全球环境变化课程大纲Word文档格式.docx
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人类迁移、人口增长导致的在区域开发、资源利用过程产生的环境问题也是全球环境问题不可忽视的方面;
地球生命进化繁衍过程中还受到灾变(主要是大的地质灾害)的影响,灾变也会对地球环境产生重要影响,地质历史时期的灾变对全球环境造成的影响是未来可能灾变发生时对人类环境造成影响的类比。
作为双语教学课程,教学内容还增加英文科学论文写作部分,介绍国际科学论文写作规范和要点、科学论文摘要写作示例,按科学论文摘要和综述论文分别进行课堂写作训练,评阅指导。
(四)教学时数
总学时数:
54
学分:
3
(五)教学方式
多媒体双语教学(英文教材、英文讲授、中文辅导),课堂讲授与课外练习相结合。
二、本文
第一部分背景知识
第一章变化中的地球
教学要点:
主要介绍全球环境的背景知识,如地球形成演化、内部结构、外部特征、板块构造等,介绍全球环境变化涉及的各个要素。
教学时数:
2学时
教学内容:
第一节太阳系和地球的起源
一、银河系及其子星的形成
1.银河系及子星的年龄
2.银河系的形成
3.最初的成分
二、太阳系
1.恒星的形成
2.太阳系是银河系中的星系
3.太阳系中的九大行星
4.行星的特征(质量、半径、密度、反射率等)
第二节地球内部结构
一、我们是如何知道地球内部结构及其成分的
1.结构的推断来自对地震学的研究
2.内部的物质组成的推断来自对陨石的研究和试验
二、内部结构
1.地表:
地壳
2.外层:
地幔
3.内层:
地核
第三节地球磁场
一、地球磁场的产生
二、地球磁场的概念
三、地球磁场的特点
第四节地球表面特征
一、表面特征的形成
1.地球内能使陆地、海洋、山脉、火山等形成
2.太阳能使空气、温度和生命得以维持的重要原因
二、表面特征
1.海洋和陆地
海洋(洋脊、海底火山、深槽、还有平原和河流三角洲)
陆地
2.冰盖和岛屿
3.山脉
4.火山
5.高原
6.平原
7.沙漠
8.河流
三、它们的分布范围及其原因
第五节板块构造
一、板块运动的驱动力
二、陆漂移学说的证据
1.非洲和南美洲吻合得很好
2.来自不同大陆的两块岩石有相同时代
三、从大陆漂移理论(20世纪早期)到板块构造理论
四、地表的七个主要板块和几个次生板块
考核要求:
掌握地球各圈层的结构、地球磁场极性与变化、表面各地貌类型特征专业词汇。
第二章年代学
介绍记录环境变化的内在地质时钟、地球的年龄的计算、放射性时钟、放射性碳定年、岩石与陨石定年、太阳系与地球年龄、地壳事件定年等。
4学时
第一节环境记录中的内在地质时钟
环境变化的年代记录有以下几种:
一、树轮年代学
1.原理
2.方法
3.包含的信息
二、冰芯
1.原理
2.方法
3.应用
二、珊瑚
3.包含的信息
三、沉积物
第二节外推法计算地球的年龄
第三节放射性地质时钟
一、基本概念.
1.核种
2.同位素
二、放射性测年的原理
1.放射性衰变的的基本法则:
其中表示随时间的变化率,N是在那瞬间出现的放射性核的数量,λ为衰变常数。
也可表示为:
N=N0e-λt其中e(e=2.718)
2.半衰期
λ=0.693/t(1/2)
第四节放射性碳测年
一、碳的起源,14C
1.宇宙射线的产生
H+(p)+atmosphereneutrons(n)
n+14N14C+p
14C+O214CO2
2.放射性碳测年的可能性
二、射性碳测年
1.14C的半衰期是5730年
(14C/12C)sample=(14C/12C)atmosphere×
e-λt
年龄,λ=0.693/5730y=1.21×
10-4y-1
2.方法:
常规方法:
计算绝对的放射量
AMS方法:
测量14C的相对含量
3.测年范围
放射性测年的时间范围应限制在40000年之内
第五节岩石和陨石的定年方法
地质年代表:
TheGeologicTimeScale
代
纪
世
距今时间(百万)
新生代
中生代
第四纪
全新世
0.011
更新世
2.5
第三纪
上新世
5.1
中新世
24
渐新世
38
始新世
55
古新世
65
白垩纪
144
侏罗纪
200
三叠纪
250
古中生代
二叠纪
285
石炭纪-P
320
石炭纪-M
360
泥盆纪
410
志留纪
440
奥陶纪
505
寒武纪
550
元古代
2500
太古代
最老的岩石
太阳系的年龄
4000
4550
第六节太阳系和地球的年龄
第七节地壳事件定年与地质年表
掌握利用树木年轮、14C、及其它放射性同位素测年的原理和应用范围,熟悉年代学专业词汇。
第三章大气圈演化
介绍现代大气组成、大气圈结构、辐射平衡与大气保温效应——“温室效应”、大气的起源、大气质量与组成如何随时间变化、大气中氧气的独特性以及大气的综合历史等。
5学时
第一节现代大气组成
一、现代大气组成的原因
二、现代大气组成
1.大气中的两种主要气体
气体:
氮气、氧气
形成
2.第三种气体
氩(1%)
3.其他气体
与N2,O2,Ar.相比,其他气体的量相对很少
海平面附近的干洁空气组成
===============================================
组分体积含量分子量
氮气78.08428.0134
氧气20.947631.9988
氩气0.93439.948
二氧化碳0.031444.00995
氖气0.00181820.183
氦气0.0005244.0026
氪0.00011483.80
氙0.0000087131.30
水蒸气0.000052.01594
4.H2O和CO2
在大气中的作用
形成及其影响因素
第二节大气圈的结构
一、对流层
1.概念
2.底层和顶层的对比
3.发生的天气现象
4.对全球变化研究的意义
二、平流层。
2.高度范围
三、逸散层
四、热层
第三节辐射平衡与大气的保温——温室效应
一、太阳光线的组成
1.可见光
2.红外线
3.紫外线
二、地表接受的主要射线
二、温室气体
1.形成
2.主要气体(H2O和CO2)
三、辐射平衡
2.产生的影响
第四节大气的起源
一.大气层是如何形成的
1.稀有气体
2.解释依据
二、解释大气和海洋历史证据来源
和太阳相比,地球表面
1.地表H同位素D和2H的比值高
2.地表C、H比例相当高
3.大气层中的稀有气体相当丰富。
三、地球上大气的起源
1.地球增长时包围的气体和在太阳中的大致平衡。
2.万有引力使地球保留了一定的气体。
3.当地球达到现在的规模,已分离成铁质的地核和硅酸盐的地幔,是火星碰撞的结果。
4.大气层的暂时高温(高达16,0000K),使原始大气层和上地幔的大部分气体离开星球。
5.早期大气层主要是水蒸气。
后辐射冷却凝结进入海洋,那时和海洋超过了现在的规模。
6.太阳系的物质中由于C与H较低。
CO2和CH4,可能像H2O、Ne或Ar一样,产生C的气体在发生碰撞时离开地球。
7碳质球粒状陨石给地球C,氧化后变成CO2再升温。
8.岩石表面Na、K、Mg、Ca这些阳离子和水中的H+交换后成碱溶液,从而吸收空气中的CO2来减少大气层中的CO2含量。
9.随着温室气体的减少,地表温度增加到了适合生命出现的程度。
早期像这样的适温细菌出现。
10生命出现后氧气增加。
第五节大气的质量与组成如何随时间变化
第六节大气中氧气的独特性
第七节大气圈的综合历史
掌握大气圈的组成、结构、演化历史和大气的温室效应,熟悉掌握与气候变化有关的专业词汇。
第四章自然灾变与生命史
介绍地质记录的灾变事件、星外物体与地球撞击和白垩纪——第三纪界限、古生代与中生代界限上的物种灭绝、未来可能的灾变等。
第一节地质记录中的地质事件
一、关于地球上生命史的几种观点
1.岩石水成论
2.火成论
3.达尔文的进化论
二、灾变论的提出
三、引起灾变的三种基本因素
1.大陆冰川
2.火山喷发
3.星外天体
第二节星外天体对地球的冲击
——白垩纪—第
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