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《地球系统(第3版)》与传统的地球科学教科书相比，不仅对地球系统的各个圈层（固体地球、大气、海洋）进行了介绍，还讲述了各圈层之间以及它们与生物体之间的相互作用（生态学课本的内容）。《地球系统(第3版)》的第1章，全球变化，是对以上这些问题的概述——观测数据让我们确信全球环境问题的存在，而地球历史上的事件反映出地球系统如何对压力作出响应。《地球系统(第3版)》其余的篇幅由三个部分构成。第2－9章主要探讨地球是如何“运转”的。这部分讲述了气候、海洋、大气环流以及元素再循环是活跃在地球表面的过程共同作用的结果，而所有这些过程中，生物起着非常重要的作用。第10－14章带领读者重温地球的历史，重点强调了对未来具有警示作用的地球事件。第15－19章关注的是地球系统的未来，提出了现代全球变化的问题，并结合前面两部分内容，探讨了在其他行星上发现生命的可能性。关键词：地球系统全球变化地球系统的演化和过程。

Lee R.Kump，美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系教授。1981年于芝加哥大学获得地球物理学学士学位，1986年于南佛罗里达大学获得海洋科学博士学位。Kump博士是NASA天体生物研究所与宾州地球系统科学中心（ESSC）成员，加拿大远景研究所地球系统演变项目主任助理，美国地质学会会员，伦敦地质学会会员，“地球生物学”杂志编辑委员会成员，“科学”杂志的审稿编辑。Kump博士于2000年获得美国地质学会突出服务奖，2008年与Michael Mann合作编著了《恐怖的预测：了解全球变暖》（DK／，Pearson，2008）一书，此外他还在2009年获得南佛罗里达大学“优秀校友”称号。Kump博士的研究兴趣包括地球历史上极端事件（大灭绝、超温室时期、冰期）发生期间的环境和生物变化、地质历史时期海洋与大气成分演变、水环境中的生物地球化学循环、自然环境中营养和痕量元素变化等领域。

James F.Kasting，美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系教授。他于哈佛大学获得化学与物理学学士学位，密西根大学获得大气科学博士学位。Kasting博士曾在NASA Ames研究中心太空科学部工作了7年，此后于1988年任职于宾夕法尼亚州立大学。Kasting博士是NASA天体生物研究所与宾州ESSC的成员，美国科学进步联合会会员，国际生命起源研究协会会员，美国地球物理学会会员，美国Goldschmit协会会员，美国国家科学院院士。他的研究主要集中在行星大气演变，尤其是火星、金星与地球的大气不同的原因探索等领域。此外，Kasting博士还对其他恒星周围是否存在可居住行星以及我们如何通过行星大气光谱寻找生命迹象等研究领域很感兴趣。

Robert G.Crane，美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系教授。他在科罗拉多大学获得地理学博士学位，曾在美国国家冰雪数据中心和世界冰川学数据中心A担任助理研究员，此后在加拿大Saskatchewan大学从事了一年的教学工作，此后于1985年来到宾夕法尼亚州立大学。Crane博士是宾州地球系统科学中心的成员，担任非洲地球科学、工程学和发展问题研究的宾州大学联盟的主任，他也是“地理学人工神经网络应用”领域一部教科书的合作编辑人。Crane博士的研究领域主要是海冰的微波遥感、冰－气候相互作用、区域尺度气候变化、气候降尺度技术、撒哈拉以南非洲的气候变化等与变率方面。

张晶，北京师范大学副教授。1990年毕业于北京大学应用化学专业，1993年获得中国科学院生态环境研究中心硕士学位，此后在中国环境科学研究院工作。1999年赴美国佐治亚理工学院（Georgia Institute 0f Fechnology）地球与大气科学学院学习并于2004年获得博士学位。毕业回国后于北京师范大学从事教学科研工作，主要从事大气化学和生物地球化学领域的研究。

戴永久，长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年基金获得者。1987年于吉林大学数学系获得学士学位，1987-1995年在中国科学院大气物理研究所学习并获得大气科学博士学位。1992-1997年于中国科学院大气物理研究所担任助理科学家，1997年赴美国亚利桑那大学（University of Arizona）大气科学系任助理科学家，2000年起在美国佐治亚理工学院（Igeorgia Institute of Technology）地球与大气科学学院任研究科学家。2002年回国在北京师范大学从事教学科研工作。戴永久教授主要从事陆面模型研发和地-气相互作用的研究。

第1章 全球变化 导论 短时间尺度的全球变化 深入探讨：飓风随着时间的推移会变得越来越强吗？ 深入探讨：南极臭氧洞的发现 长时间尺度的全球变化第2章 雏菊世界：对系统的介绍 系统的方法 量化思考：正反馈循环的稳定性 雏菊世界的气候系统 有用的概念：图形和图形的绘制 外部强迫：雏菊世界对不断增加的太阳光度的响应第3章 全球能量平衡：温室效应 导论 电磁辐射 温度的度量 黑体辐射 行星能量平衡 深入探讨：行星能量平衡 大气的成分与结构 量化思考：温室效应是如何起作用的：单层大气 温室效应的物理成因 云对大气辐射收支的影响 气候模型简介 气候的反馈过程第4章 大气环流系统 全球循环子系统 大气环流 深入探讨：温度、压强和体积之间的关系——理想气体定律 深入探讨：飓风(热带气旋)的工作原理 全球温度和降雨的分布第5章海洋环流 风和表面环流 深入探讨：涡度 深入探讨：1982-1983年和1997一1998年的ENSO事件 深海环流 深入探讨：海洋的含盐量和地球的年龄 有用的概念：同位素及其应用 深入探讨：“c——一种放射性时钟第6章 冰冻圈 导论 河冰和湖冰，季节性积雪和永久冻土 冰川与冰原 量化思考：冰川的移动 海冰与气候第7章 固体地球环流：板块构造学说 导论 地球结构剖析 深入探讨：地震仪的原理 板块构造理论 板块与板块边界 深入探讨：大洋中脊喷出孔处的深海生命 固体地球的生理学：板块构造运动的推动力是什么？ 深入探讨：地质样品的放射性年龄测定 岩石圈的循环：岩石循环 地球历史中的板块构造运动第8章 元素的循环：碳和营养元素循环 碳循环的系统方法 有用的概念：摩尔的概念 短期有机碳循环 深入探讨：氧含量最低区 长期有机碳循环 无机碳循环 有用的概念：pH 碳酸盐-硅酸盐地球化学循环 深入探讨：化学风化的生物增强作用 有机碳循环与无机碳循环之间的联系 磷循环和氮循环第9章 聚焦生物圈：新陈代谢、生态系统和生物多样性 地球上的生命 生物圈的构成 生态系统 深入探讨：生长的生理学最佳条件和生态学最佳条件 生物多样性 相互作用的多样性第10章 地球和生命起源 导论 深入探讨：地球年龄的确定 太阳系的形成 深入探讨：主序列恒星和赫罗(Hertzsprnng-Russell，H-R)图 大气和海洋的形成 深入探讨：太阳系形成的Nice模型 生命的起源 深入探讨：氢气逃逸导致的大气氧化 深入探讨：生命起源前O2的浓度 深入探讨：活着意味着什么？ 深入探讨：生命的化合物第11章 生命对大气的影响：大气中氧气和臭氧含量的上升 导论 生命对早期大气的影响 氧气含量的上升 有用的概念：铁的价态 深入探讨：非质量相关硫同位素比值及其对大气中氧气含量上升的启示 臭氧含量的上升 过去20亿年大气中氧气含量的变化 量化思考：碳同位素和有机碳的掩埋 对大气中氧气的现代控制第12章 长时间尺度上的气候调节 导论 再论早期太阳暗淡佯谬 长期气候记录 量化思考：雪球地球的能量平衡模拟 深入探讨：生命是如何在“雪球地球”时期生存的？ 显生宙大气中CO2以及气候的变、化第13章 地球历史时期的生物多样性 生物多样性的化石记录 有用的概念：分类学 白垩纪一第三纪大灭绝的可能起因 深入探讨：白垩纪—第三纪奇爱(Strangelove)海洋 地外影响与灭绝第14章 更新世冰期 更新世冰期的地质学证据 Milankovitch(米氏)旋回 量化思考：Kepler(开普勒)定律 量化思考：太阳和月亮对地球倾斜度和岁差的影响 冰河期气候反馈 深入探讨：随机共振与快速气候变化第15章 全球变暖(一)近期和未来气候 导论 全新世气候变化 碳储库和通量 CO2清除过程和时间尺度 深入探讨：吸收CO2的化学作用 对未来大气CO2浓度和气候的预测 深入探讨：三维大气环流模型(GCMs) 深入探讨：CO2水平的长期预测第16章 全球变暖(二)影响、适应与减缓 导论 海平面的变化 对生态系统的影响 全球变暖对人类的影响 对全球变暖的适应 减缓全球变暖的政策 全球变暖的经济后果第17章 臭氧损耗 导论 紫外线辐射及其生物效应 臭氧垂直分布和气柱厚度 查普曼(Chapman)机制 氮、氯、溴的催化循环 臭氧损耗化合物的源和汇 南极臭氧洞 深入探讨：氟利昂和臭氧损耗之间的联系是怎样被发现的 中纬度地区臭氧层损耗的证据 制止臭氧损耗的机制第18章 人类对生物多样性的威胁 导论 现代灭绝 深入探讨：热带森林砍伐的其他后果 我们为什么应该关注生物多样性第19章 地球和类地行星的气候稳定性 导论 遥远未来的气候演变 金星和火星的气候演变 深入探讨：地球未来气候问题的地球工程学解决方案 其他恒星周围的可居住行星 德雷克(Drake)方程式 确保我们的长期生存附录A 单位和单位换算附录B 温度换算附录C 元素周期表附录D 常用数据专业术语表索引译后记
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