| 课程号 |
12633080 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Introduction to Earth System Science |
| 先修课程 |
无 |
| 中文简介 |
自上世纪80年代以来，全球变化等地球科学领域的发展驱使学术界讲地球各大圈层作为一个整体对象，直接推动了“地球系统科学”的诞生。1983年，美国国家宇航局建立了的地球系统科学委员会，并在1988年公开发表了《地球系统科学报告》，提出了著名的“Bretherton Figure“，强调大气、海洋、生物圈之间有复杂的物理、化学、生物过程和相互作用。1996年，“地球系统科学”正式被列入美国大学教学计划。MIT,UCI等高校在2010s相继开设了地球系统科学相关核心课程，并成立了地球系统科学系。
地球系统科学应用物理、化学、生物、数学等多学科理论和技术将地球作为一个整体对象，强调物理、化学、生物过程和人类活动与地球过去、现在和未来的相互作用，是我们深入理解地球和人类可持续发展的基础。在国际地圈生物圈计划、未来地球等国际项目的推动下，地球系统科学研究近二十年得到了飞速发展，地球系统科学被认为是未来地学发展的趋势。因此，地球系统科学在地学本科生培养中不可或缺。本课程主要培养本科生认识到不同圈层之间的相互作用，复杂的影响和反馈过程必须用系统的观点来研究地理、生态和环境问题。通过有趣的地球历史演变问题为索引，培养学生对地学的兴趣，引导学生用整体论思考地学问题，形成地球系统科学观念，学会思考现象背后的过程机制，培养阅读文献、讨论交流能力和动手能力。
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| 英文简介 |
Since 1980s, a holistic view of the dynamic interaction between the Earth's spheres and their many constituent subsystems, the resulting organization and time evolution of these systems, and their stability or instability is essential for climate change and other global challenges, and earth system science was establishing for this. In 1983, NASA set up a committee of Earth System Science and later published report of earth system science, in which “Bretherton”figure shows complex physical, biogeochemical interactions between atmosphere, ocean and biosphere. Since 1996, Earth System Science has been proposed to train undergraduate students. Earth System Science were regarded as a core training when Department of Earth System Science were established in MIT, UCI etc.
Earth system science embraces chemistry, physics, biology, mathematics and applied sciences in transcending disciplinary boundaries to treat the Earth as an integrated system. It seeks a deeper understanding of the physical, chemical, biological and human interactions that determine the past, current and future states of the Earth. Earth system science provides a physical basis for understanding the world in which we live and upon which humankind seeks to achieve sustainability. With IGBP and Future Earth, earth system science is the future trend and is the core course for undergraduate students in major of Earth Science. This introduction of Earth System Science will show the interactions between atmosphere, hydrosphere, cryosphere, pedosphere and biosphere, with feedbacks and processes between them, and introduce global challenges in the context of earth system science. This course will guide students with interesting questions of earth history and evolution, and teach students to think earth as a system with holistic view. The students could get interests in earth science and training with reading papers, discussion, exchanging ideas, and enhance ability of solution for scientific questions of earth science.
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| 开课院系 |
城市与环境学院 |
| 成绩记载方式 |
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| 通识课所属系列 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
The Earth System: An Introduction to Earth Systems Science,Lee R. Kump, James F. Kasting, Robert G. Crane,Pearson,2009年,第三版,978-0321597793；
地球系统与演变,汪品先等,科学出版社,2018年, |
| 参考书 |
1,9787030576040；
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| 教学大纲 |
地球系统科学应用物理、化学、生物、数学等多学科理论和技术将地球作为一个整体对象，强调物理、化学、生物过程和人类活动与地球过去、现在和未来的相互作用，是我们深入理解地球和人类可持续发展的基础。本课程将给本科生介绍地球系统科学、重要的科学问题和研究范式，培养学生用整体论认识地球系统，初步了解地球各大圈层及其相互作用。进一步通过有趣的地球历史演变问题为索引，培养学生对地学的兴趣，引导学生用整体论思考地学问题，形成地球系统科学观念，学会思考现象背后的过程机制，培养阅读文献、讨论交流能力和动手能力。
本课程分为14次讲授，分为3大模块分别介绍地球系统科学系统与反馈的理论与案例，地球圈层及其相互作用简介，地球不同时间尺度的演变和人类活动与地球系统的相互作用。每一个模块有1次上机/讨论/作业课，激发学生的兴趣，培养独立思考和动手能力。
内容提要：
地球系统科学简介 – 2学时
雏菊世界和盖亚假说 – 4学时
世界为什么是绿的？ – 2学时
地球圈层结构简介 – 2学时
讨论/作业1 – 2学时
大气圈形成和演化– 2学时
生物圈简介 – 2学时
水循环简介 – 2学时
碳循环简介 – 2学时
讨论/作业2 – 2学时
地球历史演变 – 4学时
人类世人类活动与地球系统的相互作用 – 4学时
讨论/作业3 – 2学时
学生报告– 2学时
13次课以课堂讲授为主，其中有2次请专家讲座；
3次课以文献阅读/问题讨论和作业；
1次课为学生以小组报告。
期末考试为开卷考试，主要考察对地球系统科学的理解和解决地学相关科学问题的能力。
课程成绩评定比例：
出勤：20%
作业：3次*10%/次=30%
报告：10%
期末考试：40%
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| 教学评估 |
彭书时：
学年度学期：19-20-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.33，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：20-21-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.46，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：21-22-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.42，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：22-23-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.47，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：23-24-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.5，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：24-25-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.45，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：25-26-1，课程班：地球系统科学导论1，课程推荐得分：null，教师推荐得分：null，课程得分分数段：null；
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