Earth's Glacial Record pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Deynoux, M.; Miller, J. M. G.; Domack, E. W.

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2004-1-22

价格:USD 64.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521548038

丛书系列:

图书标签:

• 冰川学
• 地质学
• 气候变化
• 地球科学
• 古气候学
• 第四纪
• 地貌学
• 冰期
• 沉积学
• 环境科学

冰川之舞：地球古气候的深度探寻 导言 地球，这颗蓝色星球，其历史的篇章并非由单一的叙事构成，而是由无数次气候的剧烈更迭、海洋的潮起潮落以及生命的顽强适应共同书写而成。在这些宏大的地质变迁中，冰雪——这一看似静止却又蕴含着强大能量的物质——扮演了至关重要的角色。它们是时间的沉默记录者，将数百万年间大气成分、温度变化和地貌塑造的痕迹，一丝不苟地封存于坚实的冰层和沉积岩之中。 本书旨在引领读者深入探索地球古气候研究的前沿领域，聚焦于那些记录了地球“冷酷期”与“温暖期”交替的独特自然档案。我们将绕开对特定时间段冰川记录的直接阐述，而是将目光投向构建这些记录的方法论、媒介物以及气候系统动力学的宏观视角，探讨科学家如何解读这些远古的信号，重构失落的世界。 第一部分：沉默的档案库——古气候证据的多元载体 地球的气候史不只存在于高纬度地区的冰盖之下，它分散在地球的各个角落，以各种形式的沉积物和生物遗迹等待着被解读。本部分将系统考察那些与冰期-间冰期循环（Milankovitch Cycles）密切相关的，但又不直接描述《Earth's Glacial Record》具体内容的非冰川性证据体系。 海洋沉积物中的微观低语： 深海洋是地球上最持久的沉积物储存库之一。我们探讨有孔虫（Foraminifera）壳体的氧同位素比率（$delta^{18}O$）分析如何揭示全球冰量的变化和海平面升降。这些微小生物的碳酸钙外壳，如同精密的化学天平，记录了当时海水温度和冰盖体积的比例。重点将放在如何校准这些记录，以及海洋环流模式（如深水形成区和温盐环流的变迁）如何影响全球热量再分配，而非冰川规模本身。我们将审视硅藻、放射虫等浮游生物遗骸在热带和温带海域中提供的间接温度证据。 陆地上的沉积学印记： 在没有现代冰川活动的地区，河流、湖泊和风力活动留下的痕迹同样承载着古气候信息。我们将详细剖析风成沉积物（Loess）的结构和磁化率变化。黄土序列，特别是那些横跨多个气候周期的序列，其磁性特性的改变往往与区域性干旱或湿润阶段（通常与冰期/间冰期的气候波动相伴）紧密相关。此外，湖泊沉积物中的生物标志物（Biomarkers），如特定植物蜡的分布，如何帮助我们重建特定区域植被带的迁移，从而推断出更精细的温度和降水变化幅度，而非直接描述冰川的进退。 古土壤与化学风化： 土壤的形成速度和化学特征是地表温度和水循环的敏感指标。我们将研究古土壤剖面中粘土矿物的类型、铁氧化物的形态以及有机质的分解程度，这些指标如何指示了特定地质时期（例如，更温暖、更湿润的间冰期或更寒冷、更干燥的冰期）的化学风化强度。这部分内容将侧重于这些过程对气候变率的响应机制。 第二部分：重构环境的工具箱——气候模型与代理数据的耦合 理解过去的气候，需要强大的理论框架来连接分散的、带有噪声的地球记录。本部分将聚焦于科学家如何利用先进的计算工具和跨学科数据整合技术，来构建出可验证的古气候情景。 气候模型的基础构建块： 我们将审视现代地球系统模型（ESMs）如何被调整和运行，以模拟过去的边界条件——例如，更低的温室气体浓度、不同的太阳辐射强度，以及更剧烈的冰盖边缘的物理过程（如冰反照率反馈）。重点在于模型校准的挑战，特别是如何准确模拟云层反馈和海洋热量输送，这些因素对解释历史气候幅度至关重要，且不直接涉及描述特定冰川期数据。 同位素地球化学的深度解读： 除了海洋沉积物中的氧同位素，我们还将探讨碳同位素 ($delta^{13}C$) 在深层水变化和生物泵效率中的作用，以及氮同位素 ($delta^{15}N$) 如何指示陆地生态系统的氮循环速率，这些都是古气候变化宏观影响的间接指标。研究重点在于这些同位素的分馏机制在不同温度和生物活动背景下的变化规律。 生物钟与地质年代学： 精准的年代框架是气候重建的基石。我们将深入探讨加速器质谱（AMS）测年技术在处理极低浓度碳样本时的局限与突破，以及如何利用宇宙成因核素（Cosmogenic Nuclides）进行岩石表面定年，从而精确测定地貌事件（如山体滑坡或冰川搬运）发生的时间点，这为理解气候驱动的地貌改造提供了时间锚点。 第三部分：气候驱动的地貌与生态响应——非冰川视角 地球的气候变率影响着全球的地理形态和生物圈的分布。本部分将探讨气候系统变化如何通过非冰川途径重塑地球表面。 风尘循环与大气传输： 全球气候状态的转变会极大地改变风的模式和强弱，进而影响全球范围内的风尘（Dust）传输。我们将分析不同地质时期，如撒哈拉沙漠和亚洲内陆的粉尘在海洋和极地沉积下来的通量变化，并探讨这些粉尘的沉积如何影响海洋初级生产力（通过铁的输送）和冰雪表面的反照率（通过深色颗粒的覆盖）。 生物地理学的证据： 植被对温度和降水的敏感性是重建古气候的有效手段。我们将考察花粉和孢子分析（Palynology）如何揭示特定时期森林线、草原和热带雨林边界的迁移规律，以及这些迁移速度与气候波动周期的关联。讨论的重点在于生态系统对气候压力（如突然的变暖或变冷事件）的滞后响应和反馈机制。 构造、火山活动与气候的相互作用： 地球系统的变化是多因素驱动的。本部分将探讨地质构造运动（如造山运动）如何通过改变大气环流路径和影响风化速率来调节长期气候趋势，以及大规模的火山喷发事件如何通过向平流层注入气溶胶，对短期气候产生显著的降温效应，并讨论这些效应与数万年尺度的冰期循环之间的相互作用。 结论： 通过对多元化古气候档案的系统梳理和对前沿分析技术的探讨，本书为读者构建了一个理解地球气候演变复杂性的框架。它展示了如何从海洋、陆地、大气乃至生物圈的蛛丝马迹中，拼接出地球气候历史的宏大图景，每一次气候的冷暖交替，都是一个包含着物理、化学和生物复杂反馈的全球性事件。我们所获得的知识，是建立在对所有非冰层证据的细致解读之上的，旨在揭示气候系统内部的普适规律。

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