0.2　课后习题详解

1．地球科学研究对象、内容和任务是什么？为什么要强调地球的整体系统观点？

答：（1）研究对象

地球科学以整体的地球作为研究对象，包括自地心至地球外层空间十分广阔的范围，是由固体地圈（包括岩石圈、地幔和地核）、大气圈、水圈和生物圈（包括人类本身）组成的一个开放的复杂巨系统，即地球系统。

（2）研究内容

研究地球表层的地理环境及其发展演变规律，地球的物质成分、内部结构、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史，具有很高的综合性。

（3）研究任务

地球科学的根本任务，是正确认识地球系统的基本特征和自身发展规律，合理地开发利用自然资源，保护和改善生存环境，有效防治自然灾害，协调人与自然的关系，为人类社会的可持续发展服务。

（4）强调地球的整体系统观点的原因

①地球的整体系统观点

a．地球系统科学强调地球的整体概念，将大气圈、水圈、岩石圈和生物圈看成是具有有机联系的“地球系统”，把太阳和地心作为两个主要的自然驱动器，人类活动作为第三促动因素。

b．发生在地球系统中的重大全球变化是在上述三个力的作用下，通过物理、化学、生物过程相互作用的结果。因此，地球系统科学同样反映了更高层次的学科间大跨度交叉渗透特征，是当代地球科学进入一个重大转折时期的标志。

②强调地球的整体系统观点的原因

a．地球系统科学是可持续发展战略的科学基础，从而要求其能更深入精确地研究和提供地球系统各组成部分自身的规律性知识。

b．人类已经认识到自然灾害不仅是地球大气圈内的物质运动因素所引起，很可能与海—气耦合作用引起的物质—能量交换作用，固体地球的地幔放热以及地球自转速率变化等因素都有关系。所以要强调地球的整体系统观点以进行综合研究。

2．地球科学的研究方法有什么特点？

答：地球科学研究方法的特点

（1）全球性

地球科学的全球性特征决定了人们必须采用全球范围调查研究和观察测试方法。随着科学技术的进步，人们对地球的研究范围，已经能从隧道扫描显微镜和离子探针的原子尺度到全球地震台网和轨道卫星所提供的数据得出的全球图像。

（2）数据处理和计算方法的变革

由于大量基础资料的积累，其研究方法正在经历着数据处理和计算方法的革命。大型计算机工具的应用以及地球科学各种信息系统和数据库的建立，已经使地球科学从以往的定性静态描述，转向以过程为目标的精确定量的动力学研究。这些数据信息系统的建立和使用，将为揭示全球变化的形成机理，洞察重要的地球系统过程本质和预测未来全球变化趋势发挥重要的作用。

3．怎样估计人-地关系面临的现状？地球科学对此有何作为？

答：（1）人-地关系面临的现状有以下几个方面：

①人口爆炸

人口爆炸是当代人类社会必须面对的沉重负担。21世纪人口的激增必然导致人类更多地向地球索取。

②资源短缺

资源短缺在目前仍然是制约发展中国家经济发展的重要因素，从长远来看也是全人类将要面临的普遍问题。

③环境保护

20世纪以来科学技术突飞猛进的发展，使得人们能以巨大力量来燃烧、砍伐、挖掘、移动、改变各种各样的物质，改变着地球的面貌。

④自然灾害

无论是突发性的地震、洪涝、风暴、海啸、泥石流，还是持续的干旱、地方病、地面沉降等，都给人类带来灾难和重大经济损失。

（2）地球科学的作为

①在人口爆炸方面

在对地球负担人口数量极限及其可能发生的后果作出科学的预测中，地球科学应该作出自己的贡献。

②资源短缺方面

我国是资源短缺的国家。在保障资源、能源供给方面不能仿效依赖进口的发达国家，需要开展大量的地球科学研究工作。

③环境保护方面

加强地球表层的全球变化趋势研究与预测，已成为地球系统科学的研究重点。

④自然灾害方面

所有自然灾害的起因又都与地球不同圈层之间的相互作用有关，只有通过地球科学的深入研究才能查明致灾原因、成灾机理和找出防治灾害的有效措施。