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