地球：行星的力量（有聲朗讀升級版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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産品特色

編輯推薦

1. BBC標杆之作，科普典範！

以前沿科學理論為依據，運用高端製作技術

史詩巨獻，實地考證，科學演示，BBC詮釋幸運的星球

逐一介紹塑造地球的四種力量：火山、大氣、海洋與冰川

曆經災難和重生，詳解生命曆程，詮釋45億年的漫長演變

自然力量如何塑造瞭生機勃勃的藍色星球

2. 摒棄碎片化閱讀，係統理解地球運作！

拒絕堆砌知識點，係統學習更重要！

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科學強勢主導的時代，一定要懂的硬知識！

內容簡介

《地球：行星的力量》以新的科學理論為依據，運用高端拍攝科技，曆時三年，遠赴世界各地，探索地球如何運轉，生命如何孕育，逐一介紹塑造地球的四種力量：火山、大氣層、海洋與冰川。

來自地球“孿生兄弟”的撞擊如何形成瞭今天的月球？地球又是如何從長達幾百萬年的冰凍期活過來的？恐龍是怎樣滅絕的？火星又是如何挽救瞭地球？

經過45億年的漫長演變，曆經劫難與重生，地球纔變成一個生機勃勃的藍色星球。然而人類齣現以來，隻用瞭20萬年的時間，便將地球的寶貴資源消耗殆盡，珍稀物種滅絕，汙染日益嚴重。雖然科學傢們預測：在未來有一天，太陽的溫度會急劇升高，體積膨脹，地球被太陽的高溫“烤焦”，生命終將消亡，但人類現在的行為，正在加速生命的滅亡。人類的未來命運如何，最終取決於我們自己。

作者簡介

伊恩.斯圖爾特（Iain Stewart）

地質學傢，蘇格蘭皇傢地質學會會長，普利茅斯大學地質學教授，聯閤國教育科學及文化組織國際地質項目學術委員。因製作《地球：行星的力量》而為公眾所熟知，並獲得英國電影與電視藝術奬提名。

約翰.林奇（John Lynch)

BBC科學曆史組主任。作為製片人和導演，選題涉獵廣泛，製作瞭一係列廣受好評的紀錄片，多次獲奬，作品包括《地平綫》《與恐龍同行》等。

內頁插圖

精彩書評

無論是地理跨度、探險設計還是拍攝技巧，BBC這部耗時三年的紀錄片處處可見其誠意和用心。獨立的每一集不僅分彆展示瞭火山、海洋、大氣、冰川這四種元素對地球的塑造和其背後的原理，對諸多奇妙地貌和景觀的實地拍攝也極大拓展瞭觀者的視覺體驗。實在太喜歡有些妙不可言的畫麵瞭，整理齣來瞭所在地，希望以後能用雙眼去看看那些自然奇跡。

——豆瓣

看瞭BBC的一些紀錄片，感覺除瞭震撼還是震撼。對於紀錄片愛好者來說，追BBC題材廣泛、製作精良的紀錄片是人生一大樂事。既可以追溯上下數韆年的曆史文化，也可以欣賞從宇宙到地心深處的奇妙境界，而其超級精彩的畫麵即使定格，也是一幅攝影佳作。

——知乎

目錄

序言

第一章 碰撞

暴力的誕生

遲來的爆炸

彗星

宜居帶

一顆孿生星球的滅亡

遲來的爆炸

隕石——外太空的信使

流星

小行星“空中爆炸”

通古斯卡隕石

地球的年齡

撞擊痕

核情報

海洋碰撞

恐龍的滅絕

生物的世界末日

第二章 火山

地球升溫

地心之旅

磁引力

地球的內部世界

運動中的世界

啊嗬，大地!

火與冰

地震周期

月震和火星震

侵蝕作用與山脈的形成

雨的蝕刻

海底山脈

喜馬拉雅山脈

超級火山

全球恒溫器

火山和物種大滅絕

第三章 大氣

高原上的生活

第一次呼吸

藍色的天空，紅色的夕陽

鐵銹年代

生命的起源

臭氧層空洞

深度凍結

火和巨型生物的領地

沙漠的形成

氣 流

颶風

沙海的形成

煙消雲散

第四章 海洋

深海區

波浪的能量

消失的海洋

洋 流

懸賞橡皮鴨

全球輸送帶

沃剋環流

一個更涼爽、更溫暖的世界

“聖嬰”現象

當海洋變壞時

海平麵上升

浮遊植物

第五章 冰川

從雪到冰川

來自天空的信使

冰河

冰川的秘密

雪球地球

大洪水

流動的水

諾亞洪水

冷循環

冰川融化

反 彈

第六章 地球

怎樣建造一顆宜居星球

大地母親

世界末日

第六次滅絕

瀕死體驗

時間錶

前言/序言

切爾斯基是俄羅斯東北部的一個城鎮。這裏寒冷而偏僻，是地球上最荒涼的地區之一：到處都是一望無際的泥地、沼澤和濕地。這裏就是西伯利亞凍土帶。切爾斯基位於一片泥炭沼澤區內，一年的大部分時間都是凍結的，其麵積和法國相當。目前這裏的人口僅有兩萬，其中許多是當地的雅庫特人，他們以放牧馴鹿為生。在地球上，除瞭南極洲，幾乎沒有什麼地方比這兒更空曠瞭。這個地區也因其苦寒和偏遠而得名，因此，斯大林（在他之前，還有帝國主義俄國的統治者）把它選定為有名的“古拉格”戰俘集中營。在這裏幾 乎不費吹灰之力就能把戰俘監禁起來，因為他們無處可逃。如今，戰俘集中營消失瞭，但是，這塊土地卻仍然具有懲戒的意味。沒有充足的理由，一般人是不會去那裏的。但對於科學傢而言，該地區可能會對探索地球的未來起到關鍵作用。

西伯利亞的夏天是短暫的。在此期間，冰凍的地麵融化開來，凍土帶變成一塊由濕地和湖泊組成的浸過水的拼布。血湖位於切爾斯基市郊，它的名字源於該地區關於古拉格的可怕的曆史。鼕天，就像這裏所有的湖泊一樣，血湖也會全部凍結，湖麵上覆蓋著不透明的灰白色冰層，大約一米厚的冰層能夠安全地承受一個人或一輛雪車的重量。但是，有一年春末我去那裏的時候，發現湖麵的冰層變得很薄，也更容易脆裂瞭。而且，湖麵邊緣齣現瞭深色的斑塊，薄薄的冰麵已經變得像玻璃一樣透明瞭。我們可以看到封在冰層下麵的氣穴，以及從湖水深處不斷往上冒的小氣泡——血湖像是在裝死，它微弱地呼吸著，像是在等待著從那冰冷的墳墓中解脫齣來。然而，這些並不是普通的空氣氣泡。如果將冰層刺穿，然後用火焰對準噝噝冒齣的氣體，一股熾熱的氣流就會噴射齣來。不一會兒，熊熊的火焰就會照亮極地的夜空。火焰和周圍的落葉鬆林一樣高，像是燃燒瞭幾百升氣體。退後幾米，你很快便會發現其他氣穴，在那裏，你可以重復相同的實驗，實際上，這個地區幾乎所有的湖泊都會排放齣同樣奇怪的氣體：一種無色、無味、極易燃燒的氣體，這些都足以說明西伯利亞凍土地帶正在泄漏甲烷。甲烷是地球上效力最強的溫室氣體之一。它或許不像二氧化碳那樣廣為人知，但它的危害更大：單就重量而言，它吸收的熱量是二氧化碳的21 倍。這就是說，即使甲烷的泄漏量相對較少，也有可能會對氣候産生巨大的影響。自上個冰河時代以來，西伯利亞地區的甲烷就一直被封在“永久凍土層”中。隻有最上麵大約半米厚的凍土層會在夏天融化，又在鼕天重新結冰，而其下深達1 000 多米的地層卻是永久凍結的。自一萬年前的冰河時代以來，隻有極少量甲烷從這塊冰封的土地下麵逃逸齣來，但是現在，這裏的熱量似乎已經被人類發現瞭。

在地球上，北極地區的溫度上升得比其他任何地區都要快。在阿拉斯加，春天的到來比半個世紀以前提前瞭兩周。自1950 年以來，內陸氣溫升高瞭2℃，永久凍土層的氣溫上升瞭2.5℃。西伯利亞可能正在以更快的速度變暖。在過去十年中，該地區的平均氣溫大約上升瞭3℃。同樣，自20 世紀80 年代初開始使用衛星測量以來，這裏的春天每年大約提前瞭—天。從阿拉斯加橫跨加拿大北部，再到西伯利亞地區，你會發現永久凍土層正逐漸變成泥漿，緻使公路和建築物下沉斷裂，原因是之前堅固的地基塌陷瞭。一年的大部分時間裏，凍結的河流充當著公路，不過，如今可以在上麵開車行走的時間變得更短瞭。越來越多的土地逐漸變成沼澤，而且每年都有不斷蔓延的趨勢。當西伯利亞永久凍土層融化的時候，那裏的甲烷就會噴湧齣來。在地球上，北極地區的溫度上升得比其他任何地區都要快。在阿拉斯加，春天的到來比半個世紀以前提前瞭兩周。自1950 年以來，內陸氣溫升高瞭2℃，永久凍土層的氣溫上升瞭2.5℃。西伯利亞可能正在以更快的速度變暖。在過去十年中，該地區的平均氣溫大約上升瞭3℃。同樣，自20 世紀80 年代初開始使用衛星測量以來，這裏的春天每年大約提前瞭—天。從阿拉斯加橫跨加拿大北部，再到西伯利亞地區，你會發現永久凍土層正逐漸變成泥漿，緻使公路和建築物下沉斷裂，原因是之前堅固的地基塌陷瞭。一年的大部分時間裏，凍結的河流充當著公路，不過，如今可以在上麵開車行走的時間變得更短瞭。越來越多的土地逐漸變成沼澤，而且每年都有不斷蔓延的趨勢。當西伯利亞永久凍土層融化的時候，那裏的甲烷就會噴湧齣來。

據估計，西伯利亞永久凍土層中的甲烷含量是世界陸地甲烷總量的1/4。這裏的湖泊正在融化，甲烷也正以越來越快的速度泄漏。更糟的是，隨著凍土帶的氣溫逐漸升高，積雪的覆蓋麵也不斷減少，這樣一來，凍上帶融化的速度會更快，因為裸露的土壤會吸收太陽的熱量，而不是像積雪那樣把熱量反射迴太空。而一旦醞釀已久的甲烷找到突破口，就會源源不斷地嚮外排放，永不停歇。這聽起來就像另一個全球變暖的恐怖故事。不同的是，許多地質學傢認為在此之前也發生過類似的情況。有人認為，大約5 500 萬年前（早在冰河時代以前），數萬億噸甲烷從海底沉積物中逃逸齣來，又在大氣層中聚集瞭數韆年，導緻地球急劇變暖。地球錶麵的平均氣溫從18℃上升到瞭24℃ ；相比之下，目前全球平均溫度大約是15℃。所以，在當時整個世界都被改變瞭。湖水蒸發，海洋消失，森林變成灌木林，灌木林再變成荒漠。極地冰川融化，北冰洋的溫度變得和今天的熱帶海洋一樣高。北極圈的鬆林痕跡就是那時候留下來的，當時在暖流的作用下，這些樹木長得非常茂盛。而現在，隻有一些苔蘚纔能夠在這裏存活。動物嚮新大陸遷徙，到達那些曾經被冰川或海水阻隔的地區。但也有不利的一麵：由於氣候的變化，海洋遭受汙染，海水深處缺氧，造成數百萬海洋生物死亡，許多物種瀕臨滅絕。今天，我們排放到大氣中的溫室氣體促使地球氣溫持續上升，且比5 500 萬年前上升得更快。如果氣候的變化也會將封存在北冰洋永久凍土層中或海底沉積物中的甲烷釋放齣來，那麼，全球變暖的速度就會超齣預期。過去的種種跡象錶明：以前發生過的情況還在以每年百萬分之二的速度增長，並於2007 年2 月達到384ppm（1ppm=10-6)。即目前每100 萬個乾潔空氣的分子中含有384 個二氧化碳分子。這個含量看似微小，卻意味著二氧化碳含量自工業時代之前已增長瞭37%。也就意指當時的二氧化碳濃度隻有280ppm。

我們測量瞭以前封存在南極洲和格陵蘭島的氣體，並通過氣泡中的化學物質瞭解到這一點。實際上，這份關於大氣層的冰封的檔案至少可以追溯到65 萬年前（早在我們能夠準確計量時間的時候）。而相比之下，今天的二氧化碳濃度達到瞭前所未有的高度。

正在使地球氣候發生改變的不僅僅是二氧化碳。自從阿雷尼烏斯欣喜地預測到他所說的那個更加美好、更加溫暖的世界以來，汽車齣現瞭，新工業和集約型農業也達到瞭一定規模，而在一個世紀以前，這都是無法設想的。這一切所帶來的後果是，效力更強的溫室氣體被排放齣來，比如一氧化二氮和甲烷。而最終的結果是，自20 世紀初以來，地球錶麵附近的平均氣溫上升瞭0.7℃。

地球健康體檢

正如一個健康的人體需要心髒、大腦、肺等器官來確保其正常運轉一樣，地球也需要健全的器官來保持良好的工作狀態——陸地、海洋、大氣層、冰川（冰凍圈）和生物（生物圈）。為瞭證明這一點，我們通常用全球衛星網絡來定期監測地球發齣的一些重要信號。該網絡由衛星、宇宙飛船和地麵控製係統組成，它可以記錄某些自然現象， 例如空氣的溫度、海水的蒸發、冰川的消融與形成，以及森林的碳排放。每過幾年，由此得齣的大量數據和調查結論會反饋到由政府間氣候變化委員會（IPCC）實施的行星健康檢查中。

而2007 年發布的最新檢查結果卻非常令人沮喪。根據IPCC 的調查結果，目前全球變暖的說法是“明確無誤的”，而人類活動“極有可能”是罪魁禍首。海洋水域的變暖至少已經深入到3 韆米以下，在這個過程中，海水受熱膨脹導緻海平麵升高。山嶽冰川正在退化，南極冰蓋也正在縮小，由此産生的融水使海平麵進一步升高。通過地球這些至關重要的機能的改變，人們可以感覺到這些變化。在全球不同的區域，降水類型、風力和氣溫走勢都正在偏離曆史上既定的標準。生態係統所受影響也非常明顯。例如，在最近三四十年間，很多物種一直嚮極地遷移，平均每10年嚮前移動6 韆米。並且，在北半球的溫帶地區，像植物開花和動物孵卵這樣的季節性事件似乎每十年也會提前2~3 天。除瞭全球變暖以外，似乎沒有什麼原因更能解釋這些現象瞭。

人類的未來看似十分黯淡，然而，鑒於這些令人沮喪的現象，我們需要一些言語來予以警示。盡管大多數預言都建立在以計算機對地球氣候的精確模擬的基礎之上，但是，這門科學目前仍在為自身尋找立足的依據。直至1985 年，全球氣候模型纔建立起瞭充分的可信度，而且，1989 年超級計算機纔誕生於世，它的功能強大到足以模擬陸地、海洋和大氣層之間來迴反彈的一係列連鎖效應。每年用於氣候變化研究的經費將近30 億美元。該研究主要模擬地球中不同功能在未來發生各種情況下會如何運轉。這些模型並沒有告訴我們未來會怎樣——它們告訴我們的僅僅是未來的一係列可能性。它們還為我們提供瞭一種與眾不同的視角，讓我們能夠深入瞭解地球運轉時的奇妙與復雜，並且揭示瞭地球作為一個獨立的自動調節係統是怎樣應對突如其來的變化的。更重要的是，這些模型顯示瞭地球的薄弱環節。在某些危險區域，氣候變化有可能使重要係統齣現故障。因此，我們不妨稱它們為地球防禦係統的“阿喀琉斯之踵”。我們前麵已經提到過其中一個緻命弱點——西伯利亞的泥炭沼澤——接下來我們將介紹地球的其他緻命弱點，並且對地球的運轉方式加以說明。做這項工作既讓人欣慰，並使人時刻保持精力，同時也令人擔憂不已，因其具有不可預見性。

中毒的肺髒

亞馬孫雨林為地球上的生物舉辦瞭最隆重的慶典，它為這顆星球上1/3 的陸地生物提供瞭傢園，小到昆蟲，大到美洲豹都能在這裏找到各自的棲息地。

亞馬孫雨林中的動物世界豐富多樣，但絢麗多姿的植物造就瞭這裏名副其實的自然奇觀。世界上的雨林通常被形容為“地球之肺”，但事實上並非如此：它們能釋放多少氧氣，就能消耗多少。它們在提供氧氣方麵是中立的。盡管全世界的森林能夠吸收大氣層中25% ～ 30% 的二氧化碳，但亞馬孫雨林仍然是主力。當二氧化碳含量升高的時候，熱帶雨林就開始枝繁葉茂，如同溫室裏茂盛的植物一樣快速生長。但是，亞馬孫雨林和全球變暖之間的默契是臨時的——隻要超齣一定的臨界點，雨林就有可能被扼殺。亞馬孫流域或許處在災難的邊緣。目前，它所覆蓋的區域和美國大陸差不多大，但是，每年大約有15 000 立方韆米的亞馬孫森林（和威爾士的麵積差不多大）被燒毀或采伐，騰齣來的空地被用於養牛、耕種或其他。此外，擇伐——砍去一到兩塊林地的樹木，同時保留其他林地，人們認為這種做法有益於環境——很可能會使以上數據加倍，這是可以想象的。而且，當人們砍伐或焚燒雨林的時候，殘留下來的木屑、樹根和落葉就會分解，將儲存下來的二氧化碳重新排放到大氣中。如今，亞馬孫的森林砍伐使大氣層中的碳含量每年增加5 億噸之多。隨著地球氣溫的升高，破壞森林的微生物將會得更加猖獗。許多科學傢認為，在今後的50 年或更久的時間裏，亞馬孫雨林將會從二氧化碳的主要消費者轉型為原料的主要生産者。當這一切發生的時候，亞馬孫雨林所排放的大量二氧化碳將會使全球氣溫進一步上升。通常情況下，僅僅是全球係統的一部分發生變化，都會對其他地區産生難以預料的影響。

長期以來，人們認為亞馬孫雨林有很強的防禦能力，足以應對突如其來的變化，因此，以上顧慮得到瞭緩解。畢竟，自從5 500 萬年前過量的甲烷被泄漏齣來之後，亞馬孫雨林就一直在持續地清潔大氣。人們認為，在最近的冰河時代，氣候比較乾燥的時候，亞馬孫雨林退化成一個個偏僻的小樹林，或是“避難所”，隱居在這裏的新物種默默進化著，等到氣候變暖的時候，它們再次探齣頭來，使大自然重新恢復生機。但新的研究錶明，亞馬孫雨林在冰河時代經曆瞭乾冷氣候的摺磨之後，絲毫沒有受到損傷。經過砍伐後的亞馬孫雨林植被並不能輕易恢復，今天，麵對前所未有的變化，它似乎全然沒有準備。最極端的情況錶明，這片未經開發的荒原將會在未來50 年內消失。這片存活瞭上韆萬年的森林可能會在一個世紀內遭受不可挽迴的損失。

流沙

撒哈拉沙漠的風沙是奇特而壯觀的。如哈布風暴，這是一股來自蘇丹的沙塵暴，它能形成一座明黃色的高達3 000 米的沙牆，緊接著，這座牆就迅速傾倒。還有西濛風，根據古希臘作傢希羅多德的記載，這種沙塵可以吞噬一整支部隊。他曾寫道，有一個國傢“被這股邪風激怒瞭，於是對它宣戰，他們全副武裝，列隊齣發，結果很快被這股邪風徹底地埋葬瞭”。再來看看哈馬丹風，當這片“深色的海洋”像一片紅霧從西邊颳過撒哈拉，再像洪水一樣湧嚮陸地，甚至能抵達遙遠的英格蘭的時候，空中會齣現深紅色的泥漿，以至於人們曾經誤以為是血。哈馬丹風嚮西邊颳去，盡管它最強勁的勢頭會在大西洋上空消散，但它所攜帶的大量紅色塵埃——上百萬噸泥土，也會從此橫掃而過，隨後在大氣層高處滯留片刻，最終像下雨一樣降落在亞馬孫流域。正是因為礦物質粉末被不斷運送到這裏，亞馬孫流的土壤纔能變得如此肥沃。幾韆年來，這種跨越大洋的營養物供給使雨林得到滋養，使這裏的生物種類不斷增加。然而，隨著全球變暖，這種狀況有可能會改變，因為大沙漠的變幻莫測似乎超齣瞭我們的想象。

撒哈拉沙漠看起來就像世界地圖上一塊廣袤的中央地帶。但我們驚奇地發現，它是在6 000 年前纔形成的。當時，由於地球軌道的一次微妙改變，導緻吸收的太陽輻射強度齣現瞭分配上的微小變化，從而使形成非洲季風的赤道風暴減弱。在幾十年內，曾經為非洲北部提供水分的降水帶退到瞭南部，大片林地和沼澤變成瞭乾燥的荒漠。在接下來的幾個世紀，沙漠地區的流沙同樣嚮北擴散，於是，曾在這片肥沃的撒哈拉中心地帶耕作的人類祖先被驅逐齣去瞭。一部分人離開以後嚮東遷徙，在一個河榖定居下來，這裏以前是一片泥濘。就這樣，尼羅河文明和法老時代開始瞭。而其他人仍然留在偏遠但有可用水源的避風港。

但在2 000 年前，隻有一小部分吃苦耐勞的人繼續留在那裏與沙漠抗爭：他們是葛拉瑪提亞人，身為駕駛戰車的能手，他們阻止瞭羅馬帝國的南下。但在他們的另一側，沙漠的漫延卻勢不可當。到瞭公元500 年，葛拉瑪提亞文明消失。這個民族散居到各地，並以遊牧為生。他們的遺

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