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“10000个科学难题”地球科学编委会 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030289834

商品编码：29867367415

包装：精装

出版时间：2010-12-01

基本信息

书名：10000个科学难题 地球科学卷

定价：180.00元

作者：“10000个科学难题”地球科学编委会

出版社：科学出版社

出版日期：2010-12-01

ISBN：9787030289834

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：1.843kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是《10000个科学难题》系列丛书的地球科学卷，是由我国工作在地球科学研究与教学线的地球科学专家以及一些海外学者撰写的。本着“研究生愿选题，大学生能通读，高中生感兴趣”的原则，《10000个科学难题·地球科学卷》着重介绍地球科学领域科学难题的来龙去脉，阐述这些难题的*的研究进展，指出这些难题的难点所在及解决这些难题的可能途径。“难题”涉及的内容基本上覆盖了地球科学的主要领域，在程度上反映了这些领域外的前沿研究水平。“难题”的撰写在保证科学上严谨性的同时，力图深入浅出、图文并茂，以增加趣味性和可读性。
　　本书按地球科学研究领域编排，包括：地理科学、地质学、地球化学、地球物理、大气科学、海洋科学。《10000个科学难题·地球科学卷》可供地球科学及相关学科的大学本科生、研究生和专业研究人员与教师参考，也可供对地球科学感兴趣的高中学生和业余爱好者阅读。

目录

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前言
地理科学
　长江与黄河河谷是怎样形成
　河流河床物质组成沿流程变细过程中为什么存在突变现象
　如何对于冲积河流河床形态方程进行封闭求解
　冲积河流为什么会变得弯曲
　下垫面性质变化对局地气候影响的定量解释
　灰霾天气的形成与演化
　分布式水文模型
　缺资料流域的水文预报
　土壤脱硅富铝化的热、动力学条件是什么
　种域大小地理梯度的Rapoport法则
　SLOSS自然保育问题中的“独大与数小”争论
　森林-草原过渡带的生态机理
　高山林线的形成机理
　森林植被分布的异常格局
　为什么不同地区生物群会有如此大的差异
　中国不同植被类型主要植物种类相对花粉产量和花粉源范围
　树轮气候重建中低频信号的提取
　中全新世晚期中国森林植被衰退的原因——气候变化或人类活动？
　农业起源之谜
　史前大洪水之谜
　我陆干旱区末次冰期间冰段“大湖期
　亚洲内陆干旱区降水变化的“西风模式
　中世纪暖期和小冰期是全球性的还是区域性的气候异常
　地理环境演变过程中的尺度效应和尺度转换问题
　环境基准及其赋值问题
　多种污染物的交互作用
　如何定量区分环境污染与其他因素对人体健康的危害
　复杂环境体系中化学污染物的锁定和老化现象及其机理
　新型污染物的环境污染和环境行为
　水环境中纳米颗粒物的环境行为
　水体富营养化发生机理
　超积累植物积累机理及其成因
　自然固氮和脱氮机制
　为什么难以确定可更新资源开发利用的临界值
　为什么难以制定自然资源开发优方案
　灾害链传递机理
　自然灾害的风险与损失评估
　自然灾害周期性
　人地关系地域系统及其在地球表层系统中的地位
　社会经济空间结构的“点一轴系统”形成机制
　如何理解社会经济的空间结构及形成的影响因素
　地域功能生成原理及其主要影响因素
　全球环境变化中文化与制度因子的作用方式与机理
　信息技术因子对区域空间重组的作用机理
　地域文化的尺度间整合过程
　城市化过程与动力机制
　巨型城市的形成机制与发展趋势
　城市蔓延的机理与规律
　半城市化地区的形成机理与识别方法
　产业集群的形成机制与空间效应
　产业空间转移的周期性及其原理
　……
地质学
地球化学
地球物理
大气科学
海洋科学
编后记

作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是为您构思的一份图书简介，该书名为《宇宙演化与生命起源的未解之谜》，重点阐述了宇宙学、天体物理学、行星科学以及生命起源等前沿科学领域中亟待解决的重大问题，完全不涉及您提到的《10000个科学难题 地球科学卷》中的内容。 --- 宇宙演化与生命起源的未解之谜 我们所处的宇宙，宏大而深邃，其历史跨越了百亿年，而我们对它的认知，不过是冰山一角。从宇宙的初始火花，到星系的诞生与结构，再到生命在宇宙中的普遍性，每一步探索都伴随着令人心潮澎湃的科学难题。本书将带领读者深入现代物理学、天体生物学和宇宙学的最前沿，探索那些尚未被解答的终极疑问。 第一部分：创世之初的幽灵——宇宙学与暗物质/暗能量 宇宙的命运，由看不见的力量主宰。当前标准宇宙学模型（Lambda-CDM 模型）的成功解释了宇宙微波背景辐射、大尺度结构形成等现象，但它依赖于两种神秘的实体——暗物质和暗能——它们占据了宇宙总质能的约95%，我们却对其本质一无所知。 暗物质的粒子身份： 暗物质究竟是什么？是轴子（Axion）、弱相互作用重粒子（WIMP），还是更奇特的实体？我们如何通过地下直接探测实验、空间加速器对撞，或间接观测星系晕中的湮灭信号，捕捉到这种不发光、不吸收光的物质的真实面貌？本书将详述目前全球多个顶尖实验室正在进行的“寻觅”工作，以及粒子物理学界对超对称性等理论模型的探索。 暗能量的驱动力： 宇宙正在加速膨胀，这一发现揭示了暗能量的存在。它是一种真空能，还是某种动态的、随时间变化的场（如“精质”Quintessence）？暗能量的性质决定了宇宙的最终命运：是永恒膨胀，最终陷入“大冻结”（Big Freeze），还是可能发生“大撕裂”（Big Rip）？我们将探讨通过观测Ia型超新星、重子声学振荡（BAO）以及大规模星系巡天来绘制暗能量状态方程参数$w$的最新进展。 暴胀理论的检验： 宇宙大爆炸后的极速膨胀阶段——暴胀，被认为是解释宇宙学中视界问题和平坦性问题的关键。然而，暴胀本身仍是一个未被直接证实的理论框架。我们如何从原初引力波的信号中，寻找暴胀遗留下的“B模偏振”指纹？本书将分析未来下一代原初引力波探测器（如CMB-S4）的敏感度目标，以及它们对不同暴胀模型的筛选能力。 第二部分：恒星的生与死——星系形成与极端天体物理 星系并非均匀分布的，它们在宇宙中编织出巨大的“宇宙网”结构。理解星系如何从早期宇宙的物质微扰演化成今日我们观测到的螺旋星系、椭圆星系乃至类星体，是天体物理学的核心任务之一。 超大质量黑洞的起源： 为什么在宇宙的早期（红移$z>6$时），就已经存在着数十亿个太阳质量的“种子”黑洞？它们是如何在相对较短的时间内快速“吃饱”并增长到如此规模的？是直接坍缩形成了“重种子”，还是通过无序吸积快速成长？本书将聚焦于詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）对早期星系中心黑洞的最新成像发现，以及这些发现如何挑战我们对物质吸积效率的传统理解。 星系的“死亡”机制： 恒星形成是星系生命力的体现。然而，许多星系会经历“星系迟滞”（Quenching），停止恒星的诞生。推动这一过程的驱动力是什么？是星系中心活跃星系核（AGN）喷流或辐射的“反馈”作用，将气体吹出星系晕，还是星系团环境中的“轨道摩擦”或“撞击加热”导致的气体剥离？我们如何区分这些竞争性的模型？ 中子星与引力波的“新物理”： 引力波天文学的兴起，开启了观测黑洞和中子星合并的新窗口。然而，这些极端事件也带来了新的疑惑。中子星物质的方程是什么？在超高密度下，物质是否会转变为夸克物质或奇异物质？我们如何通过精确测量双中子星合并（如GW170817）产生的电磁对应体和引力波信号的延迟，来约束这种极端状态下的核物理？ 第三部分：生命蓝图的追寻——系外行星与生物标记的界限 地球生命在宇宙中是独一无二的偶然，还是遵循着普遍的化学和物理定律必然产生的结果？对系外行星的探索，正将这一哲学问题推向实证科学的前沿。 宜居带的重新定义： 我们过去将希望寄托于“金发姑娘区”（Goldilocks Zone）——液态水存在的区域。但现在我们意识到，行星的大气组成、地质活动、甚至恒星的磁场活动，都深刻影响着一个星球的宜居性。超级地球、被潮汐锁定的系外行星，甚至在棕矮星周围运行的行星，是否也能孕育生命？本书将探讨“动态宜居性”和“地质宜居性”的概念。 生物标记的“假阳性”陷阱： 寻找系外生命的关键在于识别大气中的生物标记（Biosignatures），如氧气、甲烷或臭氧。然而，许多非生物过程（如紫外线分解水蒸气、火山活动）也能产生看似生命活动的信号。我们如何区分一个真正由生命活动驱动的大气，与一个具有“假阳性”信号的惰性行星？这需要对行星大气建模的精度达到前所未有的水平，以排除所有可能的非生物学解释。 生命起源的化学路径： 尽管我们对地球生命的起源知之甚少，但如果生命在其他地方诞生，它是否遵循相似的化学路径？生命的基础——核酸（DNA/RNA）或蛋白质的自发形成，在早期地球的复杂化学环境中是如何跨越“非生命化学”到“生命化学”的鸿沟的？本书将审视关于“RNA世界假说”、“脂质体自组装”以及深海热液喷口在生命起源中作用的前沿实验模拟。 本书旨在提供一个全景式的视角，展现现代科学面对的那些最宏大、最基础的未解之谜。它不仅是知识的汇编，更是对人类求知欲的深刻致敬。

评分☆☆☆☆☆

尽管尚未翻开《10000个科学难题：地球科学卷》的扉页，但我对其内在的学术价值和潜在影响力充满期待。我想象，这本书会以一种高度系统化的方式，将当前地球科学研究领域内尚未解决的关键问题进行梳理和呈现。这不仅仅是对现有知识的总结，更是对未来研究方向的指引。它可能涵盖了地质学、海洋学、气象学、古生物学等多个分支学科，并将它们交叉融合，形成一个宏观的地球系统科学视角。我预感，书中列举的每一个难题，都可能与一项重大的科学突破息息相关，也可能与人类社会面临的重大挑战紧密相连。例如，关于地球深部结构的探索，书中是否会提出关于地幔对流机制、地核生成过程的疑问？关于生物圈与岩石圈的相互作用，是否会探讨生命起源与地质历史演变的关联？这本书的价值，我认为在于它能够为科研工作者提供宝贵的参考，帮助他们明确研究方向，集中优势资源攻克难关。同时，对于有志于投身科研的年轻学子而言，这本书更是开启科学探索之路的绝佳启蒙读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙万物充满好奇心的普通读者，我总是渴望能够通过简明扼要的方式触及那些看似高深的科学领域，而《10000个科学难题：地球科学卷》在我脑海中勾勒出了这样一幅画面：它不是堆砌枯燥的理论，而是以“难题”为切入点，激发我主动思考和探究的欲望。我设想，书中会用大量引人入胜的案例，将那些抽象的概念具象化。比如，关于气候变化，它会不会列举一些具体的气候异常事件，然后提出与之相关的科学问题，引导读者思考其背后的驱动因素和可能的影响？又或者是关于地球的磁场，书中是否会探讨磁极漂移的现象，以及它对我们生活可能产生的潜在风险？我希望这本书能够以一种生动有趣的方式，将地球科学中的种种“为什么”和“怎么样”呈现出来，让我们这些非专业人士也能窥见科学的魅力。它不是要我立刻成为地质学家或气象学家，而是要在我心中播下科学的种子，让我懂得去观察、去提问、去寻找答案。这本书的价值，我认为就在于它能够跨越专业壁垒，让更多人感受到地球科学的奇妙之处，激发他们对自然世界更深沉的爱。

评分☆☆☆☆☆

《10000个科学难题：地球科学卷》这个书名本身就充满了吸引力，它承诺了一场知识的盛宴，一场对地球深层奥秘的探索之旅。我脑海中浮现的场景是，每一页都可能是一个等待被揭开的谜团，每一个章节都可能是一次对未知领域的深入挖掘。我设想，这本书不会仅仅是罗列问题，而更会提供关于这些问题的一些背景知识、已有的研究成果以及科学家们提出的各种可能的解释或假说。例如，在探讨关于地球起源和早期演化的问题时，书中是否会引述相关的陨石研究、地质证据，并提出关于地球形成过程中关键阶段的科学疑问？又或者是关于地球环境变化，书中是否会深入分析诸如冰期循环、温室效应等现象背后的复杂机制，并提出关于未来气候变化预测的挑战？我期待这本书能够以一种循序渐进的方式，带领读者逐步深入到地球科学的各个层面，让我们在理解科学难题的同时，也能够体会到科学家们探索真理的艰辛与乐趣。这本书的价值，我认为在于它不仅满足了我们对未知的好奇心，更重要的是，它能够启发我们用科学的视角去观察和理解我们所处的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本《10000个科学难题：地球科学卷》读起来真是令人大开眼界，尽管我还没有深入研究它的具体内容，但我已经被它宏大的主题深深吸引。想象一下，人类探索地球的奥秘，从地壳深处的板块运动到大气层顶端的磁场变化，每一个细小的现象背后可能都隐藏着尚未解开的谜团。这本书就像一个宝藏地图，指引着我们去追寻那些未知的边界。我能感受到作者团队付出的巨大努力，他们一定搜集了海量的信息，梳理了无数的科学猜想和实验数据，只为呈现一个最全面、最前沿的地球科学难题图景。光是这个“10000个”的数量级，就足以让人肃然起敬，仿佛置身于一个浩瀚的科学知识宇宙中，等待着被一一探索和理解。我迫不及待地想知道，书中究竟列举了哪些令人费解的地质现象？例如，我们脚下的土地是如何形成并不断演变的？地震和火山爆发的精确预测是否真的遥不可及？海洋深处是否还隐藏着我们未曾发现的生态系统？这本书无疑为我打开了一扇通往未知世界的大门，让我对我们赖以生存的这颗蓝色星球产生了更深层次的敬畏和好奇。它不仅仅是一本关于科学难题的书，更是一本关于人类求知欲和探索精神的颂歌。

评分☆☆☆☆☆

当我听到《10000个科学难题：地球科学卷》这个书名时，我的脑海中立即浮现出一幅宏伟的科学画卷。它不是一本简单的科普读物，而更像是一份集结了无数科学家智慧的“未解之谜”清单。我猜想，这本书会以非常严谨且极具启发性的方式，剖析地球科学领域内那些令人挠头的现象和理论。比如说，关于板块构造的动力学过程，书里会不会探讨驱动板块运动的能量来源？关于生命的演化，是否会提出关于生物大灭绝事件的科学假说和待解之谜？又或者，关于行星科学，书中是否会对比地球与其他行星的异同，并提出关于行星形成和演化的前沿问题？我期待这本书能够带来一种“知之甚少”的谦逊感，让我们意识到我们对地球的理解还有很长的路要走，但同时也燃起我们探索未知的热情。它就像一个科学的“挑战书”，激励着我们去思考、去质疑、去寻求答案。这本书的价值，我认为在于它能够激发我们对科学的热爱，培养我们独立思考的能力，并为我们指明探索地球奥秘的广阔前景。