新地球观地球系统科学ppt课件.pptx
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1、研究对象地球,第一章 宇宙中的地球(自学内容)第二章 行星地球简史第三章 地球的物质组成第四章 大气圈地球的蓝色外壳第五章 生物圈大自然的精华第六章 水圈地表变化的主要媒介第七章 地球表部圈层的相互作用第八章 地球的内部圈层第九章 岩石圈内部物质的转化第十章 岩石圈的变形与变位第十一章 重力、地磁与核幔作用第十二章 新地球观地球系统科学第十三章 人与资源第十四章 维护我们的生存环境,地球的时空特征及物质组成,地球圈层特征和相互作用,地球科学应用,地球科学方法论,天文学 地理学 地质学,第十二章 新地球观地球系统科学,一、地球是一个系统二、地球动力系统三、开放的地球系统四、圈层间的强相互作用五、
2、不可逆的进化六、均变与灾变七、各种时间尺度的周期性变化,系统论,系统:指由若干相互联系、相互作用的要素所组成的具有一定功能的有机整体。,整体性,关联性,等级结构性,动态平衡性,时序性等是所有系统的共同基本特征;这些既是系统所具有的基本思想观点,也是系统方法的基本原则;表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,且具有科学方法的含义.,系统论,系统论,整体性:常常又被说成系统整体大于部分。其实质是说系统的整体具有系统中部分所不具有的性质,系统整体不同于系统的部分的简单加和即机械和。,层次性:高层次系统是由低层次系统构成的,高层次包含着低层次,低层次属于高层次。高层次和低层次之间的关系,首先是一种整
3、体和部分,系统和要素之间的关系。,系统论,开放性:系统具有不断地与外界环境进行物质、能量、信息交换的性质和功能,系统向环境开放是系统得以向上发展的前提,也是系统得以稳定存在的条件。,稳定性:在外界作用下开放系统具有一定的自我稳定能力,能够有一定范围内自我调节,从而保持和恢复原来的有序状态,保持和恢复原有的结构和功能。,For more,(一)系统整体性原理(二)系统层次性原理(三)系统开放性原理(四)系统的目的性原理(五)系统突变性原理(六)系统稳定性原理(七)系统自组织原理(八)系统相似性原理,(1)结构功能相关律(2)信息反馈律(3)竞争协同律(4)涨落有序律(5)优化演化律,地球系统科学
4、,大气圈:气象学、大气物理学水圈:海洋学、陆地水文学、水文地质学、冰川学生物圈:生物学远古大气圈、水圈和生物圈:地质学地壳:地质学、地理学、地球物理学、地球化学地幔与地核:地球物理学、地球化学、宇宙化学,过去的地球科学都局限在某一特定的时间、空间范围来研究。,地球系统科学从整体论(Holism)的观点出发,研究地球这个大系统内各个子系统,即各圈层内部以及圈层之间的运动变化的全过程、形成机制以及可能发生的变化趋势。地球系统科学则更注意把地球当做一个行星从整体上来认识,进行各种时间尺度的演化研究,而不受地球各原有分支学科的局限。,一、地球是一个系统二、地球动力系统三、开放的地球系统四、圈层间的强相
5、互作用五、不可逆的进化六、均变与灾变七、各种时间尺度的周期性变化,地球是一个动力系统,地球上所有物质都在不断地运动。,地球上不同物质(水、空气、生物、固体岩石圈、固态地幔和液态外核)的运动都有其独特的动力学机制,它们均受到地球内部和外部因素的影响。地球内部:地球重力场、地球自转及其速度变化、温度差异、压力变化、物质成分不均一等地球外部:月球、行星、太阳系以至于银河系的引力和辐射影响等,一、地球是一个系统二、地球动力系统三、开放的地球系统四、圈层间的强相互作用五、不可逆的进化六、均变与灾变七、各种时间尺度的周期性变化,地球是一个开放系统,自诞生以来,整个系统与周围环境之间就一直发生着质量、能量与
6、动量的交换。,地球从宇宙中接受质量和能量星子吸积,陨击太阳辐射能,宇宙射线 地球系统不断地耗散能量热量散失转动惯性能消耗,自转减慢,地球是宇宙巨系统中的一份子影响地球各圈层的运动变化的宇宙因素:,地球自身轨道的变化:地球自转速度的变化,地极移动,地球绕太阳系质心公转轨道半径或偏心率的变化,黄赤道交角的变化宇宙星体对地球的影响:月球、太阳或大行星对地球引力的变化,太阳辐射能(如黑子)的变化,陨石撞击作用太阳系的变化:太阳系穿越银道面以及太阳系在银河系内公转一周,一、地球是一个系统二、地球动力系统三、开放的地球系统四、圈层间的强相互作用五、不可逆的进化六、均变与灾变七、各种时间尺度的周期性变化,地
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