汪品先院士著作《地球系统与演变》介绍

2018-09-20

 汪品先院士，江苏苏州人，我国著名的海洋地质学家，我国古海洋学的创始人，在其学术生涯中一直活跃在科研第一线。近年来积极推动中国地球系统科学研究，强调地球圈层之间的相互作用，探索西太平洋构造演化格局和气候演变的低纬驱动。

《地球系统与演变》不仅仅是一本教科书，更是一本探索新时期地球科学研究走向的思想启蒙书。

20世纪80年代开始的全球变化研究提出了人类生存环境的问题，而全球变化研究中与人类生存环境密切相关的碳循环和水循环都不限于地球表层，而与地球内部和地表过程的相互耦合密切相关，即所谓“行星循环”或者“地球连接”（IODP， 2011年）。显而易见，真正解决人类生存环境问题需要我们具备跨越地球圈层、横穿时空尺度的认识，这就是“地球系统科学”（汪品先，2003年）。

全球变化研究促成了“地球系统科学”新领域的诞生，强调研究重心应放在探索地球圈层相互作用，需要整合各种学科，并将地球作为一个完整系统来研究。这种集成的思想境界，在200年前就有先哲提出预见，但只有等到20世纪后期，在科学与技术的发展积累到一定程度方才得以实现。

早在1983年，美国航天航空局就建立了“地球系统科学委员会”，1988年发表了“地球系统科学”报告（Earth System Sciences Committee，NASA，1988年），提出著名的“Bretherton图”， 显示大气、海洋、生物圈之间有着物理过程和生物地球化学循环的相互作用。1996年，美国提出将“地球系统科学”列入教学计划。在我国，地球系统科学的新方向早就受到重视，各种课程和出版物为数众多，《地球系统与演变》一书出版的目的之一就是想正本清源，展示“地球系统科学”教学与研究的本来属性。

地球科学各个学科的研究生，都可能从这本教材里找到与自己所研究问题的学科连接，拓宽视野，从相关学科的进展获得启发。为了便于自学，每章之前都列有提要，每章之后附有思考题，并且对书中重要的观点和论据，都提供了文献出处，便于读者进一步追索。

该书是20年课堂实践和3年编写工作的产物，由分属3个部分的12章组成。第一部分从圈层结构入手，用5章的篇幅分别介绍地球系统的组成与起源、地球的表层与地幔、水循环、碳循环和生物圈； 第二部分从第6到第9章，以时间尺度为纲，讨论构造尺度、轨道尺度和人类尺度的过程，并且对气候演变的转型和突变进行专门介绍；第三部分即最后的三章探讨地球系统的研究历史、方法与展望，包括全球变化、定量研究和地球系统运行机制的探索。