Careers in Environmental Geoscience pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Assn of Petroleum Geologists

作者:Jordan, Robert R./ Petrossian, Rima/ Murphy, W. J. Scott

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:175.55元

装帧:Pap

isbn号码:9780891811251

丛书系列:

图书标签:

• Environmental Geoscience
• Geology
• Careers
• Earth Science
• Environmental Science
• Geochemistry
• Hydrogeology
• Geophysics
• Remote Sensing
• GIS

探索地球的奥秘与未来：地球科学前沿研究与实践指南 本书旨在为地球科学领域的学生、研究人员以及希望深入了解地球动态的专业人士，提供一个全面、前沿且极具洞察力的知识框架。我们不再局限于传统的地质学范畴，而是将视角投向地球系统科学（Earth System Science）的广阔疆域，探讨地球如何作为一个复杂、相互关联的动态系统运行，以及人类活动如何深刻影响这一系统。 第一部分：地球的深层结构与动态过程 本部分将带领读者穿越数亿年的时间尺度，深入探究地球内部的构造与驱动力。 第一章：地幔对流与板块构造的精细解析 传统板块构造理论在近三十年的观测数据面前，需要更精细的修正与扩展。本章重点关注地幔的非牛顿流体特性、热动力学机制，以及热柱（Plumes）的形成与迁移如何驱动超大陆旋回（Supercontinent Cycles）。我们将探讨先进的地震层析成像技术（Seismic Tomography）如何揭示地幔深处的异质性结构，包括俯冲板片在核幔边界（CMB）的滞留机制，以及这如何调控全球火山活动与地幔物质的循环。 第二章：地球深部碳循环与生命起源的物质基础 碳是地球生命系统的核心元素。本章详述了深部碳循环的途径，包括俯冲带中的含碳物质迁移、地幔脱气作用（Degassing）的速率模型，以及海洋沉积物对大气CO2浓度的长期反馈。此外，我们还将结合高压矿物物理学实验结果，探讨生命起源所需关键元素（如磷、硫）在早期地球高能环境中的化学演化路径，为生物地球化学的交叉研究提供坚实的矿物学基础。 第三章：古气候的重建与轨道理论的再评估 古气候学不再仅仅依赖于氧同位素比值（$delta^{18}O$）。本章聚焦于生物标志物（Biomarkers）在重建中新世至第四纪气候剧变中的应用，特别是关于米兰科维奇轨道参数（Milankovitch Cycles）在非线性气候系统中作用的最新数值模拟成果。我们详细分析了海洋沉积物中的有孔虫群落、冰芯记录中的稳定同位素方差，如何揭示过去数百万年间冰盖消长、海洋环流模式（如大西洋经向翻转环流 AMOC）的突变点（Tipping Points）。 第二部分：水圈、大气与生物圈的界面相互作用 本部分着重于地球表层系统的复杂耦合机制，特别是水资源的全球管理与生态系统的弹性。 第四章：全球水文循环的遥感监测与地表过程建模 随着卫星重力任务（如GRACE/GRACE-FO）的成熟，我们可以更精确地量化地下水储量（TWS）的变化。本章将介绍基于水文模型（如VIC, SWAT）与遥感数据的同化技术，用于预测大型流域的水文响应。重点讨论了蒸散发（Evapotranspiration）的精细化估算方法，以及土壤湿度在区域干旱事件发生中的临界阈值。 第五章：大气化学：气溶胶的辐射强迫与区域空气质量 本章深入探讨了人为活动产生的气溶胶（Aerosols）对地球能量收支的复杂影响。我们对比了硫酸盐、黑碳（Black Carbon）和有机碳对太阳辐射的吸收和散射效应，并评估了云凝结核（CCN）数量对云物理过程的影响。此外，本部分还涉及区域臭氧生成机制、挥发性有机化合物（VOCs）的二次有机气溶胶（SOA）转化路径，为制定有效的空气污染控制策略提供科学依据。 第六章：生物地球化学反馈：土壤微生物组与碳汇效率 土壤是地球上最大的陆地碳库。本章聚焦于土壤微生物群落结构（Microbiome）如何决定有机质的分解速率和温室气体的排放（CH4, N2O）。我们利用高通量测序数据，分析了不同植被类型下土壤酶活性与碳氮比（C/N Ratio）之间的反馈关系。重点探讨了永冻土融化（Permafrost Thaw）释放的古老碳源对未来气候变暖的潜在放大效应。 第三部分：资源勘探、环境风险与可持续发展 本部分将地球科学的前沿知识应用于实际问题，关注资源的可持续利用和地质灾害的减缓。 第七章：非常规能源勘探：页岩气与地热能的地球物理成像 非常规油气资源（如页岩气）的开发依赖于高分辨率的地球物理成像技术。本章详细阐述了全波形反演（Full Waveform Inversion, FWI）在刻画复杂地下构造中的应用，以及微震监测（Microseismic Monitoring）在评估水力压裂（Fracking）过程中的应力场变化。同时，我们探讨了增强型地热系统（EGS）的开发潜力，特别是如何通过数值模拟优化裂隙网络设计，以提高热能采出率。 第八章：地震危害评估与滑坡动力学建模 地震工程与风险管理是城市可持续发展的基础。本章超越了传统的概率地震危险性分析（PSHA），转向基于断层物理和地震破裂模拟的确定性方法。我们详细分析了岩石破裂的率依赖性，以及滑坡发生的触发机制，包括降雨入渗对孔隙水压力的动态影响。本章还介绍了基于无人机LiDAR数据的地表形变监测，用于识别潜在的滑坡易发区。 第九章：海洋酸化与深海采矿的地球系统伦理挑战 随着大气CO2的持续排放，海洋吸收了约四分之一的人为CO2，导致海洋酸化（Ocean Acidification）。本章分析了碳酸钙饱和度（Aragonite Saturation State）下降对珊瑚礁生态系统和贝类生物的生理影响。此外，鉴于对稀有金属（如锰结核、热液硫化物）需求的增加，我们对深海采矿（Deep-Sea Mining）的环境影响进行了全面的地球化学和生态毒理学评估，探讨了在保障关键资源供应与保护深海生物多样性之间的平衡点。 结论：地球科学的跨学科未来 本书最后总结了地球科学在人工智能（AI）驱动下的数据解析能力提升，以及其在应对气候变化、水资源安全和可持续资源管理等全球挑战中的核心地位。地球不再是静态的背景，而是我们必须深度理解和审慎对待的生命支持系统。 本书特点： 前沿性： 深入探讨了地幔流变学、深碳循环、先进遥感反演等当前学术热点。 跨学科性： 融合了地球物理学、地球化学、水文学、大气科学和工程应用。 实践导向： 包含了对先进监测技术（如FWI, GRACE）和复杂模型（如微生物组分析）的介绍。 适合读者： 地球科学、环境科学、资源工程、地理信息科学及相关领域的本科高年级学生、研究生及专业研究人员。

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