地球系统研究与科学数据

序

前言

第一篇地球系统整体观与地球系统研究

第1章地球系统观的历史和学科渊源3

1.1古代朴素的系统观与近代自然科学系统观3

1.2现代系统科学体系的发展7

1.3可持续发展的自然观9

1.420世纪地球科学系统化、全球化研究透视11

第2章全球变化与地球系统研究19

2.1全球变化研究19

2.2作为一个系统的地球32

2.3中国在全球变化与地球系统研究中的地位与贡献48

2.4发展全球变化与地球系统研究52

第3章全球变化与地球系统研究对科学数据、信息的依赖63

3.1全球变化与地球系统研究对数据、信息的迫切需求63

3.2科学数据资源建设的思路68

第4章地球信息科学75

4.1地球信息科学产生的基础75

4.2地球信息科学的形成和发展108

4.3地球信息科学的研究对象、特点和内容112

第二篇地球系统研究进展及其展望

第5章地球系统及其界面过程121

5.1气候系统变化与可预测性研究121

5.2大气化学变化及其辐射和气候效应141

5.3陆地系统过程159

5.4海洋生态系统动力学和生物地球化学过程168

5.5上层海洋与低层大气研究181

5.6陆地生态系统与大气过程相互作用197

5.7海岸带陆海相互作用206

5.8日地关系221

5.9地球内部过程241

第6章人类活动与地球系统的相互作用256

6.1人类活动对地球系统的影响与响应256

6.2生态系统与全球碳循环276

6.3全球环境变化与水系统285

6.4全球环境变化与食物系统307

6.5全球环境变化与人类健康320

6.6能源结构与政策调整对环境的影响345

6.7全球环境变化管理365

第7章地球系统研究的区域集成374

7.1陆地表层系统与区域可持续发展374

7.2全球环境变化在青藏高原的区域影响、响应388

7.3西北干旱区环境与地球系统演变的关系399

7.4极地对地球系统过程的作用414

第8章地球系统观测、分析与模拟434

8.1地球系统观测系统及其科学数据共享平台434

8.2地球系统数据分析与应用451

8.3地球系统变化过程及其数据集成470

8.4地球系统模式与模拟492

第三篇地球系统科学数据

第9章地球系统研究数据资源特点分析519

9.1科学数据资源的一般共性特性519

9.2地球系统科学数据资源的典型特性520

9.3地球系统科学数据集成的内涵522

第10章地球系统科学数据分类体系528

10.1数据库建设与管理分类528

10.2全球变化主目录分类体系528

10.3地球系统科学数据分类530

10.4地球系统科学时空分类体系533

10.5地球系统科学数据来源类型分类535

第11章地球系统科学数据共享537

11.1地球系统科学数据共享面临的问题537

11.2国际地球系统科学数据网络538

11.3国家科学数据共享工程543

第12章地球系统科学数据共享网555

12.1地球系统科学数据共享网的总体框架555

12.2地球系统科学数据资源体系566

12.3地球系统科学数据共享网标准体系574

12.4地球系统科学管理系统与关键技术588

12.5地球系统科学数据共享网的数据服务604

第13章地球系统科学数据共享联盟609

13.1地球系统科学数据共享联盟框架609

13.2分布式地球系统科学数据610

13.3国际数据引进615

13.4科学数据集（产品）的协同生产620

第14章地球系统科学数据的应用实例627

14.1中国陆地与近海生态系统碳收支数据627

14.2土地利用/覆盖数据630

14.3季风亚洲区域集成研究数据633

主要参考文献643

附录1地球系统科学数据共享网数据集696

附录2部分全球环境变化研究网址708

附录3缩略语表712

　　本书是在地球科学开始进入一个新的发展方向的背景下完成的，它将地球系统科学中的主要科学问题与科学数据资源有效结合起来，对于推动我国地球系统科学研究及其科学数据资源建设和数据共享具有重大影响。　　本书主要介绍了地球系统科学的起缘、内涵及其发展趋势，阐述了我国地球系统科学的发展战略及其与地球信息科学的关系；系统分析了国内外地球系统研究在地球系统及其界面过程，人类活动与地球系统的相互作用，地球系统研究的区域集成和地球系统观测、分析与模拟等方面的研究动态，特别提出了我国今后的发展方向及其对科学数据的需求。　　本书主要介绍了地球系统科学的起缘、内涵及其发展趋势，阐述了我国地球系统科学的发展战略及其与地球信息科学的关系；系统分析了国内外地球系统研究在地球系统及其界面过程，人类活动与地球系统的相互作用，地球系统研究的区域集成和地球系统观测、分析与模拟等方面的研究动态，特别提出了我国今后的发展方向及其对科学数据的需求。在此基础上，针对国家科技基础条件平台地球系统科学数据共享网的数据资源建设，提出了地球系统科学数据联盟建设框架，以满足中国科学家开展地球系统研究对科学数据的需求，进一步推动我国地球系统研究和数据共享的发展。　　本书可供地球系统研究和数据管理人员，从事地学各分支领域的基础性工作的科研人员和信息处理的技术人员以及相关学科的教师和研究生参考。