《地球系統(tǒng)科學》特色是強調(diào)地球系統(tǒng)各圈層相互作用的觀點。全書共分為8章。第1章緒論中介紹地球系統(tǒng)科學背景、科學意義和研究現(xiàn)狀;第2章介紹地球系統(tǒng)科學的研究方法,包括研究思路、基本概念、研究步驟等;第3章至第5章詳細闡述了地球系統(tǒng)科學的基礎理論、學科分支、技術方法;第6章介紹地球系統(tǒng)科學在青藏高原地區(qū)的應用;第7章對地球系統(tǒng)科學數(shù)字表達——數(shù)字地球進行了概括介紹;在前面內(nèi)容的基礎上,第8章重點介紹了地球系統(tǒng)科學對于可持續(xù)發(fā)展的重要意義。本教材充分體現(xiàn)了地球系統(tǒng)科學大跨度多學科相互交叉滲透的特點,突出了地球系統(tǒng)科學對于認識地球和管理地球的重要作用,使讀者對地球系統(tǒng)科學有完整系統(tǒng)的認識,有利于基礎知識框架的建立。
本教材可作為地質學、地理學、大氣、海洋、國土資源等地球科學分支,以及信息科學技術、行星科學、環(huán)境科學、生物科學與生命科學等領域及相關學科的學生教材,也可作為廣大科研人員和政府管理決策人員的參考書。
第1章 緒論
1.1 人類面臨的全球性重大問題
1.1.1 人口爆炸
1.1.2 土地荒漠化
1.1.3 資源趨于枯竭
1.1.4 “溫室效應”與全球增暖
1.1.5 臭氧屏蔽的破壞
1.2 地球系統(tǒng)全球化
1.3 地球系統(tǒng)科學與可持續(xù)發(fā)展
1.4 地球系統(tǒng)科學與傳統(tǒng)地球科學
1.5 地球系統(tǒng)科學特征
1.5.1 思維方式的變化——整體性研究思維
1.5.2 研究對象的變化——展望全球與預測未來
1.5.3 研究內(nèi)容的變化——為社會發(fā)展服務
1.5.4 研究形式的變化——多學科的綜合性研究
1.5.5 組織形式的變化——國際化與合作研究
1.5.6 信息交流的變化——地球信息科學的誕生
1.5.7 方法手段的變化——高新技術的應用
1.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6.1 當代地質學的發(fā)展趨勢
1.6.2 地球系統(tǒng)科學的組織、機構和計劃
1.6.3 地球系統(tǒng)科學的重要會議
1.6.4 地球系統(tǒng)科學在中國的發(fā)展
1.6.5 地球系統(tǒng)科學理論構建
第2章 地球系統(tǒng)科學研究方法
2.1 地球系統(tǒng)科學研究思路
2.1.1 研究目標與目的
2.1.2 研究基本思路
2.1.3 理論基礎與特點
2.1.4 研究領域
2.2 地球系統(tǒng)科學基本概念
2.2.1 基本概念
2.2.2 地球系統(tǒng)的系統(tǒng)、結構、層次
2.2.3 地球系統(tǒng)的環(huán)境、行為、功能
2.2.4 地球系統(tǒng)的狀態(tài)、演化、過程
2.3 地球系統(tǒng)科學基本框架
2.3.1 地圈一生物圈系統(tǒng)動力學
2.3.2 氣候系統(tǒng)動力學和氣候變化預測
2.3.3 大陸系統(tǒng)動力學
2.3.4 日一地系統(tǒng)
2.3.5 人一地系統(tǒng)動力學
2.3.6 現(xiàn)在應起步的前沿領域
2.4 地球系統(tǒng)科學時間尺度
2.4.1 幾百萬年至幾十億年
2.4.2 幾千年至幾十萬年
2.4.3 幾十年至幾百年
2.4.4 幾天至幾個季度
2.4.5 幾秒至幾小時
2.5 地球系統(tǒng)科學研究步驟
2.6 地球系統(tǒng)科學方法論
2.6.1 系統(tǒng)方法的哲學基礎
2.6.2 還原論與整體論相結合
2.6.3 定性描述與定量描述相結合
2.6.4 局部描述與整體描述相結合
2.6.5 確定性描述與不確定性描述相結合
2.6.6 系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結合
2.6.7 模型與原型
2.6.8 數(shù)學模型
2.6.9 基于計算機的模型
第3章 地球系統(tǒng)科學理論基礎
3.1 地球系統(tǒng)的連續(xù)動態(tài)系統(tǒng)
3.1.1 線性動態(tài)地球系統(tǒng)
3.1.2 非線性動態(tài)地球系統(tǒng)
3.1.3 軌道、暫態(tài)、定態(tài)
3.1.4 地球系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3.1.5 吸引子與目的性
……
第4章 地球系統(tǒng)科學子系統(tǒng)與學科分支
第5章 地球系統(tǒng)科學技術
第6章 地球系統(tǒng)科學研究示范——青藏高原大陸各圈層統(tǒng)一相互作用
第7章 地球系統(tǒng)科學數(shù)字表達——數(shù)字地球
第8章 地球系統(tǒng)科學與可持續(xù)發(fā)展
參考文獻