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地球生物学（geobiology）研究地圈．生物圈耦合系统,即生物圈与地球其他圈层如大气圈、水圈和岩石圈的相互作用机制及其过程．地球生物学、地球化学和地球物理学分别构成了研究地球系统的生物过程、化学过程和物理过程的学科体系．地球生物学的核心是生命与地球环境的相互作用与协同演化．我们过去讲地球与生命的关系,主要强调的是地球环境影响生命,生命适应地球环境,这是一个单向作用的关系．但地球与生命之间应为相互作用的关系,而且是协同演化的．生命演化能否影响地球环境演变,生物过程能否影响地球环境,这是一个重大科学问题．地球生物学对此作出了肯定的回答．生命与地球的协同演化这一概念符合地球系统科学的总体观,也符合人与自然协调发展的科学发展观． 相似文献
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地球是一个复杂的系统并在不断调整中现在有史以来第一次,一个物种——智人,成为改变地球系统及气候模式的主要营力我们需要了解自然界的变化和受人类影响的变化（有时被稚为“人为”变化）之间的差别然而,这一原本清晰的差别随着时间的推移往往会变得越来越模糊 相似文献
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S．Adlen E．E．Brodsky T．Oki A．J．Ridley L．Sanchez C．Simionato K．Yoshizawa U．Shamir王文旭 郭德科胡凤英 廖武林 《世界地震译丛》2004,(6):3-5
上个世纪，地球科学的发展已具有很强的了解和预测地球系统事件的能力。过去的10年，定量地球科学研究蓬勃发展。随着观测系统和计算工具的进步，人们能以前所未有的时空分辨率来模拟和预测地球物理过程，地球科学也将继续加速发展。随着这些进步，需要反思地球科学研究的现状，重新评估地球科学研究发展的方向和明确能实现的现实目标。 相似文献
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正地球生物学(geobiology)研究地圈-生物圈耦合系统,即生物圈与地球其他圈层如大气圈、水圈和岩石圈的相互作用机制及其过程.地球生物学、地球化学和地球物理学分别构成了研究地球系统的生物过程、化学过程和物理过程的学科体系.地球生物学的核心是生命与地球环境的相互作用与协同演化.我们过去讲地球与生命的关系,主要强调的是地球环境影响生命,生命适应地球环境,这是一个单向作用的关系.但地球与生命之间应为相互作用的关系,而且是协同演化的.生命演化能否影响地球环境演变,生物过程能否影响地球环 相似文献
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土壤-微生物-植物系统中矿物风化与元素循环 总被引：8，自引：0，他引：8
土壤是地球关键带的重要组成部分,土壤-植物系统是连接岩石圈、生物圈、大气圈和水圈的纽带.土壤作为地球上生物多样性最丰富的生境之一,在地球表层生物地球化学过程中担负重要的作用.本文主要从地球生物学的角度来探讨土壤生物在地球表层(风化壳)岩石矿物风化、物质转化与运输中的作用及其相关机制,包括土壤微生物对岩石矿物的风化,以及土壤-根系的相互作用和土壤-微生物-根系相互作用对岩石矿物风化的影响. 相似文献
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地球系统科学综述 总被引：14，自引：0，他引：14
首先从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化和地球系统科学的关系与传统地球科学三个方面介绍了地球系统科学提出的背景,阐述了地球系统科学国内外研究现状．然后,详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法,主要包括研究思路、基本概念、地球系统过程、全球——区域信息获取、海量信息处理和分析及地球系统模型等．第三,构建了地球系统科学理论基础．主要包括：地球系统的连续动态系统、离散动态系统、地球系统的随机性、地球系统的自组织和地球系统的简单巨系统与复杂巨系统,重点介绍了地球系统科学子系统与各圈层相互作用的动力学模型与效应．第四,概述了地球系统的数字表达一数字地球和地球系统科学是可持续发展战略科学基础．最后,简述了中国开展地球系统科学研究的方向和面临的主要科学问题。 相似文献
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地磁活动是太阳爆发现象引起地球近地空间磁场扰动的重要空间天气过程之一.地球磁场的变化具有多种时间尺度,其中从数十年到数世纪的长时间地磁场变化主要是由地核磁场引起的,而从数秒到数年的短时间地磁变化与太阳活动有关.近年来,越来越多的统计研究表明,地磁活动与太阳活动和地球气候变化之间存在着显著的相关性.地球磁场和地球大气系统的耦合现象驱动着人们探索地磁活动对地球天气和气候系统影响的研究.本文的目的就是综述国内外地磁变化对气候影响的研究进展,介绍我们最新的研究成果,探索地磁活动对气候要素的影响特征和可能机理过程,为深入研究地磁活动对地球天气和气候的影响提供基础和依据,以期对地磁活动和气候要素关系有进一步的认识. 相似文献
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微生物广泛参与了其所处地质环境的物理和化学性质改造过程.监控微生物与地质介质之间相互作用的过程并了解其机制对近地面环境工程中土壤及地下水污染整治等实际应用有着至关重要的作用.地球物理勘测成像技术不仅能够在传统应用中测量和表征地表以下的物理特性变化,大量直接有效的证据表明这些方法还可以捕获孔隙介质中的生物地球化学变化的动态过程,包括监测微生物、微生物活动以及它们与矿物之间的相互作用.生物地球物理(Biogeophysics)作为勘探地球物理的一个新兴分支学科,包含了微生物学、生物地球科学以及地球物理勘测等多个学科,侧重于研究微生物与地质介质相互作用对地球物理场的影响.过去十几年在生物地球物理领域的研究充分表明和验证了地球物理勘测方法的独特优点(最小化侵入、时空连续及跨尺度运用),并为将传统勘测方法用于探索跨时间空间各尺度的地下生物地球化学动态过程提供了理论及实验依据.本篇综述将系统介绍生物地球物理学科的理论背景、发展和研究前沿.首先讨论微生物及其活动引起的孔隙介质中物理化学性质的变化.其次,将侧重于探讨微生物活动对包括地电法、电磁法、探地雷达以及地震法等不同地球物理场的响应.最后将讨论生物地球物理领域的机遇、挑战和潜在应用. 相似文献
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地球动力学研究地球的整体运动，地球内部运动及其与地表结构的相互作用和地表大型构造变形和破裂的力学过程。本文给出一个简要历史，从牛顿、泊松、到勒夫是处理均匀球体的，到列宾逊、竹内、迈内兹处理了层状地球，随着板块构造理论的出现。大量应用数值模拟对构造现象的分析，震源机制的研究以及非线性动力学的应用等；讨论了反演问题，对参量及驱动力的反演有较详细的说明；介绍了一些国内有关全球和区域应力场分析，构造现象分 相似文献
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《中国科学:地球科学》2018,(7)
正三十多年来"全球变化"的研究,是20世纪科学界的亮点之一,也把地球科学推上了一个新台阶。同时也掀起了学术高潮,将人类生存环境的问题,拓展到整个地球系统的科学研究。"全球变化"提出的科学问题要求向时空伸展,促使学术界将地球表层看作整体,从宇宙大爆发追踪到人类智能的产生,诞生了研究"地球系统科学"的新领域。 相似文献
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引言地球有一套复杂的动力地质系统,它控制着这个星球及整个人类所经历的过去的演化、现在的状态和未来的状况。由于地球科学在过去两个世纪已变得成熟,发展中的各分支学科可以稳步完善地解答构造、作用和历史等各方面的具体问题,各个动力地质系统的多学科特性受到越来越多的关注。持续的理论和技术改进使得地球科学的所有分支学科有能力解释地球变化的地质记录,并可观测今天的地球从地表到内核正在发生的作用,更逼真地模拟复杂的动力作用,所有这些工作都还需要继续进行。但是本次报告所 相似文献
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正地球是人类居住的唯一场所,它为人类提供了生命必需的粮食、水和生活必需的能源和矿产资源,同时也常给人类带来诸如火山、地震、海啸等灾难。通过深部探测了解地下的物质、结构和动力学过程不仅是人类探求自然奥秘的追求,更是人类汲取资源、保障自身安全的基本需要。近百年来各国的地球科学家一直不断地进行探索,我国科学家也意识到必须开展中国的地球深部探测计划才 相似文献
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《中国科学:地球科学》2015,(8)
板块俯冲是地球内部系统最为宏伟的地质过程,是实现地球表面-内部物质和能量交换、大陆地壳生长以及壳/幔相互作用的重要场所,广泛深刻地影响着地壳的增生与消亡、火山和地震活动、地球表层物质循环、矿产资源分布、大陆造山运动、大陆的聚合及裂解等与人类生活息息相关的地质过程,因此一直是固体地球科学研究所关注的热点.20世纪80年代中期关于大陆地壳能够俯冲进入地幔深度并大部分折返地表的发现,是俯冲带研究和板块构造理论的革命性进展.相较于俯冲洋壳,大陆地壳具有较冷、较干、较轻的特点,同时,俯冲陆壳与地幔相比具有更加不均一的性质和化学成分以及同位素组成,因此在局部而言会对上覆大陆岩石圈和大陆板块汇聚边界的结构、组成、变形和演化进程造成巨大影响.在大陆俯冲过程中,拆离的地壳碎块和岩片在俯冲隧道内受到构造剪切,促使其经历变质脱水和部分熔融,产生各种流体和熔体.这些熔/流体的产生和演化在俯冲带壳/幔相互作用过程中扮演着非常重要的角色,是俯冲过程中发生元素迁移、同位素分馏以及交代上覆地幔楔的不可或缺的介质.本文综合国际上近年来有关俯冲带研究的最新进展,总结了有关俯冲带流体和熔体的类型、存在条件、化学组成、熔体/流体-地幔相互作用的特点,同时对于与大陆俯冲带流体相关的特征性元素(Nb-Ta-V)迁移和最新的非传统稳定同位素(Li-Mg)研究进行了系统介绍,期望为中国读者较全面地认识板块俯冲过程中的熔/流体活动和元素迁移以及了解并运用Li和Mg同位素作为新兴的示踪手段提供一定帮助. 相似文献
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地球系统科学的重要进展在于拓宽了视域,在空间域里向更深、更宏观和更微观的领域推进,加深了对圈层相互作用的理解.由于固体与流体地球科学发展的起点在时间尺度上并不相同,也由于在时间上穿越能力的限制,地球系统科学的发展在时间域里遇到的障碍比空间域里大.然而地球系统运行机制的探索,只有穿越不同的时间尺度才能成功.本文回顾了地球系统科学在空间和时间两方面所取得的进展,讨论了地球过程在时间尺度上的复杂关系,提出从建立时间序列、改变思想方法和研究计划入手,穿越时间尺度、打通古今界限,穿凿地球系统时间隧道的建议. 相似文献
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地球系统模拟和混沌时间序列 总被引：18，自引：0，他引：18
地球系统是非线性的系统.为了模拟地球系统,我们就必须了解非线性科学的最新进展.本文从非线性科学角度论述了地球系统模拟中的几个关键问题,如尺度是分层次的,不同尺度之间存在着相似性及标度律,同时也存在差异性及非均匀性.为此还介绍了一些概念:吸引子、分维、信息和熵等.最后本文还说明如何从地球系统中所观测到的时间序列取得地球系统模拟所需要的信息. 相似文献
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地球是一个多圈层耦合系统,从内部到表面、大气和空间的相互作用,共同塑造了地球的宜居环境. 偶极磁场的产生使地球环境逐渐演变为宜居,正如金星和火星偶极磁场的消失使这两颗行星的环境走向了另一个极端. 地球磁场起源于地核发电机过程,而地核热动力学和化学结构的变化则会导致地磁场的显著改变,导致地磁场的减弱甚至极性倒转,削弱对地... 相似文献