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新元古代(650MaB.P.)是地球演化历史上最重大的转折时期之一,这一时期地球气候的模拟研究,对于了解气候变迁、现代气候的形成、自然地理环境的演变有重要意义; 在地质学上,对于地层划分和对比,地壳演化研究以及矿产资源成因和探测都有重要意义。本文在借鉴国内外已有研究的基础上,应用MPM2——一个中等复杂程度的地球系统模式(EMIC),通过太阳常数和大气二氧化碳浓度的敏感性试验,对新元古代地球气候进行了模拟研究,结果表明在650Ma前,地球全球平均温度一直低于零度,即地球一直是“雪球”,直到650Ma前,全球平均温度大于零,“雪球”消融,雪球时代才结束。 相似文献
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地球系统动力学纲要 总被引：13，自引：4，他引：9
李德威 《大地构造与成矿学》2005,29(3):285-294
与地球系统科学和全球变化密切相关的地球系统动力学研究地球系统多层块耦合作用的结构、过程、机理和效应,是地球动力学、岩石圈动力学、大陆动力学、海洋动力学、大气动力学的高度综合。本文采用分尺度、分层块、分阶段的思路研究复杂的地球系统,将地球系统动力学按空间、时间和物质分为地球内部系统动力学、地球表层系统动力学、地球外部系统动力学,历史地球系统动力学、现代地球系统动力学、未来地球系统动力学,气体地球系统动力学、液体地球系统动力学、固体地球系统动力学,分析了地球系统的耦合特征、耦合类型和耦合方式,初步探讨地球内部系统与地球外部系统耦合作用的耦合边界、物质运动、动力来源和耦合机制。最终将地球系统相互作用的各层块作为一个有机的整体进行综合,认为地球内部放射性衰变生热和地球外部太阳辐射生热是驱动地球复杂开放系统层块耦合的主要动力源。 相似文献
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开展干旱环境动力学研究的若干问题 总被引：18，自引：1，他引：18
根据目前干旱环境研究的现状，提出了“干旱环境动力学”的概念及其科学问题提法、研究方法论和研究途径，为干旱环境动力学的建立提供了一个科学框架。干旱环境系统是地球系统的一部分，建立干旱环境动力学，应以地球系统科学的基本原理为出发点。但它应着重研究地球系统科学中十至百年时间尺度干旱环境发展规律和趋势，特别是人类活动在该时间尺度内对干旱环境的影响。为了研究干旱环境问题，自然科学领域的地理科学、生物科学、大气科学、水文和水利以及地质学等必须形态统一的观点和普适的方法论，从而形成相对独立且学科交叉的干旱环境动力学。气候动力学已相对成熟，干旱环境动力学建模可以气候动力学为基础。建模成败的关键是如何将生态过程物理化和化学化，如何建立水文子系统、生态子系统和土壤子系统的数学模型，并与气候动力学模式相互耦合。 相似文献
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近年来中等复杂程度地球系统模式的研究进展 总被引：1，自引：3，他引：1
近十几年来，地球系统模式领域活跃着一类新兴的模式——中等复杂程度的地球系统模式（EMICs），EMICs以其对计算能力的较低要求和对地球系统的较为完备的描述，使其应用几乎覆盖了简单模式和大气环流模式（CGCMs）的所有研究领域，特别在长期气候变化的模拟方面展现了得天独厚的优势，从而使得在长期气候变化的背景下研究近代气候变化更具现实意义。EMICs已经成为模拟地球系统的有力工具，为目前的CGCMs模拟提供了必要的补充，在简单模式与CGCMs之间架起了一座桥梁。首先回顾了中等复杂程度地球系统模式（EMICs）的发展现状，结合近年来国内外发表的文献探讨了EMICs的基本组成、应用领域，并对EMICs未来的发展趋势进行了预测。 相似文献
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成藏动力学系统的研究现状及发展趋向 总被引：10，自引：0，他引：10
成藏动力学系统是含油气系统理论的新发展，是一门刚刚起步的新学科。通过对国内外相关文献的调研，对成藏动力学系统的产生、研究现状、存在问题及发展趋势作了较为详细的评述。成藏动力学系统研究的是沉积盆地中流体运动的一个客观存在的天然系统，是通过对成藏最基本条件和连通体系的深入研究，搞清油气成藏的动力学机制进而认识油气成藏模式和富集规律。成藏动力学系统目前在地层压力、流体动力学机制、类型划分、系统叠置的地球化学效应及成藏作用等方面的研究已取得一些进展，但在不同构造背景下的形成与演化研究、各动力学之间相互作用的机制研究、异常地层压力形成和消散的机制研究以及定量化模拟研究等方面仍将是今后成藏动力学系统的主要研究方向。 相似文献
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未来不同排放情景下气候变化预估研究进展 总被引：11，自引：1，他引：10
概述未来不同排放情景下气候变化预估研究的主要进展。首先,对用于开展气候变化预估研究的不同复杂程度的气候系统及地球系统模式及其模拟能力进行了简要的介绍,指出虽然目前气候系统模式在很多方面存在着较大的不确定性,但大体说来可提供当前气候状况的可信模拟结果;进而介绍了IPCC不同的排放情景,以及不同排放情景下全球与东亚区域气候变化预估的主要结果。研究表明,尽管不同模式对不同情景下未来气候变化预估的结果存有差异,但对未来50～100年全球气候变化的模拟大体一致,即全球将持续增温、降水出现区域性增加。在此基础上,概述了全球气候模式模拟结果的区域化技术,并重点介绍了降尺度方法的分类与应用。同时对气候变化预估的不确定性进行了讨论。最后,对气候变化预估的研究前景进行了展望,并讨论了未来我国气候变化预估研究的重点发展方向。 相似文献
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中国盆地动力学研究现状及展望 总被引：3，自引：1，他引：2
沉积盆地既是人类最重要的资源宝库,又包含了丰富的全球气候变化、流体流动和地球动力学等相关信息。人类社会对矿产资源和水资源的大量需求推动盆地分析领域的快速发展,地球科学家对沉积盆地开展了多年的系统性探索,在盆地形成和演化机制、沉积充填、盆地流体及相关资源的聚集过程等诸多方面的研究取得了一系列重要的进展和突破,形成了一门新兴的学科—盆地动力学。近年来,我国学者在大型叠合盆地和大陆边缘盆地的动力学过程、陆相盆地层序地层、深水沉积、源—汇系统等方向取得了显著成绩和突出进展。相关成果不仅有效地服务于能源、矿产、水资源等各类资源勘探,而且为地球动力学、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变研究提供了丰富资料和详实证据。 相似文献
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地球系统科学发展方向与趋势 总被引：2，自引：0，他引：2
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;在此基础上,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,主要内容有研究思路、基本概念、地球系统过程、全球一区域信息获取、海量信息处理和分析及系统模型等;第三构建了地球系统科学理论基础,主要内容包括: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;然后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——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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目前多数研究直接将大气环流模式(GCM)获得的气候要素输入水文模型或者系统动力学模型评价气候变化所引起的风险,而忽视了一些重要统计要素的实际影响。针对目前研究存在的问题,利用随机模型产生大量模拟数据并输入到关于水资源系统的系统动力模型,通过评价指数和模拟数据间的统计关系建立"气候响应模型",最终利用多种大气环流模式来进行风险评价。通过A2气候变化情景下36种GCM对美国麻州Quabbin水库未来两个时段2036—2065年和2066—2095年由气候变化引起的风险进行评价。结果表明,在1950—1999年流域净流量年际方差100%～140%范围内,2036—2065年的风险为0.25～0.30,2066—2095年的风险为0.30～0.45。 相似文献
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植物挥发性有机物的气候与环境效应研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
植物挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)是大气中挥发性有机化合物(VOCs)的主要组分,具有重要的气候与环境效应。在梳理和总结既有研究成果的基础上,立足于BVOCs的大气化学过程,阐述了BVOCs不同组分的化学反应过程及其在大气臭氧(O3)和二次有机气溶胶(SOA)污染形成中的作用,指出了BVOCs在O_3和SOA污染形成中的重要性,以及BVOCs影响地球气候的2种主要途径:1通过形成SOA以气溶胶的形式影响地球大气辐射平衡;2参与地球碳循环,影响CH_4和CO等温室气体的寿命。进而,分别总结了BVOCs通过上述2个途径对地球气候影响的研究成果;阐述了BVOCs观测技术的现状与排放量估算模型的发展历程,分析了模型的优缺点与模型间的传承关系及其与气候系统模式耦合的现状。同时展望了BVOCs气候与环境效应亟需深入研究的问题,包括BVOCs氧化机制、产物的理化性质、耦合BVOCs排放及大气化学过程的地球系统模式研制等。 相似文献
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全球变化及其相关科学概念的发展与比较 总被引：3，自引：2，他引：1
在回顾全球变化科学产生和发展历史的基础上,针对当前全球变化、全球气候变化、全球环境变化、地球系统科学在概念和内涵上存在混淆的情况,就全球变化等概念的内涵、产生的过程及其联系进行了综述、分析和比较。提出全球变化是指对人类现在和未来生存与发展有重要的直接或潜在影响、由自然因素或人类因素驱动在全球范围内所发生的地球环境的变化,或与全球环境有重要关联的区域环境的变化。气候变化和全球环境变化的研究范畴包含在全球变化之中,但又各有其关注领域和交叉部分;而地球系统科学是解决全球变化问题的科学理念、思维方式和解决方案。] 相似文献
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生物质燃烧释放的大量温室气体和烟尘气溶胶能够显著改变大气化学组成、扰动大气环流和水文过程、影响地表辐射平衡,是地球气候和环境过程的主要影响因素之一。生物质燃烧产生的烟尘颗粒等能够随大气环流过程进行迁移输送,在重力作用下或随降水过程沉降到地球表面,成为沉积物地球化学的重要组成部分。雪冰中诸如黑碳、钾离子、左旋葡聚糖等特征标志物记录能够较好地反映区域乃全球尺度的生物质燃烧信息。利用雪冰开展生物质燃烧现代过程和历史记录的研究对系统认识地球气候环境演变过程具有重要意义。从雪冰中可用于开展生物质燃烧记录研究的特征指标、不同地区的研究现状以及生物质燃烧的影响因素等方面综述了近20年来国内外的主要研究成果。并对当前在青藏高原地区利用雪冰开展生物质燃烧记录研究存在的主要问题以及未来研究工作的重点进行了探讨。 相似文献
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磷是生命体的必需元素,也是粮食生产的重要限制因素。磷的生物地球化学循环不仅调控着海洋的初级生产力,而且影响着全球气候系统,并决定着磷矿资源的形成和分布,与地球上生命的生存繁衍息息相关。当前“地球系统科学”理论将大气圈、水圈、岩石圈（地壳和上地幔）和生物圈等子系统有机整合,为研究磷的生物地球化学循环提供了更加广阔的视野。基于已有研究,结合“地球系统科学”理论观点,针对磷的生物化学循环获得了以下重要认识： 磷在地质历史时期的演化决定了现今磷在全球范围内（陆地生态系统与海洋生态系统）的循环模式;人类的工业和农业活动作为重要的地质营力,改变了磷的生物地球化学循环过程,造成了磷矿枯竭的资源危机及水体富营养化的环境问题;解决磷短缺的资源危机问题和磷过剩的环境污染问题的关键在于调控引起这些问题的生物地球化学循环过程。 相似文献
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《地球科学进展》2014,29(1):15-22
By illustrating the relationship between the climate system and the scientific data, a requirement of scientific data for the earth system research has been proposed to be paid more attention to climate change studies. The research progresses of global climate change in China for the recent 10 years have been reviewed and the important role of observation datasets and assimilated production in the global climate change has been pointed out. Furthermore, the meteorological data sharing situation 相似文献
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地球环境电、磁力与成矿系统相关关系浅析 总被引：1，自引：0，他引：1
文中根据电、磁力与多种元素分异和富集之间的内在联系 ,探求成矿系统的形成作用。初步认识如下 :(1 )地球环境电力可控制金属元素正、负离子朝向正、负电极各自作相向漂移运动 ,使核、幔金属元素呈不均匀分布 ,为成矿系统金属元素预富集—富集提供了运移的动力和空间 ;(2 )地球环境磁斥力和磁引力与成矿系统中金、有色多金属和黑色金属具明显的对应关系 ,即各自集中分布或相互垂直分布 ;(3)地球环境电、磁力交替变化有利于成矿系统矿质巨量富集 ;(4 )通过流动电位可求出流体推动压力与电力间的量化关系 ,加大流体脉动贯入与成矿系统中多种元素本身性质间的联系 ;(5 )根据电、磁力与流体参数间高灵敏度的对应关系 ,能深入研究成矿系统形成时各个温度段、压力段、多期多元素多源流体随机变化的过程及形成机理 ;(6 )地球环境电、磁力与板块构造和岩石可构成地质背景组合 ,这些将有助于大陆成矿作用动力学更深入性的研究。 相似文献
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中、新生代全球尺度地质过程及其对自然环境的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
中、新生代是地球岩石圈经历重大构造演化 ,最终形成现今地球面貌的时代。研究对中、新生代全球级环境变化有重大影响的地质作用过程 ,对从整体上把握和理解环境演变的规律和原因 ,最终实现对环境变化的预测有重要意义。中生代开始不久 ,位于赤道附近的联合古陆便解体分裂 ,全球大陆和大洋逐渐演变成现今的分布格局。与此相伴 ,地球的地形、地貌也发生了重大变化。中生代造山运动造就的山脉和其后由构造隆升形成的高原 ,也是影响全球气候的主要因素之一。中、新生代的多次大规模火山活动 ,造成气候、环境的快速变化 ,甚至导致大规模生物灭绝。在中白垩世期间 ,发生了一系列全球规模的构造运动现象 ,它们与地球深部的超地幔柱有关。文中也通过天体撞击作用探讨了地外因素对地球环境和生命演化的影响。 相似文献
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北方气候干旱化趋势越来越强烈, 对生态环境产生了巨大影响.在分析气候干旱化研究现状基础上, 讨论了地下水系统在地球表层系统中的地位、对地球表层系统的调节作用以及对北方干旱化趋势研究的意义, 分析了地下水系统的退化对北方气候干旱化的作用.研究表明其已经产生了不可忽视的环境效应, 具体表现在地下水的过量开采使区域地下水系统退化, 导致地球浅表水、热、CO2转换模式的改变, 造成水热失调, 加快局域气候干旱化.认为应该研究地下水系统演化规律, 揭示其时相变化对干旱化形成和发展的作用机理, 评估、预测未来地下水开发的相关环境效应, 提出防止干旱化的地下水开发调控模式, 从而为北方干旱化地区实施可持续发展提供科学依据. 相似文献