17.4. 地球系统科学2

支持地球系统科学的经典图表之一涉及在物理气候系统和生物地球化学系统之间运行的流体和生物地球过程,接收来自太阳和地球内部热量的外部能量输入,并受人类活动的影响。我们提供了一个简化的版本,即下面的Bretherton图。

|显示物理气候系统和生物地球化学系统之间运行过程的布雷赫顿图。|

我们邀请您仔细阅读这张图,了解这些过程是如何相互关联的,这些过程是由能源、气候、生物地球化学和人类活动驱动的。

16-11: What are the main drivers or controllers of these processes? `ANSWER <answers.html#16-11>`__

接下来,我们总结生物地球化学循环,其中描述了生物和(地球)物理过程所传递的生态系统内重要元素和化合物的流动:

|生物地球化学循环图。|

16-12: Do you believe everything you see in the above diagram is correct (sufficient connections)? `ANSWER <answers.html#16-12>`__

碳的迁移和定位是一个关键的循环。其他以地球化学元素为基础的循环包括氧、氮、磷、硫和铁。下一张图表概述了主要成分(碳及其化合物),以及它们在四个球体内的任何时间所处的位置。我们发现固体地球中的碳主要存在于石灰石和石油和天然气矿床中。

|碳循环图。|

有关碳循环内质量平衡的信息已以相当可靠的方式获得。我们在这里描述碳的交换,以10为单位15 G.Y-YR -1 在主要水库中。

|显示地球主要水库之间碳交换的图表。|

二氧化碳是这个循环中的一个重要组成部分,在大气中是自由的,在海洋中溶解,在植物细胞中是完整的,并锁定在沉积物(石灰石)中。

16-13 Checking the above diagram, what is the main "source" (returning CO:sub:`2` to the active environment) and the main "sink" (receiving and storing the CO:sub:`2`) in the carbon geochemical cycle in today's world? `ANSWER <answers.html#16-13>`__

由此可见,地球系统科学主要涉及气候学和大气物理/化学问题,受与海洋储层的基本相互作用、陆地上的水分配、生物进水口和污水以及火山释放的颗粒和气体的影响。与陆地卫星和类似项目不同,地球系统科学及其支持的地球观测项目的重点已从固体地球和土地利用转移到环境中。如果你想进一步了解地球系统科学的主要研究领域,请查阅EOS科学战略报告的前言和前七章。 (http://eospso.gsfc.nasa.gov/sci_strategy/Foreword.html ②)

根据定义,加速的全球变化是一个全球性问题。此外,正如我们已经用so的例子指出的那样2 皮纳图博火山产生的气溶胶。地球上任何一个区域发生的事情都可能影响到其他许多区域。那么,我们如何解决并持续检查这些全球性问题呢?

正如我们将在本节后面看到的,地球系统科学的整个领域是一项巨大的、多国努力的核心,即利用空间平台监测地球大气层、海洋、生物圈和陆地上活跃的地球系统。作为这一复杂计划的一部分,美国宇航局启动了一系列低成本、快速发展的卫星任务,命名为地球系统科学探路者(ESSP)。从2000年开始,每年一到两次的发布将高度关注一个问题。每项任务都将由在半年一次的机会公告中“获胜”的组织来执行。该组织(无论是公共的还是私人的)将在美国宇航局的帮助下,获得资金来设计、管理和解释任务计划。选择的前两个任务是代码VCL和Grace。您可以在其主页上了解有关此程序的更多信息,网址为 ESSP .

主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
站长:小比尔·狄金森。
现场负责人:Nannette Fekete
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