Fundamentals of the Physical Environment pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Smithson, Peter/ Addison, Ken

出品人:

页数:792

译者:

出版时间:2008-7

价格:$ 84.69

装帧:

isbn号码:9780415395168

丛书系列:

图书标签:

环境科学
物理环境
地球科学
自然地理
环境地理
地貌学
气候学
水文
土壤学
生态学

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具体描述

"Fundamentals of the Physical Environment" has established itself as a well-respected core introductory book for students of physical geography and the environmental sciences. Taking a systems approach, it demonstrates how the various factors operating at Earth's surface can and do interact, and how landscape can be used to decipher them. The nature of the earth, its atmosphere and its oceans, the main processes of geomorphology and key elements of ecosystems are also all explained. The final section on specific environments usefully sets in context the physical processes and human impacts.This fourth edition has been extensively revised to incorporate current thinking and knowledge and includes: a new section on the history and study of physical geography; an updated and strengthened chapter on climate change (9) and a strengthened section on the work of the wind; a revised chapter (15) on crysosphere systems - glaciers, ice and permafrost; a new chapter (23) on the principles of environmental reconstruction; a new joint chapter (24) on polar and alpine environments; a key new joint chapter (28) on current environmental change and future environments; new material on the Earth System and cycling of carbon and nutrients; themed boxes highlighting processes, systems, applications, new developments and human impacts; and, a support website with discussion and essay questions, chapter summaries and extended case studies. Clearly written, well-structured and with over 450 informative colour diagrams and 150 colour photographs, this text provides students with the necessary grounding in fundamental processes whilst linking these to their impact on human society and their application to the science of the environment.

《自然之力：重塑世界的驱动力》内容提要：《自然之力：重塑世界的驱动力》是一部深入探索地球物质与能量循环的综合性著作。本书聚焦于塑造我们星球物理环境的宏大过程，旨在为读者构建一个清晰、系统的自然科学框架。我们探讨了驱动气候变迁的根本机制，从太阳辐射的输入到大气环流的复杂模式；剖析了地质构造如何塑造地貌，包括板块构造的深层运动与火山、地震等地表现象的形成。书中对水圈的描述尤为详尽，详细阐述了水循环的各个阶段，以及冰川、河流和海洋对全球环境的塑造作用。此外，本书还深入研究了土壤的形成过程、生物圈与非生物环境之间的相互作用，以及人类活动对这些自然系统的潜在影响。本书的叙述风格兼顾科学的严谨性与知识的普及性，旨在为环境科学、地理学、地球科学以及所有对我们赖以生存的星球如何运作感兴趣的读者提供一份深刻而全面的指南。 --- 第一部分：地球的能量引擎与大气系统第一章：太阳辐射与地球热力学本书开篇即聚焦于地球系统的核心驱动力——太阳。我们首先量化了到达地球表面的太阳能量，并详细阐述了地球大气层如何吸收、反射和散射这些辐射。讨论的重点在于能量平衡的概念，解释了为什么地球的平均温度得以维持在一个适宜生命存在的范围。内容涵盖了比尔定律（Beer's Law）在解释大气透明度中的应用，以及地表物质（如冰雪、森林和海洋）对不同波长辐射的反射率（反照率）的差异，这些差异是区域气候形成的基础。第二章：大气环流与天气系统本章系统地描绘了驱动全球气候模式的大气环流。我们详细分析了科里奥利力（Coriolis Force）在偏转运动中的作用，解释了信风带、中纬度西风带以及极地东风带的形成机制。随后，我们将视角聚焦于中尺度天气系统，特别是气旋和反气旋的结构与生命周期。气压梯度力的平衡、摩擦力的影响，共同构成了我们日常观测到的天气现象的物理基础。热带气旋（飓风/台风）的能量来源及其强度预测模型，作为极端天气案例进行了深入探讨。第三章：气候的分类与区域差异气候并非均匀分布，本书通过柯本气候分类法（Köppen classification system）的逻辑框架，系统地对全球气候类型进行了划分。我们不仅描述了热带雨林、干旱沙漠、温带海洋性气候的典型特征，更侧重于解释驱动这些差异背后的物理因素——主要是纬度、海陆分布、洋流和地形抬升（地形雨）。通过对过去气候记录（古气候学）的简要回顾，展示了气候系统对扰动的敏感性，为理解当前的环境变化提供了历史纵深。 --- 第二部分：地球的固态系统——地质过程与地貌塑造第四章：行星的内部结构与板块构造深入地球内部，本章阐述了地球由地壳、地幔和地核构成的分层结构，并详细解释了地震波（P波和S波）如何帮助科学家推断出固态、液态和塑性层的存在。核心内容集中在驱动全球地貌变化的板块构造理论。从大陆漂移的证据（化石、古磁学）到当前板块边界的类型（汇聚、离散、转换），我们剖析了地幔对流如何提供驱动力，以及这些运动如何导致造山运动、海沟的形成。第五章：岩石圈的动态过程：火山与地震本章侧重于板块构造在地球表面引发的剧烈活动。火山活动被从岩浆生成、上升到喷发过程的物理化学角度进行解析。不同类型的岩浆（玄武岩质与流纹岩质）如何决定了火山的形态（盾状火山、复式火山）和喷发的危险性。地震学方面，我们解释了弹性回跳理论，分析了地震波的传播路径，并讨论了断层类型与地震释放能量之间的关系。对地震危险区的评估方法也进行了简要介绍。第六章：风化、侵蚀与地貌演化地表景观是长期风化和侵蚀作用的产物。本章区分了物理风化（如冰劈、热胀冷缩）和化学风化（如水解、氧化）的过程及其对不同岩石类型的选择性影响。在侵蚀作用中，水的力量被置于首位：河流的动力学——包括其携带沉积物的能力（输沙率）和切割能力，如何塑造出冲积扇、曲流和峡谷。此外，我们还考察了冰川侵蚀对高纬度地区的影响，以及风力在干旱地区塑造沙丘和雅丹地貌的作用。 --- 第三部分：水圈与生物圈的交织第七章：全球水循环与水文过程水是地球上最活跃的物质之一。本章详细构建了全球水循环的闭合系统，包括蒸发、凝结、降水、入渗和地表径流。我们对水在不同介质中的存储形式进行了量化分析——从大气水汽到地下含水层。地下水文方面，重点讨论了含水层的性质（孔隙度与渗透率），以及地下水流动（达西定律）如何影响泉水的补给和河流的基流。对水资源的管理挑战，特别是与地表水和地下水相互作用相关的挑战，也得到了讨论。第八章：海洋动力学与气候反馈海洋覆盖了地球大部分表面，是巨大的热量和气体（特别是二氧化碳）的储存库。本章探讨了驱动海洋运动的力量：风应力产生表层洋流（如墨西哥湾暖流）；密度差异（温盐环流）驱动的深层水团运动。我们特别关注了热盐环流对全球热量再分配的关键作用。此外，海洋在碳循环中的作用，特别是溶解过程和生物泵的效率，被视为理解长期气候变化的关键环节。第九章：土壤的形成与生态基础土壤被视为地圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的界面。本章深入解析了土壤的五大成因要素：母质、气候、生物、地形和时间。通过描述土壤剖面（地平线）的形成过程，我们解释了不同类型的土壤（如富含有机质的黑钙土或富集铁铝的红壤）的理化性质和分布规律。土壤作为生态系统的基础，其渗透性、保水性和养分循环能力对植被的分布起着决定性作用。 --- 第四部分：人类世的物理影响与环境响应第十章：自然系统的反馈与稳定性本章转向探讨自然系统固有的复杂性和反馈机制。我们区分了正反馈（自我增强，如冰雪消融导致的吸收增加）和负反馈（自我调节，如高温下辐射增加导致降温）在维持或改变系统平衡中的角色。通过分析这些反馈回路，读者可以更好地理解气候和地质过程如何对外部扰动做出反应，并探究系统可能存在的临界点（Tipping Points）。第十一章：人类世的地球物理足迹最后，本书审视了当代人类活动对自然环境产生的显著影响。我们分析了大规模土地利用变化（如森林砍伐）如何改变区域反照率和蒸散发过程，从而影响区域气候。对化石燃料燃烧导致大气中温室气体浓度增加的物理机制进行了详细阐述。此外，对水资源过度开采导致的地面沉降、以及大规模工程活动对地质稳定性的影响，都从物理环境的视角进行了客观的描述和评估。本书旨在提供一个基于物理学原理的视角，来理解我们与地球环境之间日益复杂的相互作用。