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绪论 1

1.地球科学的研究对象、内容和任务 1

2.地球科学的特点和研究方法 3

3.地球科学与人类社会可持续发展 4

4.致读者 6

思考题 7

进一步阅读书目 7

第一章 宇宙中的行星地球 8

1 地球——人类在宇宙中的唯一家园 8

1.1 太阳系的结构 9

1.2 太阳的能量 10

1.3 行星地球基本参数 14

2 地球在太阳系中的运动 17

2.1 地球自转与昼夜交替 17

2.2 地月关系 21

2.3 地球轨道参数 23

2.4 星体影响和撞击事件 26

思考题 29

进一步阅读书目 29

第二章 宇宙、地球的起源与演化 31

1 银河系和宇宙起源学说 31

1.1 银河系结构及太阳的运动 31

1.2 星系运动和总星系 32

1.3 大爆炸学说与宇宙起源问题 33

2 恒星演化与太阳系形成 35

2.1 星系的起源 35

2.2 恒星的起源与演化 36

2.3 太阳系形成假说 40

2.4 似地行星和地外文明探索 41

2.5 21世纪近地宇宙开发 42

3.2 地球的年龄 43

3 地球的起源与演化 43

3.1 地球的起源和圈层分异 43

3.3 地球上的生命起源 45

3.4 生物圈的形成和发展 47

3.5 人类圈的形成和发展趋势 55

3.6 生物进化与地质年表 55

思考题 58

进一步阅读书目 58

第三章 地球的物理性质和圈层结构 60

1 地球的密度和弹性 60

1.1 地球的质量和密度 60

1.2 固体潮与地球的弹性 62

1.3 地球的振荡 63

2 地球的重力场 64

2.1 地球上的重力 64

1.4 地球的粘性 64

2.2 重力均衡 66

2.3 地球的压力 67

3 地球内部的圈层结构和圈层耦合 67

3.1 地球内部的圈层划分 67

3.2 壳、幔、核之间的圈层耦合 70

3.3 地核差异旋转 71

3.4 地球系统的自然驱动力 72

4 地球的磁场 74

4.1 地球磁场的基本特征和地磁要素 74

4.2 地磁场起源的成因假说 76

4.3 地磁场反转与大陆漂移 77

5 地球的能量和地震 78

5.1 地球内部的温度 78

5.2 地球的能量 79

5.3 地幔部分熔融 80

5.4 地震 81

思考题 83

进一步阅读书目 84

第四章 地球及各圈层的物质组成 85

1 地球的物质组成 85

2 地壳的结构与物质组成 86

2.1 地壳元素组合与矿物形成 86

2.2 地壳的结构与岩石组成 91

3 地球深部的物质成分分层 98

3.1 地幔的分层结构和物质成分 98

3.2 地核的结构与物质组成 100

4 地球不同圈层间的物质-能量交换 101

4.1 不同圈层的能量交换 101

4.2 不同圈层的物质交换 102

4.3 地壳-地幔的元素迁移和富集 103

4.4 地壳表层元素的迁移和富集 104

4.5 矿床与潘多拉魔盒 106

思考题 108

进一步阅读书目 108

第五章 岩石圈板块运动与地质作用 109

1 从大陆漂移到板块构造 109

1.1 大陆漂移的证据 109

1.2 海底扩张 112

1.3 板块构造理论与威尔逊旋回 114

1.4 板块构造的驱动机制和超级地幔柱学说 118

2 板块构造与地壳运动 121

2.1 板块运动与地壳运动类型 122

2.2 构造变形 123

3 岩浆作用、变质作用与板块构造 124

3.1 岩浆作用与板块构造 124

3.2 变质作用与板块构造 128

4.1 沉积盆地与板块构造 130

4 沉积作用与板块构造 130

4.2 地球外部地质营力和沉积作用 131

思考题 137

进一步阅读书目 138

第六章 大气圈 139

1 大气的组成和结构 139

1.1 大气的组成 139

1.2 大气的结构 141

2 大气的热力状况 143

2.1 太阳辐射、大气辐射和地面辐射 143

2.2 空气温度 145

2.3 全球热量带 148

3 大气的运动 149

3.1 气压和风 149

3.2 大气环流 150

4.1 大气中水的三态变化 155

4 大气中的水分 155

4.2 大气降水 156

5 天气 159

5.1 气团 159

5.2 锋 160

5.3 气旋 161

5.4 反气旋 163

5.5 天气预报简介 165

6 气候 165

6.1 气候概念 165

6.2 气候形成 166

6.3 气候类型 166

6.4 气候变化 168

思考题 171

进一步阅读书目 171

1 地球表层的水分循环和水量平衡 172

1.1 地球表层的水分循环 172

第七章 水圈 172

1.2 地球上的水量平衡 173

2 陆地水 174

2.1 河流 174

2.2 湖泊、沼泽和水库 178

2.3 地下水 181

2.4 冰川 184

2.5 水资源和水污染 186

3 海洋 187

3.1 海水的物理化学性质 188

3.2 海水的运动 191

3.3 海平面变化 195

3.4 海-气相互作用与厄尔尼诺-拉尼娜现象 196

思考题 199

进一步阅读书目 200

第八章 地表形态 201

1 内营力与构造地貌 202

1.1 地壳运动与地貌发育 202

1.2 构造地貌 205

2 外营力地貌 210

2.1 风化作用 210

2.2 流水作用与流水地貌 210

2.3 喀斯特作用与喀斯特地貌 215

2.4 风沙作用与风沙地貌 218

2.5 黄土地貌 219

2.6 冰川作用与冰川地貌 220

2.7 冻融作用与冻土地貌 223

2.8 海岸地貌 224

3 地貌演化 225

思考题 227

进一步阅读书目 227

第九章 土壤圈 228

1.1 土壤的无机组成 229

1 土壤的组成 229

1.2 土壤的有机组成 230

1.3 土壤水分 230

1.4 土壤空气 231

2 土壤的性质 232

2.1 土壤剖面 232

2.2 土壤的物理性质 233

2.3 土壤的化学性质 237

3 土壤的形成 240

3.1 土壤形成因素 240

3.2 土壤形成过程 244

4 土壤分类简介 246

思考题 248

进一步阅读书目 248

1.1 环境因素与生物的相互影响 250

第十章 生物圈 250

1 生物与环境 250

1.2 生物的适应性和指示现象 252

2 生物群落 254

2.1 生物的分布 254

2.2 种群 255

2.3 生物群落 256

2.4 生物多样性 259

3 生态系统 260

3.1 生态系统的概念 260

3.2 生态系统的组成成分 261

3.3 生态系统的营养结构 262

3.4 生态系统的功能 263

4 地球上主要生态系统类型 269

4.1 陆地生态系统 269

4.2 水域生态系统 270

4.3 农业生态系统和城市生态系统 273

思考题 275

进一步阅读书目 275

第十一章 地球环境及其变迁 276

1 自然地理环境的整体性与地域分异规律 276

1.1 自然地理环境的整体性 276

1.2 自然地理环境的地域分异规律 277

2 环境变迁与气候变化 283

2.1 气候变化的史实与意义 283

2.2 气候突变及其成因解释 285

3 地史中的生物绝灭与环境变迁 286

3.1 物种的形成、寿命和数量 286

3.2 生物绝灭的类型与规模 288

3.3 二叠纪末的集群绝灭 289

3.4 白垩纪末恐龙绝灭和地外陨击事件 292

4.1 温室气体排放与全球变暖 295

4 人类在环境变迁中的作用 295

4.2 土地利用与土地退化 297

4.3 生物多样性的减少 300

4.4 环境污染 301

思考题 303

进一步阅读书目 303

第十二章 自然资源及其利用 304

1 自然资源的类型和性质 304

1.1 自然资源的分类 304

1.2 自然资源的性质 305

2 自然资源可得性的度量 311

2.1 储存性自然资源可得性的度量 312

2.2 流动性自然资源可得性的度量 317

3 自然资源稀缺 320

3.1 全球性资源稀缺 320

3.2 地区性资源稀缺 323

4 自然资源的可持续利用 327

思考题 328

进一步阅读书目 328

第十三章 自然灾害与减灾对策 330

1 自然灾害的一般特征和分类 330

1.1 自然灾害及其危害 330

1.2 自然灾害的一般特征 331

1.3 自然灾害的分类 333

2 气象灾害 334

2.1 干旱与荒漠化 335

2.2 洪涝灾害 336

2.3 热带气旋 337

3 地质灾害 339

3.1 滑坡和崩塌 339

3.2 泥石流 341

3.3 地裂缝和地面塌陷 342

4 地震、火山和海啸灾害 344

4.1 地震灾害 344

4.2 火山灾害 347

4.3 海啸 348

5 减灾对策 349

5.1 自然灾害的预报 349

5.2 自然灾害的风险评价 352

5.3 自然灾害的减灾工程 354

思考题 356

进一步阅读书目 356

结语 357

1.人类家园地球的可持续性 357

2.21世纪地球科学展望 358

思考题 361

进一步阅读书目 361

索引 362