地球科学博客

这是2005年6月14日听完刘东生老先生的课后，我深受"启发"而写的小文章，现在看来自有许许多多不成熟和不科学地方，而且有些文字过于夸张，都不像是我写的，但我想这是原汁原味的，于是基本不做修补，以此纪念老先生带给我当时的惊喜。（括号内是我现在的注释。另外，请莫见笑，这篇不是科普，只是当时的感想。要科普的，看碧声的 文章 ） 一、开场白 图1 中国历史上的几个文明中心，为什么从西北逐渐迁移到中原？ 本来以为地质学的职责就是寻找矿产石油天然气等自然资源，最多和建筑、工程结合。今日有幸聆听刘东生院士的报告，深受感触。从他身上，我感觉到了自然科学和人文科学的完美结合，科学思维与哲学思维的融合。 世界四大文明，为什么只有中国文明仍然延续？ 中国文明的发源为什么要晚于另外三个文明？ 鲧治水为什么没有成功，禹就成功了？ 中国文明中心为什么一次一次从西北逐步迁到中原？ 为什么现在的气候温度升高了？不可预见灾害增多？ 前几天黑龙江洪水事件说明了什么问题？（指2005年 沙兰镇中心小学的洪灾 ） 《后天》中描述的灾难会发生吗？ 这些问题新颖独特，但似乎每一个都不容易回答。如果仅仅从文化角度考虑，还不足以令人信服。古文献资料又寥若星辰且大都没有触及其中最本质的动力机制--自然环境。 那么，用什么东西来打开这本天书，揭开环境变迁之谜呢？刘东生先生为人类做出了非常大的贡献，他用黄土解释了中华以及世界文明的历程（当时刚开眼界，好像小孩子看见了大馒头，喜欢用夸张的词语）。 二、黄土的故事 图2 巨厚的黄土沉积，每一层颜色各异的黄土层都是解读一段古气候的天书。（若谁知道图片来源请告知） 在别人眼里可能会很奇怪，黄土有什么好研究的呢？也许你去过陕西、贵州，见识了辽阔又雄伟的黄土高原，垣（注：矮墙）梁（注：长的土坡）峁（注：一个个小山包，圆丘）展示着其独特的外形，一层层不同颜色、不同厚度的黄土层让人震撼，但是，你能读懂这些大自然杰出的雕塑吗？在刘东生的眼里，黄土就是一本记载着中国乃至世界历史和文明的奇书，每一次变化，每一个细节都在书里描述的清清楚楚。他看懂了这本天书，站在了黄土的制高点，完成了天人之间的交通，达到了哲学的最高境界 [1] （感觉当时很挺文艺的，现在写文章越来越实在了，不知道是福是祸）。 人类自从产生后，就要与两种东西打交道，谁都无法

今日网上猛然看到一条新闻： 著名科学家刘东生院士逝世享年91岁 （2008年3月6日11时52分），顿时愕然，没想到老先生竟然去得这么匆忙，而就在3年前，我印象中他的身体是多么健康。 记得那是2005年的6月，中科院研究生院有一个短学期课程，就是请国内外著名的科学家前来集中讲学1个月左右，此前听说了刘老先生的大名，幸运的是竟然还有他的课程，想一想，90岁高龄的老先生，竟然还能上课！我当然要去听了。 老先生的课程名叫《环境与文明》，当时就觉得很不可思议，环境原来和文明息息相关。当老先生的助手搬来椅子，希望他坐下讲课时，老先生拒绝了，说自己不习惯，要求站着讲，而且这一讲下来就是3个多小时（中途休息了一次），先生精神抖擞，毫不疲倦。此前，我就听我老师夸刘先生身体好，爬山很快，年轻人可能都比不过他。那次课后，我对老先生的学品和人品更是景仰和佩服。 课后，我上台请教老先生几个问题，我虽是无名小卒，但先生非常平易近人，给我一一解答，最后还鼓励我好好学习，为中国的地球科学事业做出更多的贡献。这些话至今仍然时刻在耳边回响。只可惜如今，话音仍在，话者却已逝去，再也不法聆听老先生的教诲了，忍不住泪湿。 去年（2007年），我听说研究生院又开了《环境与文明》的课程。可惜我错过了第一次课，不知道是不是刘先生讲的（刘先生一般只讲第一次课）。这张PPT图片是从接刘先生课程的吴文祥老师那里拷贝的，吴老师讲的也很不错，我受益匪浅，他好像是刘先生的学生。 中国的地球科学领域有三个是世界瞩目的：黄土、季风和青藏高原。这几个领域的成果一方面和中国所处的地质地理背景有关，一方面也和为此奋斗的科学家分不开。而和刘东生院士结缘的，就是黄土。刘东生几乎把一生奉献给了黄土，也让中国的黄土研究走在了世界前列。 我接下来希望在博客上介绍下刘先生的那次课程给我的感悟，以此深切缅怀和纪念老先生。 先生一路走好，您是中国科学界的骄傲。 更多阅读： 黄土的万卷书--刘东生院士和他的黄土研究 （这一篇文章强烈推荐，作者：碧声） 我国科学家首次获得欧洲地球科学联合会奖 刘东生院士简历 泰勒环境奖 地学泰斗刘东生院士逝世 感受中国科学的脊梁

看到这张图，我不得不震撼，这是分辨率0.3米（准确的说是31.8cm/像素）的探测器传回的照片。当然，这里不可能显示得和Google Earth一样清晰，因为原始数据为1781.7 MB。 请从图上仔细找找有几处发生山崩？ 图1 2008年2月19日（传回地球需要时间，NASA是3月3日公布的），美国宇航局( NASA )利用"火星勘测轨道器"捕捉到了火星北极附近正发生山崩的情形，和地球上房子倒塌扬起尘土很相似，这么多尘土说明这个地方缺水啊。对了， 火星上有水吗 ？（我看至少有4处山崩，下图显示了两处明显的山崩。）（ 图片版权： NASA/JPL/University of Arizona ） 看 新浪的新闻 ，说"据分析，山崩下来的物质是由冰层和尘埃构成，因此可以用来研究火星上是否有过生命。液态水是生命之源，目前已经证实火星上有水，但是没有液态水，只有固态水(冰)和气态水(水蒸气)。"（纳闷，怎么缺少液态水这个中间状态呢？） 看看科学家怎么验证火星上是不是有液态水的？ 图2 最左边这张图是拍摄的火星山崩后的沉积物分布图。中间这张图是计算机模拟，如果火星存在液态水，这些崩塌下来的沉积物的样子。最右边的图是计算机模拟，没有液态水，也就是干燥的情况下，崩塌后的形态。一对比，发现干燥的情况比较符合实际图像。因此，人类还没有找到液态水的证据。（图片版权： Jon Pelletier, UA ） 研究山崩有什么用？ 除了研究火星生命外， 新浪网 又说："过去，我们认为火星的地质活动是十分'宁静'的，它不像地球那样有剧烈的造山运动和板块运动，但现在看来火星上也并非'死水一潭'。火星上的山崩现象十分罕见，这是第一次拍摄到火星山崩。 这真的是第一次拍摄到火星山崩吗？ 新华网在2004年有一条新闻：欧洲的" 火星快车"探测器拍摄到火星山体滑坡照片 ，山体滑坡（Landslide）可能就是山崩的意思。因此，我又不敢相信这些网络新闻了，真的是第一次吗？真的只有固态和气态水，而没有液态水吗？ 图3 放大的山崩图，如果要看更清晰的大图，请点击 这里 。 什么"照相机"这么好用？ 图4 The High Resolution Imaging S

20世纪地球科学的伟大成就之一，就是发现了海洋生物圈。随着技术的进步，人类将有能力坐上潜水器去窥视神奇的海底世界。海洋面积占全球的71%，未来的海洋竞争必然会越演越烈。 但是我们对海洋还很陌生，海洋里的生物到底有多少，我们还无法估计，海洋科学家现在的任务之一就是发现更多的海洋生物(例如最近报道 南极深海发现的生物中25%属于未知种群 ，我猜以后肯定会发现更多)，并且给他们取名字。下面将展示一些奇形怪状的海洋生物，它们也许没有眼睛，因为海底没有阳光，根本不需要眼睛。也许它们因为长年晒不到太阳，长得又白又净，但是他们靠什么活呢？也许是海底的细菌，也许是无机物（比如硫化物）吧？ NOAA 在2007年公布了一本书：The State of Deep Coral Ecosystems of the United States: 2007 ，介绍了美国的深海生态系统研究进展，我还没看。可以到 这里 下载。 以上图片版权归以下网站所有： 1 2 3 4 5 doubanclaim417c4e483874146e

这是帮助你理解地震的小Flash，如果想了解更多关于自然灾害，请看这里： 火山 ， 台风 ， 海啸 ， 龙卷风 ，或者通过订阅我的 自然灾害 日志:-)。flash来源： BBC 昨天早晨，发现单位里来了很多"大摄像机"，有一位专家正对着摄像机接受采访，他身后是一面显示着地震波的 大屏幕 。于是我猜测，英国可能发生地震了。 果不其然，昨天凌晨英国发生了里氏5.2级地震，报纸上说是近20多年来最强烈的一次（参考 这里 ）。英国地震不多，5级地震很少见，否则，他们的房屋建筑不可能动不动就好几百年历史，而且都是抗震性能不好的石料建成（参考 中西建筑材料对比 ）。地震来了，新闻记者当然要采访，但是有三个方面想谈谈： 1，他们带来了很多沉重的拍摄器材。我知道国外的摄影（像）师（比如国家地理，BBC的摄影师）都非常敬业，为了拍出最好画面，他们不惜体力地背负大设备，拍摄也非常有耐心，有时候为了拍摄追踪一只动物，甚至肯花上七八年时间。如果你看过BBC的 一些纪录片 ，就能感觉到一些精美的画面并不是偶然的成果，而是一次又一次耐心地捕捉和等待的成果。这次地震采访，我看到了他们其中的4个摄影（像）师，每个人都背上各自的设备，各司其职。 2，因为器材需要供电，所以电线拉得很长，他们就用胶带把电线固定在地上，主要是为了避免别人踩到挂到电线。虽然是细节，但这就是他们的习惯，我认为这也叫专业。 3，我是站在摄像机边上看地震专家接收采访的，我就很奇怪他根本没有发言稿，但是说得行云流水，几乎不用思考和停顿，口才非常好。在爱丁堡我听了好几场报告，发现每个报告者讲话都很流利，这一点似乎和我们有些不同。我想原因可能一是他们从小接受的教育里面，口头表达非常受重视；二是英语讲话习惯可能偏快，可能和他们的生活节奏、以及脾气有关，这与中国式哲学不同，我们可能更追求"静"和"缓"，就像打太极拳一样。 随后，我用的SUN主机被他们征集去处理地震数据了。 最后请大家看下面这段视频（ 来源： BBC ），这个就是被采访的地震学专家，他讲话真流利，会不会是专门的地震信息公布和解释员，下次碰到他问他一下。

这个游戏主要告诉你地形图是怎么制作出来的。 来源 太阳，月亮和地球的关系，让你了解为什么会有各种不同的月相等现象。 来源 帮助你理解什么是波浪，并且告诉你质点是怎么运动的，海面和海底的质点运动程度对比如何，也可以帮助你理解海啸 :-) 来源 这是墨西哥地震时，地震波的传播过程，从中我们可以粗略了解地震波的传播速度和传播途径。 更多游戏： 太阳系各大行星 ， 地球生态系统的划分 （例如沙漠、热带雨林）