到地球系统和地球系统科学两词，提出要把地球的各组成部分与相互作用作为一个系统来研究。该委员会主席F.P.Bretherton博士组织了一大批国际知名科学家，详细评述了地学、生物学的现状及存在问题，并于1987年出版《EarthSystemS

8、cience》报告，标志着地球系统科学