Tropical Forests and Global Atmospheric Change pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Malhi, Yadvinder (EDT)/ Phillips, Oliver L. (EDT)

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 96.05

装帧:Pap

isbn号码:9780198567066

丛书系列:

图书标签:

热带森林
全球大气变化
气候变化
生态系统
碳循环
生物多样性
森林生态学
环境科学
热带生态学
遥感

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具体描述

Tropical forests represent the world's most biodiverse ecosystems and play a key role in hydrology, carbon storage and exchange. Many of the human-induced pressures these regions are facing, e.g. fragmentation and deforestation, have been widely reported and well documented. However, there have been surprisingly few efforts to synthesize cutting-edge science in the area of tropical forest interaction with atmospheric change. At a time when our global atmosphere is undergoing a period of rapid change, both in terms of climate and in the cycling of essential elements such as carbon and nitrogen, a thorough and up-to-date analysis is now timely. This research level text, suitable for graduate level students as well as professional researchers in plant ecology, tropical forestry, climate change science, and conservation biology, explores the vigorous contemporary debate as to how rapidly tropical forests may be affected by atmospheric change, and what this may mean for their future.

远古的回响：冰川地质学与地球宜居性研究探索地球深层历史与未来气候变迁的宏大叙事本书深入剖析了冰川地质学的核心原理及其在理解地球气候系统长期演变中所扮演的关键角色。我们不再关注当下的热带雨林生态系统，而是将目光投向那些被冰雪覆盖了数百万年的广袤区域——那里的沉积物、岩石构造与冰芯记录，构成了地球气候史最详尽、最可靠的档案。本书共分为六个部分，旨在构建一个从古气候重建到现代环境建模的完整知识体系。 --- 第一部分：冰川作用的物质证据与动力学（The Material Evidence and Dynamics of Glaciation）本部分聚焦于冰川作用如何在地球表面留下不可磨灭的物理印记。我们首先回顾冰川的物质构成，从雪的晶体学转变到冰的流变学特性，详述了冰川如何成为一种缓慢但势不可挡的地质驱动力。章节细述： 1. 冰的形成与运动学：探讨不同类型的冰川（山谷冰川、冰盖、冰帽）的物质平衡模型。重点分析了冰川内部的塑性变形（蠕变）和基底滑动机制。我们运用流体力学原理，解析了冰流速对温度梯度、剪切应力和基岩粗糙度的依赖关系，并引入了新的数值模型来预测大型冰盖的崩塌速率。 2. 冰蚀地貌的分类与形成机制：详细考察了U型谷、冰斗、角峰、冰碛堤和冰蚀湖等经典冰蚀地貌的形成序列。通过对挪威峡湾和阿尔卑斯山脉特定冰碛层的年代测定，我们揭示了冰期与间冰期气候波动对地貌雕塑的周期性影响。特别关注了冰川磨蚀作用中冰川泥（glacial till）的粒度分布及其对古气候重建的指示意义。 3. 冰沉积物的分析技术：阐述了如何通过分析冰碛岩、冰水沉积物（如砂砾层和粉砂层）中的岩屑成分、磁化率和地球化学特征，来追踪冰川的物质来源和消融路径。引入了高分辨率的X射线衍射技术，用于区分冰川输送的碎屑物与冰后河流沉积物的差异。 --- 第二部分：冰芯记录：气候的化石档案（Ice Cores: The Fossil Archives of Climate）冰芯是研究地球过去数万年气候变化最直接的窗口。本部分深入探讨了极地冰芯钻取技术、采样协议以及随后的高精度分析方法，这些方法为我们提供了大气成分的直接历史快照。章节细述： 1. 深层钻探技术与年代学挑战：描述了南极和格陵兰岛的深层钻探项目，包括对钻具的改进以减少污染和提高取芯效率。重点讨论了层位定年方法的交叉验证，如火山灰层标记、氧同位素分馏（δ18O）曲线的校准，以及气泡年龄与冰层年龄的差值校正。 2. 古大气成分的重建：深入分析了封存在冰芯气泡中的古代大气样本。详细介绍了如何利用气相色谱法和质谱法精确测定二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）以及氧化亚氮（N2O）的浓度。通过对比过去八个冰期-间冰期循环中的温室气体浓度变化，我们量化了自然气候反馈机制的强度。 3. 稳定同位素在古温度重建中的应用：细致阐述了水分子中氢和氧的稳定同位素比率（δD 和 δ18O）如何反映区域温度和水循环历史。本章包含了用于校准冰芯同位素信号与现代气象观测数据的经验公式，并讨论了纬度效应和海拔效应在不同冰盖上的差异。 --- 第三部分：第四纪冰期-间冰期旋律（The Quaternary Glacial-Interglacial Rhythm）本部分的核心是米兰科维奇理论及其对地球长期气候周期的解释。我们考察了地球轨道参数变化如何驱动了冰盖的扩张与收缩，塑造了现代生物圈的基础格局。章节细述： 1. 米兰科维奇驱动机制的精确量化：详细解析了地球轨道要素——偏心率、斜率和岁差——的周期性变化如何影响地球接收到的太阳辐射（日照强度分布）。通过对比不同纬度和季节的辐射变化模型，解释了冰盖起始于高纬度夏季低辐射的触发条件。 2. 深海沉积物与陆地记录的耦合：考察了深海岩芯中钙质有孔虫壳体的氧同位素记录（δ18O）如何作为全球冰量变化的代理指标。重点比较了陆地冰川退缩证据（如冰碛物）与海洋氧同位素曲线在时间尺度上的精细匹配性，以确认冰期旋律的全球同步性。 3. 冰期气候特征与生物地理响应：描述了末次冰期最大期（LGM）的全球气候状态，包括海平面下降幅度、西伯利亚高压的增强以及中纬度植被带的南移。分析了冰期庇护所（Refugia）对现代生物多样性分布格局的深远影响。 --- 第四部分：冰盖动力学与海平面变化（Ice Sheet Dynamics and Sea-Level Change）冰盖的消融和增长是驱动全球海平面变化的主要因素。本部分关注巨型冰盖的结构稳定性、不稳定性以及其对海岸线演变的复杂控制。章节细述： 1. 冰盖的演化建模：介绍了一维和二维冰盖动力学模型，用于模拟数百万年尺度上冰盖的累积、流动和融化过程。特别关注了冰盖的“阈值效应”——即当气候变暖达到某个临界点时，冰盖可能发生不可逆转的快速崩塌。 2. 海平面变化代理指标的解读：考察了潮汐刻度线（Tide Gauge Records）、珊瑚礁地质学以及古海岸线沉积学（如滩脊和海相阶地）在重建全新世以来海平面变化中的应用。讨论了地壳均衡调整（GIA）对局部相对海平面记录的修正方法。 3. 海洋环流对冰盖边缘的影响：阐述了温盐环流（Thermohaline Circulation）中的深层热水团如何通过侵蚀冰架底部，加速海洋性冰川的流失。通过分析南极冰盖边缘的海洋地质数据，重建了过去冰间期海洋温度对冰体质量平衡的影响路径。 --- 第五部分：冰期对全球大气与化学循环的反馈（Glacial Feedbacks on Global Chemistry）冰期气候的特征不仅仅是温度的下降，更是全球生物地球化学循环的剧烈重塑。本部分探讨了冰雪覆盖如何通过改变反照率、风力侵蚀和碳储存，反过来影响大气成分。章节细述： 1. 冰雪反照率反馈的量化：建立大气辐射传输模型，计算了冰盖扩张过程中增加的地球反照率对表面热平衡的贡献。通过对比冰期和间冰期反照率的差异，分离出其在总温度变化中的贡献比例。 2. 冰期风尘（Loess）与海洋铁循环：深入研究了冰期强烈的风蚀作用将大量矿物粉尘输送到海洋和陆地的过程。分析了这些粉尘中铁元素对海洋浮游植物生产力的促进作用（“生物泵”效应），以及这如何影响了深海碳的吸收和封存。 3. 冰盖对生物圈的碳预算影响：探讨了冰期海平面下降暴露的大陆架区域如何从碳汇转变为碳源。利用土壤剖面分析，估算了冰期低温和干燥条件下，古土壤有机碳的冻结与释放机制。 --- 第六部分：现代冰川学的挑战与未来预测（Modern Glaciological Challenges and Future Projections）最后一部分将冰川地质学的知识应用于理解当下的快速变化，特别是人类活动对冰雪圈的影响，以及未来几百年的气候预测情景。章节细述： 1. 山地冰川的加速消融与水资源管理：利用遥感技术和地面雷达干涉测量（InSAR）监测了喜马拉雅山脉、安第斯山脉等关键山地冰川的质量损失速率。重点分析了冰川消融对依赖冰川融水补给的区域农业和城市供水系统的短期和长期冲击。 2. 冰盖不稳定性：审视了西南极冰盖（WAIS）的海洋不稳定性假说。结合对冰架底部融化率的直接观测，评估了冰盖系统在当前温室气体排放路径下，跨越不可逆转临界点的可能性。 3. 冰川地质学在规划中的应用：探讨了如何将古冰川数据纳入现代工程地质评估，例如在大型水坝、核废料储存库选址时，对地基稳定性和未来冻融循环风险的长期预测。本书的结论强调了理解地球冰冻圈的悠久历史，对于制定适应未来气候变化的有效策略至关重要。本书综合了地球物理学、古气候学、海洋学和大气化学的前沿研究成果，为地球科学领域的学生、研究人员以及政策制定者提供了一个全面、深入的冰川地质学视角，它是一部关于地球冰雪圈变迁史的史诗，揭示了气候系统在时间长河中的韧性与脆弱性。