这本地球科学科普读物，紧紧抓住上个世纪地学发展的重大事件和最新成果，以通俗易懂的语言和生动活泼的表现形式，全面系统地阐述了人类在探索自然奥秘的征程中所取得的重大发现和重要进展，由此不仅能受到地学的启迪，也会感受大自然的奥妙和亲近大自然的乐趣。人们越是了解自己的家园——地球，也就越会爱惜和保护自己的家园。

马克思说：“在科学的入口处，正像在地狱的人口处一样，必须提出这样的要求：‘这里必须根绝一切犹豫；这里任何怯懦都无济于事。’”

20世纪地学研究的主要任务是认识地球。科学家凭其“上天入地下海”之技，对地球内部各圈层、大气圈、生物圈进行了广泛研究，取得了丰硕的成果。

在20世纪地学发展的历史长河里，涌现出30个作出了重大贡献的科学家或科学家群体。他们提出了大陆漂移说、板块结构说、地球圈层结构、米兰柯维奇假说、地质力学等新理论，发现了雅鲁藏布大峡谷、澄江动物群，开展了深海探测、大陆科学钻探、“生物圈二号”等科学研究……本书将带你来到20世纪科学的人口处，在这里回望20世纪地学发展的历史，了解你想知道的20世纪地学发展的一切。

地球上空的镜子

——电离层的发现

登上难达之极

——人类北极探险

征服最后的处女地

——南极探险史

实现“呼风唤雨”的梦想

——人造风雪及人工降雨

测出地球的年龄

——放射性年代测定法的发现与运用

“大诗人的梦”

——魏格纳提出大陆漂移学说

地球科学的一次革命

——板块构造学的提出

人造卫星上天之后第一个重大发现

——范艾伦辐射带

深渊之旅

——人类深海探测

伸入地球的内部望远镜i

——大陆科学钻探取得突破性进展

理清地球内部基本图像

——对地球圈层结构的发现

揭开冰期和间冰期转换之谜

——米兰柯维奇假说

“20世纪最惊人的发现之一”

——揭秘“寒武纪大爆发”的澄江动物群

被烧穿的保护伞

——南极臭氧空洞

人类起源于猿的证明

——_20世纪古人类学化石成就

20世纪末一次重大的地理发现

——世界最大的雅鲁藏布大峡谷

中国人独创的地学体系

——地质力学

地震预报难圆之梦

——艰难的地震预报

算出来的天气预报

——数值天气预报历程

开创大气象的中国气象科学家

——叶笃正

遍数中国五千年气候变迁

——扬名于世的中国气象学家竺可桢

丈量世界之巅

——中国准确测量珠穆朗玛峰峰顶

深海地热理论的发展

——不靠太阳的“深部生物圈”

地理学的新发展

——地带说

寻找现代工业的动力之源

——成矿理论的发展

地球在发烧

——全球变暖

人类只有一个家园

——“生物圈二号”实验失败的启示

人类必然的抉择

——可持续发展

地球是一个整体

——地球系统科学

用0和1描绘地球

——改变世界的“数字地球”

征服最后的处女地——南极探险史

南极洲是世界第五大洲，面积1400多万平方千米，是地球上唯一没有国家、没有常住居民的大陆。南极是世界上最寒冷的大陆，大陆年均气温为-25℃，极端最低气温为-89.2℃；南极是世界上冰雪贮量最多的大陆，大陆冰盖体积逾2700万平方干米，贮藏了世界总冰量的90％，相当于世界总淡水量的72％左右。

南极特殊的地理位置，使其成为研究空间物理和宇宙学的良好场所：保留在冰雪中的陨石是南极奉献给人类的一份厚礼，对南极陨石的研究将有助于科学家探索星空的奥秘，也许还能揭开宇宙间生物起源的奥秘；南极丰富的生物资源和矿产资源一直对人类有着巨大的吸引力，也许若干年后，南极洲将作为人类最后的矿藏基地被开发利用。

一、生死时速——抵达南极点的两个英雄

在19世纪末20世纪初，对于那些勇敢的探险家来说，南极这块被冰雪覆盖的神秘之地是最后一块处女地。能成为第一个踏上南极土地的人，是当时探险家们梦想得到的最大的荣耀。

有两位探险家不约而同地将目光牢牢地锁定在这块神秘的土地上。他们就是来自挪威的罗阿德·阿蒙森和来自英国的罗伯特-斯科特。他们深知，如果能够第一个踏上南极的土地，自己将会从默默无闻的无名小卒一跃而成为扬名天下的大英雄。

挪威的大部分国土在北极圈里，阿蒙森从小就梦想去征服北极点，但是妈妈希望他能成为一名医生，阿蒙森遵从母亲的意愿，读了所医科大学，但做一个冒险家的愿望仍保留在心中。母亲去世后，他终于全力以赴地开始了自己的梦想之旅。

1909年夏末，阿蒙森正筹备向北极点进军，传来了美国人皮尔里到达北极点的消息。阿蒙森当机立断，把前进方向指向南极，加入到南极探险的行列。

另一边，英国人斯科特小时候生活贫困，他一边在船上千零工，一边刻苦自学，最后以自己的聪明能干成为了一名出色的船长。因为是苦孩子出身，他有很强的成功渴望，想改变自己的生活。现在天赐良机，他终于有了机会去完成人类的壮举——征服南极。

1901年8月，斯科特率领一支探险队远征南极。他们驶过罗斯海，在罗斯冰障西侧的罗斯岛登陆，并且在那里度过了南极漫长的冬夜。天气转暖以后，他们开始向南极大陆内地进军。1902年，他们经过一番苦斗，来到了离南极点只有350千米的地方，却遇到了极为恶劣的天气，食物和燃料即将耗尽，队员也病倒了，只好返回。

但斯科特并没有放弃，他执着地又做了8年准备。1910年6月，他再次率领一支65人的探险队离开英国直向南极。谁知，这时挪威极地探险家阿蒙森也奔向南极，他们谁能最先到达南极点呢？一场历史上著名的“探险竞赛”就这样开始了。

1910年斯科特率领的探险队到达罗斯岛，在埃文斯角登陆时，阿蒙森的小型南极探险队也来到了罗斯冰障另一侧的鲸湾。

与斯科特探险队不同的是，阿蒙森他们没有机动车和马匹，阿蒙森探险队只有5个人，驾着由52条爱斯基摩狗拉的4架雪橇，但他们得助于好天气。他们在鲸湾建了营地，每向南一个纬度(110千米)便设一个小型粮食仓库，存贮了大量的食品和燃料。为了防止迷失方向，他们每隔8千米的距离就在雪地上插一个标杆，并进行科学观测。

1911年10月，阿蒙森探险队进入南极腹地。他们遇到了重重困难，越往南走，路越艰险，冰缝越来越多，一不小心就可能丧命。在离南极点550千米的时候，出现了上坡路，暴风雪又不停，怎么办？阿蒙森决定，把活着的42条狗中的24条体弱的杀掉，剩下的18条壮犬拖3架雪橇，仅带着两个月的口粮，向南极点冲刺！

“一定要赶到斯科特之前！”阿蒙森的队员们互相勉励着。探险队继续在行进的路上，暴风雪迎面扑来，好似刀刮。为了不被大风刮跑，他们5个人用绳子拴在腰间，连成一串，每走一步都要小心翼翼地查看脚下地形，因为到处是冰裂缝和可怕的海底深渊。探险队到达极点的前夜，大家激动得一夜没睡好。第二天天刚亮，他们匆匆用过早餐，把挪威国旗系在滑雪棍上就向极点冲去。1911年12月14日下午3点，阿蒙森探险队终于到达了南纬90度，站到了地球的最南点！

当挪威探险队员在极地庆功的时候，斯科特的队伍还在暴风雪中挺进。斯科特犯了一个大错误：他们让西伯利亚矮种马拉雪橇。这种马适应得了北极的气候，却无法适应南极的严寒，马儿一匹一匹地死去，最后只好用人力拉雪橇。暴风雪、冻伤、体力下降……打击一个接一个地向斯科特袭来。1月16日，已经胜利在望了，队员却发现了挪威的国旗，显然，对手走到了他们的前边。这是极为沉重的精神打击，有的队员精神几乎要垮下来了。

“前进！”斯科特吼着。

1912年1月18日，斯科特探险队也到达了南极点，他们在挪威人的帐篷里看到了阿蒙森留下的信。他们把英国国旗插在帐篷旁边，他们成了到达南极点的亚军。

这两位探险家都是英雄，随着他们的相继成功，南极渐渐成为了科学家关注的地域，而不再是探险家的目标。

P11-14

认识地球，爱惜家园

万物皆有道，自然最和谐。大自然是科学的宝库，创新的源泉。从某种意义上说，世间最聪明的不是万物之灵——人，而是大自然本身。人类赖以生存的地球千变万化，蕴藏着无限的奥秘；人类只能在适应自然变化的过程中求得生存，在探索自然奥秘的过程中变得聪明，在掌握自然规律的过程中进步发展。地球科学正是认识地球、了解人类家园的钥匙。不管你是学什么做什么的，也不管你是男女老少，只要你生活在这个地球上，你自觉不自觉都得接受自然变化的洗礼，都得问津地球科学，因为人们的衣食住行、吃喝玩乐以及谁都要接触的自然环境，无不与地球有关，无不与地球科学有关。

由成都理工大学黄寰副教授和刘兴诗教授等人编写的这本地球科学科普读物，紧紧抓住上个世纪地学发展的重大事件和最新成果，以通俗易懂的语言和生动活泼的表现形式，全面系统地阐述了人类在探索自然奥秘的征程中所取得的重大发现和重要进展，由此不仅能受到地学的启迪，也会感受大自然的奥妙和亲近大自然的乐趣。人们越是了解自己的家园——地球，也就越会爱惜和保护自己的家园。

我热情祝贺刘、黄二位教授的地学科普书面世，祝愿更多的科学工作者写出更多更好的科普丛书。

院士

中国南极村南极科学考察队首席科学家、中国科普作家协会理事长、中国科学院院士

2007年11月