地球科学
从地震对全球变暖
编辑器
P R萨蒙兹
英国伦敦大学学院
J M T汤普森
英国剑桥大学
帝国大学出版社
发表的
帝国理工学院出版社伦敦考文特花园57谢尔顿街WC2H 9他
分布式的
世界科学出版有限公司Pte . 5(音)把链接,新加坡596224
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早期版本的章节1、2、3、5、7、8、11和12版权©2002年由英国皇家学会
皇家学会的科学的进步——卷系列。2从地震对全球变暖的地球科学的进步
版权©2007年帝国理工学院出版社
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ISBN-13 978-1-86094-761-2 ISBN-10 1-86094-761-1 ISBN-13 978-1-86094-762-9 (pbk) ISBN-10 1 - 86094 - 762 - x (pbk)
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前言
这个欢迎体积是文章的集合主要改编自文章发表在《哲学学报三年的问题。这很大程度上反映了年轻的科学家的观点,并突显出地球科学继续高兴的是我们新的想法和争议。许多作者的科研人员,或前研究员,英国皇家学会,编辑已经成功地组装一个有趣地折衷。这本书分为三个部分涉及环境变化、地球动力学,和应用地球科学、气候变化和主题的范围从成本,地球的核心和客观的属性优化地球观测。raybet雷竞技最新
在气候变化成本戴夫Reraybet雷竞技最新ay指出,经济和气候变化有很多共同点,他们试图预测未来的基础上,最近什么。他检查现有的温室气体减排政策的成本效益分析和得出结论,经济学不能提供一个理由政治不作为温室气体的排放。Andy Ridgwell和卡伦Kohfield说明inte-grative认为需要在解决地球系统通过媒介的灰尘。灰尘是非常重要的在全球范围内,因为控制它对海洋植物生产力,因此从大气中吸收二氧化碳。当前碳循环的扰动是如此之大,根本,有人建议,地球已经进入了一个新的地质时代。Yadvinder Malhi评论不同碳的可能的原因水槽和来源并突出的碳量的极限可以存储在自然植被。这可能是陆地碳存储不稳定重要的全球变暖,因此有可能加速全球变暖,而不是刹车。终于在这一节中,理查德Twitchett探索所能汲取了最大的一个更好的理解大灭绝事件在过去的几个1亿年,二叠纪末。
在地球动力学,Cathyrn米切尔探索断层是如何从一个医学工具发展成技术成像的电离等离子体在整个地球。它可能会早一点实现
电离层天气的预测,但现在实时电影让我们看地球的轰炸的结果太阳风在事件称为风暴。本片福山规模急剧变化显示实际地震的动态破裂过程现在可以模拟,得到正确的信息。主要发展的能力获得提高信息的地质记录的自然过程。这是说明了西蒙·特纳在他评论的应用短暂的u系列调查岩浆过程的时间尺度下发生岛弧火山。新大陆地壳是生成在岛弧,蒂姆·米舒尔随后探讨了这样的地壳是如何分解反应板构造过程。一些大陆边缘有相当数量的火成岩与大陆解体,和其他人没有。成对的大陆边缘上都需要更多的研究和发展的计算机模型,可以处理从大陆变形过渡到海底扩张和一个新的海洋盆地的形成。有兴趣继续地球的核心,它的成分和形成的时候。弗朗西斯·尼姆和达里奥Alfe关注core-forming材料的属性,如何核心运动产生了地球的磁场,并且进化的核心和发电机。他们还简要回顾知识的当前状态为核心和其他行星上的发电机。
克里斯·吉尔伯恩开始应用地球科学部分重新评价大型山体滑坡的危险。它们的大小和速度防止有效的风险缓解后崩溃,所以重点是崩溃的预警以及个体滑坡可能走在远。地震周期仍然知之甚少,但蒂姆·怀特解释了令人兴奋的进步已经使用雷达干涉测量与来自卫星的数据。地球表面的扭曲的细节图现在可以获得第一次和他们提供显著的观测地震周期。杜米尼克维斯马林Kylander和马修活审查铅的环境和人类的影响。自古以来被开采,但到了1983年人类活动占全球质量平衡的~ 97%的铅。数量可能会减少,但铅的释放到环境中也提供了一个geo-chemical示踪提供洞察它的命运和运输在海洋和陆地系统。此举清理汽车排放导致了相当对铂金的需求生产的催化转换器,和淡褐色Pritichard评论的可能来源铂和钯。他们仍然罕见的岩石的地球表面,但大量积累在我们的城市可以回收。体积将以一个主要的对未来的愿景,一个客观的地球观测系统优化与集成的科学分析。大卫·拉里和阿Koratkar显示这将动态地适应什么,哪里,在什么时候观察的在线时尚。它可能会改变一些方式我们做科学,并被用于广泛的地球与环境科学观察,甚至包括也许可能疟疾暴发的网站。
克里斯•Hawkesworth FRS地球科学教授,英国布里斯托尔大学
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伦敦大学学院的彼得•萨蒙兹地球科学系的,英格兰
彼得•萨蒙兹自2001年以来一直是伦敦大学学院的地球物理学教授。他的研究目标是研究地壳和冰盖的力学研究的基本物理和力学地质材料,特别针对研究气候变化的影响raybet雷竞技最新自然灾害。他是一个皇家学会大学研究员从1992年到2001年,他在英国皇家学会哲学学报的编辑委员会。
FRS j·迈克尔·t·汤普森
剑桥大学应用数学和理论物理
迈克尔·汤普森出生在约克郡,1937年参加了船体文法学校。他1958年毕业于剑桥一级荣誉(ScD (1977))。他是伦敦大学学院的教授和被任命为中心主任非线性动力学在1991年。他的第四本书,非线性动力学和混乱(第二版,威利(2002)),已售出14 000册。迈克尔在1985年当选为英国皇家学会会员,然后用理事会。他赢得一枚尤因(本月。土木工程师)1992年,IMA金牌
2004年数学,是国家高级研究员。自1998年以来,迈克尔菲尔的编辑。反式。r . Soc。迈克尔是DAMTP (UCL)名誉教授和研究员,剑桥。已婚,有两个孩子和8个孙子,他和他的孙子喜欢天文学,野生动物摄影和羽毛球。
作者
达里奥Alfe你地球的核心和发电机
伦敦大学学院地球科学、英格兰和INFM DEMOCRITOS,国家模拟中心,意大利的里雅斯特
达里奥Alfe于1968年出生在那不勒斯,意大利。他已婚,有两个孩子。他在物理学的里雅斯特大学的毕业,意大利,1993年获得博士学位在国际先进研究学校的里雅斯特。他成为伦敦大学皇家学会大学的研究员在2000年。他赢得了2002年菲利普·莱弗休姆优秀青年科学家奖。
本片福山断裂动力学地震
国家研究所地球科学和灾害预防,
日本筑波
本片福山是国家地球科学研究所高级研究员和防灾研究地应力测量在地震断裂带附近。他获得了学士,硕士和博士来自京都大学。他的研究一直在地震波形反演和造型上最近动态地震破裂。他曾在法国、意大利和美国。
克里斯·吉尔伯恩巨大的灾难性滑坡
Benfield风险研究中心地球科学系的,英国伦敦大学学院
克里斯托弗·吉尔伯恩是一个高级研究员和本菲尔德危害研究中心副主任。他是一个专家造型地球物理危害,特别是侵位sturzstroms和熔岩流,以及预测火山喷发和改善弱势群体之间的危害的认识。
凯伦Kohfeld尘埃在地球系统地球与环境科学学院的,皇后学院,纽约,美国
凯伦Kohfeld助理教授在纽约市立大学皇后学院。她的研究都集中在利用全球palaeoenvi-ronmental数据集与地球系统模型来理解的主要过程和反馈控制glacial-interglacial气候变化。raybet雷竞技最新适量的信徒,她只有两只猫。
阿Koratkar客观优化地球观测NASA戈达德太空飞行中心,医学博士,美国
阿Koratkar获得博士学位1990年密歇根大学的天文学的形式。她曾作为仪器太空望远镜科学研究所的科学家在哈勃太空望远镜。
马林Kylander全球地球化学循环的铅
地球科学与工程系,英国伦敦帝国理工学院
马林Kylander在蒙特利尔和温哥华长大。加拿大。,安大略省汉密尔顿市麦克马斯特大学她参加了1999年在生物学,她收到了一个荣誉学士学位。她获得了MSc在应用环境技术查尔姆斯理工大学的,Goteborg, 2002年瑞典。2003年她搬到伦敦帝国理工学院,她目前正在完成环境地球化学博士学位。她的工作是在泥炭沼泽和铅同位素研究自然和人为强迫喜欢狗,远足和植树。
大卫·拉里客观优化地球观测NASA戈达德太空飞行中心,医学博士,美国
资深研究科学家大卫·拉里是NASA的全球造型和同化的办公室。他之前举行了皇家社会大学研究奖学金化工大气科学中心的数据同化,剑桥大学和阿龙奖学金和特拉维夫大学高级讲师职务,以色列。他发明了先进的光化学计划列入大气模型,最近一次是在数据同化模型。
Yadvinder Malhi碳在大气中地理学和环境,英国牛津大学
Yadvinder Malhi读剑桥大学自然科学和研究气象读大学的博士学位。他的研究兴趣热带森林开始,爱丁堡大学的研究员。目前他是一位皇家学会
大学牛津大学环境中心的研究员。他的研究重点是如何生理学、结构、生物量和热带森林动力学控制的气候和土壤,和森林的这些特性可能如何应对持续的大气变化。raybet雷竞技最新他是RAINFOR项目的创始人在南美和非洲和欧盟项目的协调人,训练学生来自亚马逊生态领域的科学技术。他是这本书的合作编辑热带森林和全球大气变化。
蒂姆·米舒尔的解体,大陆国家海洋学中心,英国南安普顿
蒂姆·米舒尔从剑桥大学物理学学士学位和一个硕士在杜伦大学的地球物理学。他完成了他在1990年剑桥大学海洋地球物理学博士学位。后短时间内地球物理学在伯明翰的一位讲师,他于1991年回到剑桥,在那里,他花了八年,首先作为一名研究助理,然后作为一个皇家学会大学研究员。1999年,他搬到国家海洋学中心,南安普顿,他加入了学术人员。他的主要研究兴趣是在泥盆纪的深层结构大陆边缘和在海洋沉积物中甲烷水合物;在追求这些利益,他自1992年以来一直领导或参与十五研究邮轮。
凯瑟琳米切尔太空电浆成像电气工程系,英国巴斯大学
来自斯塔福德郡,凯瑟琳米切尔在英国威尔士大学的研究,在1996年她被授予博士学位的电离层电子密度的层析成像。她收到了格兰维尔爵士Beynon奖和布莱克威尔大学地球物理学奖《皇家天文学会为她博士的工作。随后的研究涉及这工作高频通信系统的应用。她被任命为第一个大学讲师的职位在1999年9月
浴,她成立了一个新的研究领域使用GPS卫星信号图像对流层,电离层等离子体层。2003年,她被授予一个EPSRC高级研究奖学金研究电离大气层的影响导航卫星信号。的工作,她喜欢散步和骑马在威尔特郡乡村。
弗朗西斯·尼姆地球的核心和发电机
地球科学部门,加州大学圣克鲁斯,加州,美国
弗朗西斯·尼姆在地球科学助理教授在加州大学圣克鲁斯。他从剑桥大学获得了博士学位1996年火山和构造演化的金星。此后他是一个初级研究员抹大拉学院,剑桥;伦敦大学学院大学皇家学会研究员;加州大学洛杉矶分校的一位兼任助理教授之前他的当前位置。他的主要兴趣是固体的热和轨道演化太阳系的身体,包括地球。
黑兹尔普里查德铂和钯事件
学院的地球、海洋和行星科学、卡迪夫大学、威尔士
黑泽尔·普里查德在赫尔大学的地质和自然地理毕业;纽卡斯尔大学的被授予博士学位,在1996年获得英国开放大学的MBA学位。她被授予皇家学会研究铂的大学奖学金蛇绿岩1986年复合物。她被任命为1996年在卡迪夫大学地球科学讲师。她在2000年获得四年皇家学会工业奖学金的主机公司MinMet和力拓(Rio Tinto)和应用学术模型Pt和Pd浓度与这些公司的实践探索。
目前她是研究贵金属的运输和集中在城市环境中,由英国皇家学会高级布莱恩Mercer奖2004。
气候变化的戴夫Reay价格raybet雷竞技最新
大气和环境科学研究所,苏格兰爱丁堡大学
戴夫Reay出生在舰队,汉普郡,1972年。他在利物浦大学学习海洋生物学,埃塞克斯大学获得博士学位研究南大洋藻类对温度变化的响应。然后,他研究了土地利用对土壤甲烷的影响。2001年,他搬到了爱丁堡大学调查农业温室气体的排放。他是作者的气候变化始于国内:全球raybet雷竞技最新变暖的双行道上的生命(Macmillan)和气候变化的主要温室气体在线网站编辑(www.ghgonline.org)。他的爱包括特殊测试匹配,为他的女儿和写故事堆肥。
马修·拉领导的全球地球化学循环
地球科学与工程系,英国伦敦帝国理工学院
马修·k·拉最近加入了环境科学计划的科罗拉多大学,在那里他指导本科生研究项目,在环境科学教课程。他收到了他的博士学位从麻省理工学院/ WHOI联合项目在2002年海洋,关注环境地球化学的人为领导的监督下爱德华·博伊尔。2002年,他收到了哈里·赫斯博士后奖学金从普林斯顿大学学习三氧同位素与迈克尔·本德。马特的研究兴趣包括水生环境化学和同位素和元素示踪剂的新发展;他的教学兴趣
包括本科生物地球化学和环境化学。马特在业余时间喜欢登山,高山滑雪和轨迹运行。
Andy Ridgwell尘埃在地球系统中
地球和海洋科学、英属哥伦比亚大学
加拿大不列颠哥伦比亚省
Andy Ridgwell助理教授,加拿大研究主席全球过程建模。虽然在实践中大部分的时间来照顾到每一个需要5只猫,他的研究解决根本性的问题围绕着过去和未来控制大气中的二氧化碳和气候系统反馈的作用。raybet雷竞技最新他的武器在这努力是一个地球气候系统模型。raybet雷竞技最新
西蒙•特纳岩浆岛弧火山下过程
地球与行星科学、麦考瑞大学、新南威尔士、澳大利亚
出生在澳大利亚墨尔本,西蒙·特纳在阿德莱德大学的研究,他在1986年毕业于地球科学,并于1991年获得博士学位。他在1992年搬到英国开放大学NERC研究员,研究大陆洪流玄武岩的动力学青藏高原。1995年,他被授予皇家学会大学研究奖学金,并于2000年搬到布里斯托尔大学的。2002年,他被授予莱尔基金由伦敦地质学会和收到从澳大利亚联邦奖学金。他目前正在联合研究员和悉尼麦考瑞大学的化学教授。
理查德Twitchett晚二叠纪大灭绝地球与行星科学、日本东京大学
理查德Twitchett毕业于1993年从布里斯托尔大学的地质学和生物学。他继续完成博士在利兹大学早三叠纪海洋古环境,主要是基于研究二叠纪-三叠纪的意大利北部的记录。从那以后,他继续研究相,动物,生态和环境的二叠纪-三叠纪灭绝恢复期间间隔研究职位在英国,美国,荷兰,最近,日本。他获得了一个永久的位置在2003年普利茅斯大学。具体研究领域包括通过灭绝事件大小变化的问题。旁边,他已经学会了在拉斯维加斯的赌场玩掷骰子赌博,潜水在鲨鱼湾的叠层石,爬富士山。他是偶尔的圆顶礼帽,终身桥牌和有抱负的剑道。
杜米尼克维斯全球地球化学循环的铅
地球科学与工程系,英国伦敦帝国理工学院
杜米尼克维斯出生在巴塞尔,瑞士和以自然科学学位毕业乙。他完成了他的博士学位工作的监督下威廉Shotyk伯尔尼大学的重建大气沉积Pb在欧洲使用泥炭沼泽档案。攀登非洲东部山区三个月后,他花了一年半在麻省理工学院做博士后研究助理与爱德华·博伊尔Pb同位素地球化学的海洋表层水。2000年,他被任命为环境地球化学在伦敦帝国理工学院的一位讲师。最近的工作一直关注微量金属的低温同位素地球化学,主要是铜、锌和铁,和地球化学微量金属对空气、水和土壤质量。
蒂姆·赖特远程监控地震周期的地球科学、英国牛津大学
生于1974年,蒂姆·赖特在1995年毕业于剑桥大学自然科学。呆了一年之后在中心的成年人有学习困难的一天,他回到大学,获得伦敦大学的遥感获得理学硕士学位(校际)在1997年。从1997年到2000年,他完成了他的牛津大学DPhil InSAR研究活动构造在土耳其。他被授予NERC博士后研究奖学金,还在牛津大学,研究大陆剪切区。他2004年10月以来大学皇家学会研究员。
内容
前言v
克里斯•Hawkesworth FRS
概要文件的编辑和作者第九
介绍第二十一章
彼得•萨蒙兹
第一节:环境变化1
气候变化的价格3raybet雷竞技最新
David s . Reay
早期的大气和陆地生物圈中碳世25
Yadvinder Malhi
尘埃在地球系统:生物地球化学
链接的土地、空气和海洋51
Andy Ridgwell和卡伦大肠Kohfeld
二叠纪末期大灭绝事件和恢复:69年世界温室生物灾难
理查德•j•Twitchett
第二节:91年地球动力学
太空电浆成像——过去、现在和未来的93年
凯瑟琳n·米切尔
断层结构、压力、摩擦和破裂
109年地震动力学
本片福山
时间尺度上的一些言论的岩浆
过程发生在岛弧火山133年
西蒙·p·特纳
大陆和海洋盆地的生成的解体153
t·a·米舒尔
地球的性质和演化的核心和发电机167
f·尼姆和d . Alfe
第三节:应用地球科学211
巨大的灾难性滑坡213
克里斯托弗·r·j·吉尔伯恩
远程监控使用卫星雷达干涉测量229地震的周期
蒂姆·j·赖特
人类影响245年全球地球化学循环的铅
杜米尼克j . Weiss马林大肠Kylander和马修·k·拉
自然和人工铂和钯
出现全球273
黑兹尔·m·普里查德
数据同化和客观地优化
293年地球观测
大卫·j·拉里和阿Koratkar
311年后记
比尔McGuire
指数313
介绍
彼得•萨蒙兹
地球科学、英国伦敦大学学院
地球科学的复兴。地球科学中的全球问题,如建立海啸预警系统或燃烧bet雷竞技 ,是世界各国领导人的讨论会议;有一种强烈的水平受欢迎感兴趣的公众的反应就见证了广受好评的BBC系列中,“与恐龙同行”;虽然争论二叠纪灭绝在知识分子并没有如此强烈的超过一个世纪。其他地球科学不是从积极的角度看,陷入了一场政治风暴,“智能设计”是与达尔文主义在美国的教育董事会和环保主义者的目标,因为造成的损害的矿业和石油行业。地球科学处理动力学和地壳的演化和生命支持,其与大气系统的交互和地球内部深处,和地球的近太空环境。这是因为地球科学的交易所以直接与我们的“生命支持系统”的核心知识和政治争议。当然,这并不新鲜。查尔斯·莱尔的创始人之一地质学在19世纪,不仅是卷入争议的科学的进化的地球和生命,也是政治。今天是新的紧迫性,其中一些需要解决的问题。
现代地球科学包括一个巨大的主题范围——从地震对全球变暖。但取得的进步在哪里,我们需要了解什么主题?上一代的主要范式驾驶研究地球科学是板块构造的。的建设板块构造理论无疑是20世纪伟大的智力成果。动态地球的想法使得任何科学发现一样大一个知识分子的影响。事实上,板块构造理论的胜利所以成套还有其它地方去吗?一些科学家认为,它是类地行星的太阳系,我们需要寻找突破的意义。但是在这本书中我们看到,地球动力学的研究仍然是一个关键的研究领域已经取得的进步。但也许最大的问题推动地球科学的研究了解环境变化的复杂性和环境危害。这种转变也反映在这本书中,这些问题十分醒目。
一个关键的地球科学的发展已经从一个简化的方法,可以减少地球科学在他们认为物理学科和学科的基本组件,化学和生物。开什么这是一个简化的方法的失败,兑现其承诺的理解在地球表面的复杂性;例子是地震预测和安全处置核废料。在1990年代我们看到美国和日本的地震预测计划的崩溃和英国政府拒绝批准建设新的地下放射性废物库。这些可以被视为影响固有的复杂性的机械和物理行为的地壳,古典物理学所无法解决的。然而出现升值,地球是一个复杂的系统,它必须以整体的方式治疗。这是一个地球系统科学方法感兴趣之间的交互过程过程本身。在气候系统,这raybet雷竞技最新些被称为反馈,但在这些反馈,比如云形成,主要控制。这种变化在地球科学的认知是这本书中看到。与地球的治疗的崛起作为一个复杂的系统,已经发展的工具,允许地球科学家这样做:改善地球观测,特别是卫星遥感; improvements in computing power to allow ever more detailed simulations; improvements in the resolution of laboratory analytical techniques. The rise of the internet, ever lower travel costs and improved infrastructure have allowed global inter-comparisons to be made ever more readily. The globalisation of science has also brought us successful large international collaborations such as the海洋钻探计划(IODP),没有一个国家能基金的规模,但可以被全世界的科学家访问。
这本书的文章已经写的地球科学家从一个广泛的背景专门从事多种多样的研究对象。关键标准已被接受的文章仅从世界级的科学家。但这种性质的体积不能希望全面捕捉所有的地球科学的进步。特约作者大多是年轻的科学家,臣民的最前沿:他们的确是未来的主题。关键领域的文章地址:地球科学的进步
•环境变化
•地球的动力学
•应用地球科学
编辑在某种程度上的支配科学家选择的贡献,或者至少在那些编辑们设法说服脱离他们的研究来解释他们的领域更广泛的读者群。作者的地理分布反映了这本书的出处的文章最初发表在《皇家学会哲学学报,伦敦——世界上最长的科学杂志。有一些明显的漏洞:物理volcanol-ogy一个例子。火山喷发已经预言,科学家预测后进行疏散。已经有大量增加的理解物理火山学促进。景观演变的最新发展,造型主题领域是失踪。卫星遥感的冰冻圈不是覆盖——尽管这可能被视为更直接与气象有关。我们没有一篇关于日本的巨型计算机,“地球模拟器”。的新热门话题之一始新世气候raybet雷竞技最新变化,30数百万年前,不处理。我们没有报告实验室实验是如何把我们的理解的地幔。但是我们相信这本书确实给进步的味道正在研究地球系统。
环境变化
现在环境变化的一个关键因素在地球科学的研究。地质学家们当然总是研究环境变化。“现在的关键是过去”的格言是詹姆斯·赫顿在十八世纪。这个格言是由他的继任者如莱尔谁能证明沉积岩沉积逐渐在相似环境中今天的:旧的红色砂岩源于沙漠;石灰岩,这可能包括在浅海都放下;而砂质粘土层是巨大的潜艇的跳动把材料从大陆架流入海洋,引发的构造活动。不断变化的环境是在地质记录中记录。新鲜的是,它不再仅仅是地质学家,但物理地理学家,生态学家,气象学家和海洋学家也现工作环境变化。十九分之一世纪的复活,大气中二氧化碳是我们的气候的因素,随着快速的过去气候变化的证据从冰与海洋沉积物和核心,全球温度分布和冰卫星测量范围和编写复杂的计算机程序的可用性预测的“核冬天”,创建知识环境共同努力可以预测未来raybet雷竞技最新气候将对我们来说,和它的后果。本研究跨越传统的科学界限,但不可否认的是形式最具活力的一部分今天的地球科学。
这本书开头的一篇文章由戴夫Reay气候变化的代价。raybet雷竞技最新这可能是不可能从一个更有争议的或政治的科学问题。他认为,科学和经济学的结合不确定性的气候变化太大了,一个无限的范围的结果是可能的。raybet雷竞技最新然而他检视现有的成本效益分析和得出结论,有主机的减排策略,能够提供大量的二氧化碳减排在很少或没有净成本的全部经济影响气候变化。raybet雷竞技最新Yadvinder Malhi检查碳在大气和陆地生物圈。他认为,全球bio-geochemical人为扰动周期是如此之大,理解和管理它的影响是21世纪的最紧迫的问题。的一个关键问题是吸收二氧化碳的植物——“陆地碳汇”。他建议控制森林砍伐和森林管理有可能发挥重要作用在稳定大气二氧化碳浓度。Andy Ridgwell和卡伦Kohfeld,继续这个主题的需要将地球系统作为一个整体,探讨生物地球化学连接的土地、空气和海洋。特别是他们在地球系统研究尘埃的作用。 The atmospheric transport of mineral dust is a key pathway for the delivery of nutrients essential to plant growth not only on land, but also more importantly in the oceans. The stimulation of plant productivity by these nutrients controls carbon dioxide take-up from the atmosphere, so the whole system is linked. Finally Richard Twitchett discusses the Late Permian mass extinction. This was a biological catastrophe in a greenhouse world and a salutary reminder of what has happened in earth history.
地球动力学
研究地球的演化和动力学是地球科学的主要研究领域,然而这并不局限于固体地球。事实上一些最活跃的研究正在研究地球近太空环境。但板块构造理论的广泛接受并没有意味着减少固体地球的兴趣。在广泛的板块构造框架有需要了解的细节裂谷大陆和海洋盆地的形成;岩浆的上升并最终形成火山爆发;地球内部的动态,以及它是如何与地球表面的进化。没有研究已经比进步更有前途的理解地球的铁芯。其神秘的行为终于让位给新模型的应用magneto-hydrodynamics加上更好的理解通过计算矿物物理学的核心成分。还有一个社会需要理解地球动力学的需要评估和减轻地震灾害。“这可能吗?”是一个问题,开车在地壳动力学理论研究在上个世纪的结束。 The problem is not so much that crustal dynamics cannot be modelled, but that the expectation of being able to predict behaviour of the crust during a tiny time interval, of far less than a human lifespan, and in tiny area, covering that of a suburb, is probably unrealistic, when the driving forces operate on geological time and spatial scales. But even here, new techniques are coming to bear on this problem, which may make some resolution possible.
本部分首先回顾凯瑟琳米切尔的地球动力学研究与环境特别是在空间和地球的电离层。呼应,地球需要被视为一个综合系统,她说越来越明显,产生“太空天气预测的新研究项目需要联系在一起整个日地系统的模型,包括太阳、太阳风、磁层、电离层和热大气层。固体地球移动,本片福山认为,我们现在能够模拟实际地震的动态破裂过程,一旦断层几何,应力场应用于断层,断层表面摩擦定律提供了。西蒙•特纳看的过程岩浆的形成在浅、提升和存储在岛弧火山喷发之前岩浆房。这些过程的细节可以跟着高分辨率100至000年前的约会使用放射性同位素。蒂姆·米舒尔在大陆的解体检查新理论和新海洋盆地的形成需要观测的地幔岩石在大陆边缘。弗朗西斯·尼姆和达里奥Alfe审查最近的进步在理解地球的性质和演化的核心和发电机。他们关注的属性core-forming材料和核心动态如何生成地球磁场(geody-namo)。这篇文章然后链接回第一个在这一节中。
应用地球科学
地球科学一直有很强的应用方面。事实上世界上第一个地质图是由威廉·史密斯作为建设运河的验船师为生。地质学家和地球物理学家在矿业和石油产业,支撑我们的现代社会,但现在应用地球科学家参与了减轻自然灾害的可能性和控制污染。在一个复杂的系统,使评估,满足公众和政界的预期,测试。例如,即使我们能理解主要断层的动力学,地震不幸继续发生在先前未被发现的缺点。
克里斯·吉尔伯恩描述了一个新的认识的最具破坏性的自然灾害之一:巨大的山体滑坡。他们整个山坡的崩溃,造成巨大的山体滑坡,吃草的旅行公里在几分钟内。他们的大小和速度防止有效的风险缓解后崩溃。蒂姆·赖特报告的一个最令人兴奋的地球科学的进步,利用卫星的雷达interfer-ometry地震周期的远程监控。第一次地表变形的详细地图在地震周期可以获得空间分辨率的几十米,几毫米的精度。在他的文章中,他回顾了一些显著的地震观测周期已经使用雷达干涉测量和推测tantalis-ingly密切的突破。杜米尼克Weiss,马林Kylander和马修活解决人类对铅的全球地球化学循环的影响。人类活动在这个周期由于大型铅消费在人类历史上,占大约97%的全球领先的质量平衡。人为铅排放的总体负担有所下降,但新污染源已成为重要的意义仍然是一个全球性的问题。领导不能生物降解,其生态系统。 Hazel Prichard examines other heavy metals, platinum and palladium and their natural and artificial occurrences worldwide. The catalytic converters used to reduce poisonous exhaust emissions from cars use platinum and palladium, which are now accumulating in our cities and approaching concentrations found in natural deposits. In rounding off the volume, David Lary and Anuradha Koratkar look forward to an objectively optimised earth observation system, which will dynamically adapt the what, where, and when of the observations made in real time to maximise information content and minimise uncertainty. They describe a prototype system applied to atmospheric chemistry. An example of its application might be the remote identification of sites of likely malaria outbreaks, the early identification of potential breeding grounds for mosquitoes and sites to apply larvicide and insecticide. Optimising the response would reduce costs, lessen the chance of developing pesticide resistance and minimise the damage to the environment. They describe in effect the practical application of earth system science.
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第一节环境变化
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气候变化的代价raybet雷竞技最新
David s . Reay
爱丁堡大学大气和环境科学研究所的人员建设、西部干线道路,爱丁堡EH9 3约联合王国(电子邮件保护)
经济和气候变化科学有很多共同raybet雷竞技最新之处。都依赖于声音的预测未来会发生什么,这些很大程度上是基于过去的经验。只是,因为你只能做一个受过教育的猜测明年房地产市场将会做什么,你不能完全确定温室气体排放将增加在未来的几年中,和地球的气候将会如何反应。raybet雷竞技最新将所有这些未知数联系在一起,通过尝试一方面计算气候变化的经济影响和减缓气候变化的成本,并可能结果的范围几乎是无限的。raybet雷竞技最新鉴于这种不确定性,环境游说和石油游说可以使用经济学论据来证明他们对减缓气候变化的不同立场。raybet雷竞技最新
现有的温室气体减排政策的成本效益分析,以建立任何这样的全球减排目前是否值得。潜在的成本,减少自己的个人还将评估温室气体排放。我发现大量减排策略能够带来显著的减排在很少或没有净成本的全部经济影响气候变化。raybet雷竞技最新另外,我发现有个人潜力巨大,同时减少气候影响和省钱。raybet雷竞技最新我认为使用经济学的借口政治不作为温室气体排放是不合理的。
1。介绍
的争论如何,何时,甚至是否人造温室气体排放应控制其强度增长甚至超过我们的大气中温室气体的水平。许多人认为,参与减排的成本超过了人类活动导致的气候变化的潜在经济损失。raybet雷竞技最新夸大和预测气候危机的媒体自然引来狂热的信仰,和硬的怀疑,采取措施限制温室raybet雷竞技最新气体(GHG)排放。
许多反对的人需要减少温室气体排放以经济分析证明这些措施不会“成本效益”。尽管有时等经济参数可能被道德或意识形态理由[布朗(2003)],我们生活在一个世界里,金钱的重要性是不容忽视的。气候变化的成本-收益分析容易许多陷阱。raybet雷竞技最新首先,经济的时间范围应用通常几年或几十年,而气候变化的影响,由于raybet雷竞技最新增强的温室效应几个世纪以来,很可能会继续和加强。其次,真正的“外部性”每一吨的温室气体排放——孟加拉国淹没了房屋的成本,一个失败的收获在苏丹或死于南美国东部的热浪,很难量化。然而,成本效益分析继续通知政府政策在全球减缓气候变化。raybet雷竞技最新他们也开始更多的考虑的时间范围和外部性问题。
我检查这些“成本效益”方面的全球变暖和温室气体减排,评估减缓气候变化是否能够有效的成本,以及外部性的完整包含如何影响之间的平衡和降低成本的影响。raybet雷竞技最新除了讨论成本在国内和国际范围内,我也会看看温室气体减排的成本与效益在自己的日常生活。我们大多数人产生多少温室气体在一生吗?我们很容易能大量减少吗?,如果是,会降低这些成本我们钱吗?两个理论的伦敦人,一个住一个相对“温室气体无知”的生活,和其他生活更“温室气体知道”的生活进行了比较。
2。减排成本的上升和下降
在日本1997年在160个国家聚集在一起,讨论加强气候变化问题和迅速增长的温室气体排放显然难辞其咎。raybet雷竞技最新的结果,这是《京都议定书》——一个发达国家的减排目标国家旨在减少全球温室气体排放量5%以上相比,1990年的排放量。四年之后,乔治·W·布什将美国撤出协议,其生存的怀疑。证明他们放弃美国《京都议定书》承诺的乔治·布什的发言人,Ari Fleischer表示”。. .这不是美国的“经济利益”(Kleiner (2001)]。作为世界上最大的温室气体污染,这是至关重要的,美国是宜早不宜迟,在应对全球气候变化的努力。raybet雷竞技最新但是,某些成本效益分析似乎证实了美国政府的一些反对削减温室气体。
一些研究表明,京都协议(比如温室气体排放限制可能潜在巨大的经济成本(如。诺德豪斯(1994);附近地区(2000);斯和波伊尔(2000)]。与更广泛的减少导致成本每吨温室气体保存活动不断升级[Lomborg (2001)]。也有许多的成本分析具体的温室气体减排策略,这通常表明削减可能很少或没有成本。其中包括新能源技术(Morthorst (1998);布朗et al。
(1998)),固体废物治疗(亚龙et al。(2001)],沼气使用[史密斯et al。(2000)],造林和再造林(德卡拉和Jayet (2000);Baral和古(2004);范-库腾et al。(2004)]和土地管理[德容et al . (2000)]。即使在美国,显著减少温室气体排放是有可能在本质上没有净成本美国经济[布朗(2001)]。
大规模的实现温室气体减排计划在英国已经在进行中了。全国政府旨在取代10%的2010年能源需求与能源的可再生资源。花费精力分析这样的计划在苏格兰表示潜力巨大风能、波浪和潮汐发电成本约3 p / kWh[苏格兰行政院(2001)]——一个价格与化石燃料的能源。
技术发展一直是一个关键领域在经济分析中要考虑的温室气体减排[诺德豪斯(1994)]。未来技术发展可能非常难以预测,因此他们也会对减排成本的影响。这种技术变化的一个方面是,减排政策本身的进一步推动技术发展。在他的分析,这种所谓的“诱导创新”风力发电在丹麦,拉斯穆森[2001]显示,这样的“附加值”可能显著降低减排成本。
实现《京都议定书》的金融成本也会大大降低使用“此外控制”策略(赖利et al。
(1999)]。约翰·赖利麻省理工学院的教授和他的团队展示了潜在的储蓄可能使用这种此外方法,降低成本每吨碳当量范围时明显降低温室气体的目标,而不仅仅是二氧化碳。
更大的灵活性在削减温室气体在京都的时间表可能降低整体减排成本(托曼(1999)]。而“福利”的温室气体减排策略也可能导致降低实现成本。例如减少煤炭燃烧,不仅会减少温室气体的排放也导致公共卫生成本节省因空气污染(Butraw et al。(1999);狮子座et al。(2001)]。
很明显,减缓气候变化的成本可以减少在一个宿主的方式。raybet雷竞技最新还有,“底线”的问题:是缓解的最终成本可能会低于没有缓解气候变化的成本?raybet雷竞技最新
答案似乎是肯定的。
实施《京都议定书》的分析在意大利,狮子座et al。[2001]表明,费用在整流损害人类健康、物质商品,农业和环境(温室气体排放的外部性)包括与能源生产、成本参数分解的不作为。因为他们国家,“…温室气体排放的社会和环境成本不包括在公司的资产负债表,但必须包括在国家平衡”。即使在美国等高排放,这种外部性纳入经济分析表明,京都的净成本的国家经济可能微不足道(少于1%的GDP)[巴克和郑伊健(2004)]。
费用的问题直接导致人造温室气体排放引起了一场激烈的争论在最近几个月。在2004年晚些时候,彼得·斯托特和他的合作者(斯托特et al .(2004)),采取勇敢的一步建议之间的直接联系的毁灭性影响南部2003年欧洲的热浪和人造温室气体排放。假设我们的链接能力排放和特定的气候变化的影响将会增加,一些世界上最大的温室气体排放国可能面临诉讼和非常昂raybet雷竞技最新贵的未来。
2004年1月地球之友(敌人)发表了一份报告的“气候足迹”也许是地球上最大的企业的温室气raybet雷竞技最新体排放国:埃克森美孚(敌人(2004))。这份报告低于指定财务成本的埃克森美孚的排放在其140年的历史,所以任何损害索赔总额对他们可能遇到。不过,有一些发表的估计造成的损害的成本每吨温室气体的排放。这些估计可能是广泛的,鉴于气候变化影响的不确定性和时间范围,但是他们认识到温室气体排放方面的社会成本的经济学家所熟raybet雷竞技最新悉:钱。
这种类型的估计的范围从约£3今天£80每吨的碳排放。等回顾估计,英国政府经济服务(克拉克森和戴伊(2002)]引用值计算了艾尔等。[1999]为每吨碳排放-£70(以2000年的价格),代表了最先进的。这个估计超出许多其他的,它包含了更大范围的气候变化影响,和手段£19每吨二氧化碳的伤害,目前正在释放。raybet雷竞技最新
这个估算结合数据可以在大公司的温室气体排放,因此,我们可以得到一些想法的气候影响最大的成本,我们的一些企业可能有一天会承担责任:raybet雷竞技最新
公司 |
2000年二氧化碳排放(MMT) |
成本(百万£) |
埃克森美孚 |
122.9 |
2335年 |
壳牌 |
101年 |
1919年 |
英国石油公司 |
83.7 |
1590年 |
福特汽车公司 |
9.3 |
176年 |
IBM |
3.1 |
57 |
使用£19的损失估计每吨二氧化碳排放很明显,这些企业的排放带来的年度成本可能会遇到许多数百万,和在某些情况下数十亿英镑的全球伤害。
这样排放诉讼可能性,巨大的潜力降低减排成本,和越来越多的研究表明这些成本抵消不作为的成本,削减温室气体的直接实现很难解雇[豪沃思(2001)]。虽然《京都议定书》的一些批评人士认为,温室气体减排提出严重不足,联合国气候变化框架公约(UNFCCC)认为,《京都议定书》仅仅是第一步的过程中应对全球变暖。raybet雷竞技最新减少温室气体的最终大小需要多次提出在目前的《京都议定书》,如果要避免最严重的气候变化的影响。raybet雷竞技最新然而,这种深远的高成本预测温室气体减排(麦基宾和Wilcoxen(2004)],并不意味着立即采取行动,尽管是在一个相对温和的《京都议定书》(Kyoto Protocol)的规模不应了。
3所示。把你的赌注
我已经说过了,面临的主要困难在预测全球变暖的经济成本和温室气体减排策略的成本,通常大,学位这样的预测中固有的不确定性。在数百年的时间尺度预测涉及大量的猜测,但这样的时间尺度是短的全球气候动力学。raybet雷竞技最新即使是最令人信服的经济反对削减温室气体排放基本上是赌博在我们的未来,做空的可能性灾难性气候事件由全球变暖引起的。
《联合国气候变化框架公约》促进了对全球变暖采取行动,尽管其精确程度和不确定性影响,基于所谓的“预防原则”(参见Kuntz-Duriseti (2004)]。这一原则基本上允许国际温室气体减排策略实现像《京都议定书》之前,是绝对科学确定性,基于避免严重的或不可挽回的损害的地方环境[联合国气候变化框架公约》(2001)]。经济学家William Nordhaus断言,尽管“一个巨大的努力减缓气候变化还为时过早”,我们必须警惕“灾难性的和不可逆转的变化”的可能性(诺德豪斯(19raybet雷竞技最新94))。然后,看来,我们正面临着两个选择:要么我们什么也不做减少温室气体排放,所以赌博被现有模型在这些预测产生影响,或者,我们确保我们自己和子孙后代的可能性灾难性气候变化通过削减温室气体排放。raybet雷竞技最新
总的来说,开始减少全球温室气体排放似乎不仅是经济可行的,也是重要的基础未来国际气候变化应对温室气体驱动的。raybet雷竞技最新使用《联合国气候变化框架公约》的“预防原则”似乎完全正确给定的大小气候变化带来的灾难,不仅为了我们,也为我们的后代。raybet雷竞技最新
当我写《京都议定书》最近刚刚生效(2005年2月16日)。2004年末俄罗斯的批准意味着两个关键标准协议的生存——它涉及至少55个国家,这些国家负责至少55%的全球温室气体排放——得到满足。不过,美国本身代表全球排放量的25%,仍然反对《京都议定书》。《京都议定书》之后,仍然是一个,而摇摇欲坠的应对气候变化的国际行动的第一步。raybet雷竞技最新尽管如此,这是一个正确方向的一步。
可能是令人沮丧的知道气候变化构成了多大威胁,但看到一个显然非常缓慢的国际社会的反应。raybet雷竞技最新我们每个人,可以采取直接措施应对气候变化而我们等待政界人士采取协调一致的行动。raybet雷竞技最新作为一个全球社会的成员,我们每个人都有股份,和责任,全球环境。《联合国气候变化框架公约》强调了需要教育个人对气候变化,试图改变我们思考的方式对环境的影响,现在和未来几代人。raybet雷竞技最新所以让我们检查这样的个人环境影响,一生的温室气体排放,因为经济问题对个人和国家一样多,储蓄。
4所示。温室气体对个人预算
这是在我们自己的生活方式,许多最具成本效益的减少温室气体排放。如果我们再加上“自下而上”的效果这样的生活方式的改变可能对社区、商业和最终政府GHG政策那么巨大的个人全球温室气体排放的重要性是显而易见的。评估什么样的温室气体减排可能,和货币成本的降低为典型的西方人,让我们考虑两人出生在现代伦敦。对于本比较我们的伦敦人会活75年,一个“温室气体无知”生活,另一个“温室气体知道”的生活。为了避免混淆,我们将调用两个科目布莱克先生和迈耶先生,分别。温室气体排放这些分析的结果如图1所示。
他们是基于五个主要来源——运输,节日,家庭,食物,和浪费。同样,相关的金融成本一生为我们两个主题图2所示。有关温室气体排放和货币计算每个阶段我们的受试者的生命,连同任何假设,参见附录部分。
各自的童年的大部分时间,我们两个伦敦人无法决定自己的生活方式和温室气体排放,我们将首先探讨父母如何影响孩子的温室气体的预算。
第一个大温室气体敏感的决定我们的受试者的父母的脸是否使用一次性或真正的尿布?黑先生和太太决定去
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- 图1年温室气体排放量在75年的寿命,为温室气体的无知和温室气体意识到生活方式。
为他们的儿子一次性尿布,而主迈耶的父母选择的真正的尿布。生产一次性尿布的高能源成本,相对于生产和清洁的可重复使用的尿布,导致主黑的尿布造成大约12公斤排放的温室气体量要远远高于每年“真实”的尿布选项。增加环境问题一次性尿布姿势,由于其庞大的体积和缓慢分解,也导致增加地方政府通过拒绝运输和填埋的维护成本。
尿布之后,下一个主要的温室气体敏感决定我们两组父母是运输上幼儿园。迈耶斯选择带着儿子骑车到附近的托儿所,黑人使用的大型四轮驱动所有这些短的旅程。因此,而没有去托儿所费用条款产生的温室气体或燃料购买Meyers,黑人必须支付£55额外的汽油和额外产生211公斤的每年温室气体。
现在我们两个的温室气体豚鼠年龄幼儿学校,他们都有资格获得免费的巴士服务。然而,黑人对使用这个决定
图2年度财务成本相关的温室气体排放量在75年的寿命,为温室气体的无知和温室气体意识到生活方式。
年龄(年)
图2年度财务成本相关的温室气体排放量在75年的寿命,为温室气体的无知和温室气体意识到生活方式。
服务和选择继续使用他们的四轮驱动,尽管有这些婴儿学校旅行(10公里)的距离的两倍左右的送进托儿所。这个决定额外成本黑人£176汽油和每年产生677公斤的温室气体。迈耶斯做利用免费的巴士服务,所以没有多余的钱支付。总线只产生约53公斤的温室气体携带年轻人迈耶和幼儿学校今年的储蓄超过半吨的温室气体。
现在我们的两个主题变老他们的父母决定他们老了才开始暑假。作为家庭住在伦敦的郊区他们相对容易获得所有主要道路,铁路和航线。迈耶斯决定把年假在普利茅斯,英国,而黑人选择在巴黎度假。乘火车从伦敦到普利茅斯,用年轻的主人Meyer成本额外£29每年产生大约12公斤的温室气体。与此同时,黑人达到一个额外的100公斤的温室气体和比尔约£94年轻的主人黑飞往巴黎,每年夏天。
公务员黑人继续使用四轮驱动的学校旅行,在迈耶斯仍然利用免费的巴士服务,所以扩大鸿沟产生温室气体和两个家庭之间的相关费用。
第一次我们年轻的生命主题开始成为他们的一些气候影响的直接责任。raybet雷竞技最新最初的形式是黑人离开televisi大师
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