1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式2006年 4月 12日* 1u从人类诞生以来，从未停止探索地球奥秘的步伐，但仍远不能达到预防自然灾害、消除巨大损失的目的。人类对地球的开发、利用、探索研究活动由来已久， 地质学、地理学、气象学、海洋学和生态学 都有悠久历史，但这些已形成系统研究方法和知识体系的专门学科，已经不能适应新形势下的需要。鉴于地球各个圈层间复杂而微妙的相互作用，地球系统科学 自然应运而生。2u从研究 包括人类在内的地球系统 角度研究人类和地球表层关系产生 地球系统科学 。u从 环境质量演化的角度 研究人类和地球的关系及地球的变化产生了 环境科学 。u从 生物生存环境
2、的角度地球的变化产生了 生态学 。u研究对象一致，研究角度不同，三者研究领域既有交叉又有差异。3目录u地球系统科学u生态学u环境科学4地球系统科学56789101112131415u地球系统科学的创立u地球系统科学的研究对象及发展趋势161地球系统科学的创立u地球系统科学最早由美国国家航空与宇航管理局（NASA） 1983年提出。世纪年代中期以来，地球科学发展迅猛，科学家明确提出物理过程与生物过程相互作用的观点，进而形成了 “地球系统 ”思想。年代，这一观点成为地学界共识，美、英、日等国纷纷制定相关计划，这一学科得以确立并蓬勃发展起来。 1992年美国 22所大学将地球系统科学教育纳入课程之内
3、；与此同时，联合国 21世纪议程将地球科学作为可持续发展战略的科学基础之一。17u德国联邦政府与德国科学基金会、美国国家科学基金会相继投入巨资，拟定了分别为期年和年的 “地球工程学 地球系统 ”等大型研究计划。 18u年月，中国科学院院长路甬祥把对 “地球系统整体行为的集成研究 ”列为新世纪科学家要勇敢面对的第九大挑战。年月温家宝同志在中国地质学会周年纪念大会上讲话时也强调，必须实现 “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 ”的转变。 19u年月，美国地理学会和伦敦地理学会在爱丁堡市共同举办地球系统进展全球会议，研讨地球系统科学的复杂问题的整体解决方法。大会以 “地球系统联
4、系 ”和 “地球系统演化 ”为主题，参与者众多，讨论极其热烈。 20u我国自然科学基金委地学部也于年月提出了世纪初的地球科学战略重点，拟定了 “以地球系统各圈层的相互作用为主线，从我国具有优势的前沿领域寻找主攻目标 ”的 “十五 ”优先资助领域战略。 212地球系统科学的研究对象及发展趋势u地球系统科学跨越一系列自然科学与社会科学，把地球看成一个由相互作用的 地核、地幔、岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和行星系统 等组成部分构成的统一系统，重点研究各组成部分之间的相互作用，以解释地球的动力、演化和全球变化。全面探讨全球变化中人类活动的作用，提高地球系统的生命承载能力。 2223u太阳系的行星可分为
5、两类。水星、金星、 地球 和火星离太阳较近，称为 内行星；木星、土星、天王星、海王星、冥王星离太阳较远，称为外行星。内行星密度大、体积小，又称为小行星；外行星密度小、体积大，又称为大行星。24u该学科以对整个地球系统的过去、现今及未来行为的深入了解为目标。在实践中，我们常常构建地球系统动力学的简化模式，以便于检验某种时间尺度的过程或解决某些特定问题。例如，对天气系统或板块构造学进行简要图示，通过分析其中各种相互作用和过程，加以定量表示，用于检验已有理论、分析之前现象乃至预测地球环境的未来变化。 25u地球系统科学中时间尺度是一个关键指标。对地球上的生物存在威胁的诸如气候变化、大气成份变化，土地
6、覆盖变化等， 10年到 100年的时间尺度 尤为重要。由于方法的限制，传统的地质、海洋、地理科学只能基于长时间尺度或定时预测。虽然，水文、气象基于物理客观规律，但是，也只能实现以天、旬为时间尺度的预测。上述两类时间尺度的研究均未能建立走时间尺度为 50年的理论体系；而生物过程的时间尺度既可以放大，也可以缩小，其时间尺度必须基于地球系统科学。 26研究对象u大气圈u水 圈u岩石圈u生物圈主要研究组成的地球表层系统，探讨各个圈层相互作用的体制，分析人类活动引起的生态环境变化，提高地球系统的生命承载能力。27地球科学框架u固体地球科学：地质学，地球物理学，地球化学，大地测量学u大气科学：大气物理，大气化学，大气动力学u海洋科学u土壤科学u环境科学28C.S.HuComposition(组成 ):岩石学 .矿物学 .地球化学 .同位素地球化学 .uStructure(构造 )：地球物理学 .构造地质学 .全球构造 .uHistory(历史 )：地史学 .古生物学 .全球变化 .29应用矿床学工程地质学地震地质学环境地质学30
