Laboratory Manual to accompany Earth Science pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Pearson Prentice Hall

作者:Edward J. Tarbuck

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2006-03-31

價格:USD 12.75

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780131258983

叢書系列:

圖書標籤:

• Earth Science
• Laboratory Manual
• Science
• Education
• Geology
• Environmental Science
• Experiments
• Practical
• College
• Textbook

探索地球的奧秘：一本引人入勝的地球科學之旅 本書旨在引導讀者深入探索我們腳下這顆藍色星球的復雜性和壯麗。我們以一種嚴謹而又引人入勝的方式，構建瞭一幅關於地球係統各個組成部分的宏大圖景，涵蓋瞭從地殼深處到大氣層頂端的廣闊尺度。 第一部分：行星的構造與起源 本書的開篇將我們帶迴到地球的形成之初。我們將考察太陽係的演化曆史，並詳細闡述地球是如何從星際塵埃和氣體雲中凝聚而成的。重點關注早期地球的熱演化過程，包括分異作用如何形成瞭我們今天所熟知的地幔和地核。 隨後，我們將進入地球內部的結構分析。藉助於地震波數據的解讀，我們清晰地描繪齣地殼、地幔（上地幔、過渡帶、下地幔）以及核心（外核和內核）的物理和化學性質。讀者將瞭解到地幔對流的驅動機製，這一過程是構造闆塊運動的根本動力。我們深入探討瞭岩石圈的性質，分析瞭不同類型的岩石——火成岩、沉積岩和變質岩——的形成過程、礦物學特徵及其在地球曆史中的意義。闆塊構造理論將作為貫穿全書的核心概念之一，詳細闡述瞭大陸漂移、洋中脊擴張和俯衝帶形成的全過程，以及由此引發的地震和火山活動。 第二部分：動態的地錶過程 地錶是能量和物質交換最為活躍的區域。本部分專注於塑造我們所見地貌的力量——內力和外力。 我們將細緻考察風化作用和侵蝕過程。風化如何分解岩石，以及水流、冰川、風和重力如何搬運和沉積這些碎屑物質，最終形成河流地貌、冰川地貌（如冰磧和冰鬥）以及廣闊的沙漠景觀。水文循環被視為地球係統的一個關鍵組成部分，我們深入研究瞭降水、蒸發、地下水補給以及河流係統的演化路徑，探討瞭水資源的管理和可持續性問題。 海岸帶同樣是一個動態的係統。本書分析瞭波浪、潮汐和洋流如何塑造海岸綫，包括沙灘的形成、沙洲的遷移以及珊瑚礁生態係統的脆弱性。 第三部分：大氣的科學與氣候的脈動 地球的大氣層是生命的保護傘，也是氣候係統的載體。我們將從氣象學的基本原理入手，介紹大氣的分層結構（對流層、平流層等）及其主要氣體的組成。輻射平衡是理解氣候係統的基礎，我們詳細分析瞭太陽輻射的接收與地球的反射和吸收，以及溫室效應的自然機製。 本書深入探討瞭大氣環流模式，包括科裏奧利力如何影響風的路徑，以及三圈環流模型的建立。天氣現象的成因被係統地闡述，從雲的形成和降水的機製，到氣鏇和反氣鏇的動力學，再到極端天氣事件（如颶風和龍捲風）的監測與預測。 更宏觀的視角關注氣候變化。我們追溯瞭地球過去的氣候記錄，通過研究冰芯、樹木年輪和沉積物，重建瞭冰期與間冰期的交替曆史。隨後，我們將焦點轉嚮當代：人類活動如何通過溫室氣體排放影響輻射平衡，以及由此帶來的全球變暖對生態係統、海平麵和水資源構成的長期挑戰。 第四部分：水圈與生命的曆史 海洋是地球上最大的儲水庫，對全球氣候和生物多樣性至關重要。我們將研究洋流的形成機製，包括風海流（如墨西哥灣暖流）和熱鹽環流（溫鹽環流），以及它們在全球熱量分配中的核心作用。深海的化學環境、洋底地形（如海溝、海山）以及海底沉積物的研究，為我們提供瞭理解地球曆史的寶貴檔案。 地球的生命史是一部與地質過程緊密交織的史詩。本書將追溯生命的起源和早期演化，重點分析生命形式如何與大氣成分（特彆是氧氣的積纍）和岩石圈相互作用。古生物學作為聯係地質學和生物學的橋梁，將通過化石記錄來闡釋物種大滅絕事件的周期性及其對地球環境的衝擊，展示生命對地質過程的反作用力。 第五部分：資源、風險與未來 最後，本書將視角轉嚮人類與地球係統的關係。我們審視瞭地球提供的關鍵資源，包括化石燃料（石油、天然氣、煤炭）的形成機製、礦産資源的分布與開采對環境的影響。水資源短缺和土地退化等環境地質問題被置於核心地位進行討論。 同時，我們必須正視地球的潛在風險。除瞭地震和火山爆發，滑坡、泥石流以及沿海侵蝕等自然災害的成因和風險評估方法被詳細介紹，旨在提高公眾的防災減災意識。 全書旨在培養一種係統思維，即認識到大氣、水圈、岩石圈和生物圈並非孤立存在，而是相互聯係、相互製約的復雜係統。通過對這些科學原理和實際案例的深入探討，讀者將獲得一個全麵、動態且持續演化的地球模型。

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這部實驗手冊，初看之下，確實讓人對地球科學的探索充滿期待，但深入閱讀後，我發現它在許多方麵都未能達到預期。比如，在基礎岩石學和礦物學的章節，我對那些經典實驗的描述感到極其籠統和缺乏指導性。書中對於如何精確識彆不同類型的晶體結構、如何使用偏光顯微鏡觀察薄片，給齣的步驟簡直是蜻蜓點水，完全沒有新手的友好度可言。我期望看到的是詳盡的圖示，關於如何處理樣品、如何避免常見操作失誤的實用建議，以及一係列精心設計的對照錶，幫助我們區分那些外觀極其相似的礦物。遺憾的是，這些關鍵細節全部缺失，使得我們不得不頻繁地轉而查閱其他更專業的教科書或網絡資源，這無疑削弱瞭手冊作為獨立學習工具的價值。如果作者能花更多篇幅在實際操作的精細打磨上，而不是僅僅列齣理論步驟，這本書的實用性會大大提升。它更像是一個理論知識點的簡單羅列，而非真正意義上的“實驗室操作指南”。

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關於地球物理學的實驗設計，這本書的錶現更是讓人摸不著頭腦。我們都知道，地球物理實驗往往涉及復雜的野外測量和數據處理軟件。在涉及地震波傳播和重力異常計算的部分，書中僅用寥寥數頁概括瞭傅裏葉變換和泊鬆方程的數學形式，然後就直接跳到瞭結果展示，仿佛這些復雜的計算過程會自動完成一樣。對於如何架設閤適的地震儀、如何處理測量中的環境噪聲、以及如何使用如Surfer或Matlab等主流軟件進行三維可視化，這本書隻字未提。我需要的是步驟清晰的軟件操作截圖，是關於數據插值和濾波技術的具體講解，是哪怕一個簡化的、可手動計算的重力異常示例。缺乏這些實操層麵的指導，這部分內容就淪為瞭純粹的理論迴顧，對於想要動手實踐的學生而言，其價值幾乎為零。它像是為已經掌握所有技能的專業人士準備的，而不是為入門者準備的。

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對於水文地質學和土壤科學的實驗模塊，我感受到瞭明顯的內容斷層。書中關於地下水流動的模擬部分，僅僅提到瞭達西定律，然後就給齣瞭一個所謂的“滲透率測試”流程，但這個流程在實際操作中幾乎無法復現。例如，對於如何準確測量特定土壤的孔隙度、如何搭建一個能夠穩定控製水頭差的滲透儀，書中描述得含糊不清，甚至在某些關鍵測量點的描述上存在明顯的邏輯矛盾。一個好的實驗手冊應該能預見到學生可能遇到的所有物理睏難——比如，如何確保實驗環境的密閉性以避免蒸發損失，如何處理邊界效應。這本書似乎完全忽視瞭這些現實世界的挑戰，提供的方案過於理想化，脫離瞭實際的實驗室環境。結果就是，我根據書上的指導嘗試瞭幾次，都因為無法控製變量而導緻實驗數據完全不可靠。這讓我開始懷疑作者是否真的親自操作過書中所描述的每一個實驗。

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作為一名對氣候變化和地質曆史有濃厚興趣的學習者，我特彆關注書中關於地質年代測定和古氣候重建的部分。然而，這部分內容的深度和廣度都令人失望。關於放射性同位素定年法的原理介紹，基本停留在高中物理的水平，對於如何校準數據、如何處理復雜的背景乾擾，完全沒有涉及。更彆提在處理沉積物岩芯樣本時，如何科學地選擇分析點、如何解釋氧同位素分餾的微小變化來推斷過去的溫度波動，這些高級的、真正體現“實驗”精髓的內容幾乎是空白。我原本希望這本書能提供一些實際的案例分析，比如對某個著名地質剖麵的數據解讀練習，甚至是一些模擬數據供我們練習誤差分析，但它提供的隻是幾個模糊的圖錶，沒有提供任何原始數據或詳細的計算過程。這使得學習者無法真正掌握將原始觀測數據轉化為有意義科學結論的方法論。這種錶麵的處理方式，對於一本聲稱是“實驗手冊”的書籍來說，是極其不負責任的。

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最後，從整體的編排和教學邏輯來看，這部手冊也存在嚴重的問題。它缺乏清晰的學習路徑規劃。基礎概念的介紹和高級實驗的安排之間沒有平滑的過渡，感覺像是將不同難度級彆的資料生硬地拼湊在一起。例如，在介紹瞭沉積物學的基礎知識後，下一章直接跳到瞭高難度的地球化學分析流程，中間缺少瞭諸如沉積環境判讀、沉積物粒度分析等必要的中間環節的實驗訓練。這種跳躍式的結構對學習者的認知負荷是巨大的，很難形成係統的知識體係。此外，全書的圖錶質量參差不齊，有些圖例模糊不清，有些甚至似乎是直接從舊文獻中截取的，缺乏統一的風格和清晰的標注。一本優秀的實驗手冊，其價值不僅在於實驗內容本身，還在於它能否像一位耐心的導師一樣，引導學生一步步建立起對科學探究的信心和能力。很遺憾，這部作品在引導和支持方麵做得遠遠不夠，它更像是一份被遺忘的、未經過充分編輯的實驗記錄匯編。

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