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出版者:中国环境科学出版社

作者:李元 编

出品人:

页数:369

译者:

出版时间:2007-10

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787802096363

丛书系列:

图书标签:

• 环境科学
• 实验
• 教程
• 高等教育
• 大学教材
• 环境工程
• 环境监测
• 环境化学
• 生态学
• 实验指导
• 实践教学

好的，这是一份关于一本名为《环境科学实验教程》的图书的详细、不包含该书内容的图书简介。 --- 《全球气候变迁：驱动力、影响与适应策略》 导言：人类世的挑战与环境科学的视角 我们正身处一个由人类活动深刻塑造的时代——“人类世”。气候变化已不再是遥远的预测，而是我们日常生活中真切可见的现实。从极地冰盖的融化到极端天气事件的频发，从海洋酸化到生物多样性的丧失，全球气候系统正以前所未有的速度和规模发生着变化。理解这些复杂的相互作用，需要跨越传统学科界限的综合性知识。《全球气候变迁：驱动力、影响与适应策略》正是这样一部旨在为环境科学、地球科学、地理学乃至公共政策专业的学习者和研究人员，提供全面、深入且具有操作性指导的专著。 本书摒弃了单纯的理论综述，而是聚焦于气候变迁的机制解析、实证分析以及面向未来的解决方案。它不仅阐述了气候变化的“是什么”和“为什么”，更着重于“怎么办”，旨在培养读者将科学知识转化为实际行动的能力。 第一部分：气候系统的基石与驱动力 本书的开篇部分，为读者系统构建了理解气候变迁的理论框架。我们首先回顾了地球气候系统的基本组成——大气圈、水圈、冰雪圈、生物圈和岩石圈——及其间的能量交换过程。这为后续探讨人为影响打下了坚实的物理基础。 1.1 温室气体与辐射平衡： 详细解析了大气中关键温室气体（如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮）的来源、寿命及其辐射强迫效应。特别关注了气溶胶对气候的复杂影响，包括其冷却和增温的双重作用机制。 1.2 历史证据与古气候重建： 探讨了如何通过冰芯、树木年轮、沉积物和珊瑚等自然档案来重建过去数万年乃至数十万年的气候变化历史。本章着重介绍了同位素地球化学在温度和降水重建中的应用，使读者能够量化历史气候的波动幅度与速率。 1.3 人为驱动力的量化： 深入剖析了工业革命以来，化石燃料燃烧、土地利用变化（特别是森林砍伐与农业集约化）如何成为当前快速变暖的主要驱动力。书中提供了最新的温室气体排放清单（如基于IPCC AR6的方法学），并探讨了“碳预算”的概念及其在政策制定中的重要性。 第二部分：气候变化的多尺度影响评估 气候变迁的影响并非均匀分布，而是通过复杂的反馈机制，在不同尺度和生态系统中表现出显著差异。本部分旨在提供一个多层次的影响评估工具箱。 2.1 水文循环的重塑： 分析了全球变暖对降水模式、蒸散发速率和地表水资源的影响。重点研究了极端降水事件（洪水）和长时间干旱事件的频率和强度变化。讨论了高山冰川和永久冻土融化对下游水资源供应的长期风险。 2.2 海洋系统的响应： 深入探讨了海洋吸收大气热量和二氧化碳所带来的后果。内容涵盖海平面上升的机制（热膨胀与冰盖融化）、海洋热浪的出现、以及海洋酸化对珊瑚礁生态系统和贝类养殖业的破坏性影响。本书提供了详细的海洋热含量（OHC）时间序列分析方法。 2.3 生态系统与生物多样性： 从物种分布变化、物候期（如开花、迁徙时间）的提前，到生态系统服务功能的退化，系统评估了气候变化对陆地和海洋生物多样性的压力。重点讨论了“气候难民”物种的概念及其迁移适应的潜力。 2.4 社会经济系统的脆弱性： 将科学分析与社会科学相结合，评估了气候变迁对农业生产力、人类健康（热应激、病媒传播疾病扩散）以及沿海基础设施的直接冲击。本章特别引入了“气候正义”的视角，分析了脆弱群体（如低收入社区、岛屿国家）面临的风险不平等。 第三部分：减缓、适应与政策工具箱 理解了问题之后，本书的重点转向了可行的解决方案。这部分内容强调了科学、工程和政策的交叉融合。 3.1 气候减缓策略的工程学基础： 详细阐述了能源转型（可再生能源、储能技术）和工业脱碳的关键技术路线。同时，对碳捕集、利用与封存（CCUS）技术进行了深入的技术经济分析，并评估了其规模化部署的挑战。 3.2 负排放技术与生态系统碳汇： 探讨了基于自然的解决方案（NbS），如再造林、土壤碳固存和湿地恢复，及其量化碳汇能力的科学方法。此外，本书也审视了新兴的地球工程（Solar Radiation Management, SRM）技术的伦理和潜在风险评估框架。 3.3 适应性规划与风险管理： 适应策略是应对不可避免影响的关键。本部分涵盖了气候弹性基础设施设计（如抗洪标准提升）、早期预警系统的构建、以及农业作物品种的抗逆性改良。强调了将气候风险纳入长期城市和区域规划的必要性。 3.4 国际治理与国内政策衔接： 分析了《巴黎协定》框架下的国家自主贡献（NDC）机制，以及如何将全球气候目标分解为国家和地方层面的具体行动计划。书中对碳定价机制（如碳税与碳交易）的有效性进行了跨国比较研究。 结语：走向综合性的气候治理 《全球气候变迁：驱动力、影响与适应策略》致力于提供一个全面且批判性的视角。它要求读者不仅掌握气候科学的硬核知识，更要理解其背后的社会经济复杂性。本书的最终目标是培养新一代能够应对人类世最大挑战的专业人才，促进科学发现、技术创新与有效政策制定之间的无缝对接，为构建一个更具气候韧性和可持续性的未来奠定坚实基础。本书尤其适合希望深入理解气候系统复杂性、并寻求跨学科解决方案的研究者和决策者使用。 ---

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这本书的叙事方式，更像是一位经验丰富、循循善诱的导师在陪伴你进行科研探索，而非冷冰冰的指令集。我印象最深的是它对“数据可视化”的强调，远超出了简单的柱状图和折线图的范畴。作者花了大量的篇幅介绍如何运用地理信息系统（GIS）的初步概念来展示空间分布数据，并讨论了如何通过合理的色彩梯度和图例设计来避免误导性的视觉呈现。这一点在环境科学领域至关重要，因为我们的研究对象本身就具有强烈的空间异质性。书中提供的案例分析，比如某污染物在不同流域的迁移路径模拟，虽然只是基础演示，但其背后的逻辑架构却非常严谨。这使得我在撰写实验报告时，不再只是罗列一组组数字，而是开始有意识地构建一个有说服力的视觉叙事。这种从“记录现象”到“解释现象”的转变，是这本书带给我最大的收获。它似乎在无声地告诉我：你的实验数据只有被有效传达，才真正具有价值。这种对沟通和表达的重视，在许多技术手册中是常常被忽略的盲区。

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这本书的实用性还体现在它对“现场勘查”环节的重视上。很多环境科学的实验并非都能在条件完备的室内实验室完成，而野外调查往往是数据收集的第一步，也是最容易出错的一环。该教程在设计野外实验模块时，充分考虑了户外环境的复杂性——光照变化、地形影响、设备便携性等。它详细介绍了如何利用最基础的装备，例如指南针、GPS定位、简易流速计等，来保证现场测量的准确性。特别是在讲解土壤采样时，它不仅仅描述了如何挖取样品，还细致地说明了如何记录采样点的土壤剖面特征、植被覆盖情况，并指导如何根据天气情况调整采样时间以避免水分波动带来的干扰。这种对“环境背景”的重视，让实验结果不再是孤立的数字，而是紧密嵌入到其发生地的真实情境之中。这种强调环境整体观的教学思路，极大地提升了实验结果的生态学意义和环境科学的实践价值。

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这本教材在实验设计上的独到之处，着实让我眼前一亮。它不仅仅是简单地罗列实验步骤，更深入地探讨了实验背后的科学原理和设计哲学。比如，在探讨水质分析的部分，作者没有直接给出固定的标准流程，而是引导我们思考不同采样点、不同时间段的数据采集如何影响最终结果的可靠性。这种启发式的教学方法，迫使我们跳出死记硬背的窠臼，真正去理解实验的本质——如何在复杂的现实环境中构建一个可验证的模型。我特别喜欢其中关于误差分析的章节，它清晰地阐明了系统误差和随机误差的区别，并提供了多种量化不确定性的实用技巧。对于初次接触环境科学实验的学生来说，这无疑是一份极好的“减负”指南，因为它教会的不是“怎么做”，而是“为什么这么做”。它将枯燥的重复劳动提升到了科学探究的层面，极大地激发了我对精确测量的兴趣和责任感。相比于我之前用过的几本偏重理论介绍的参考书，这本书的实践指导性强得惊人，真正做到了理论指导实践，实践反哺理论的良性循环。它的排版和图示也非常清晰，复杂的仪器操作流程通过步骤分解图展示得一目了然，大大减少了实验课上的摸索时间，让人能更专注于数据背后的意义。

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坦率地说，这本书的深度远超出了我对一本“教程”的初始预期。它成功地搭建了一座从基础操作到前沿研究方法的桥梁。例如，在讲解大气污染监测时，它从经典的韦氏公式入手，进而引出了使用简易扩散仪进行浓度估算的方法，最后甚至提及了如何利用开源数据平台和基础机器学习模型进行初步的颗粒物（PM）浓度预测。这种层层递进的难度设置，使得不同水平的学习者都能从中获益。对于初学者，可以扎实掌握基础的采样和分析；而对于有一定基础的人，书中所提供的“进阶挑战”和“拓展阅读”则指明了深入研究的方向。它巧妙地平衡了“可操作性”和“学术前沿性”，避免了许多教材要么过于基础以至于乏味，要么过于高深而令人望而却步的弊端。这种精心设计的学习路径，确保了知识的连续性和知识体系的完整性，让人在学习过程中始终保持一种“我正在接近真实科研”的兴奋感。

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在实验的安全性与伦理规范方面，这本书的处理方式显得尤为成熟和负责任。它没有将安全守则视为例行公事一笔带过，而是将其融入到每个具体实验的操作细则中。例如，在处理酸碱溶液或有毒试剂时，不仅明确标注了个人防护装备（PPE）的要求，还详细解释了试剂泄漏的应急处理流程，甚至是废液的分类暂存标准。这种细致入微的考量，体现了对操作者和环境的双重尊重。更难能可贵的是，它还触及了科研伦理的灰色地带，比如在野外采样时如何最小化对生态系统的干扰，以及在处理敏感环境数据时如何确保隐私和准确性。这种前瞻性的教育，对于培养下一代环境科学工作者的职业操守是极其重要的。我感觉自己不仅仅是在学习实验技能，更是在接受一种科学家的职业素养训练。这种基于实际操作层面的安全教育，远比单纯的理论说教来得深刻和有效，让人在动手之前就建立起敬畏之心。

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