紐約創造發明普及推廣協會 2018年秋季講題預告

       為配合本會正在開展的以利用地熱為起點之提倡合理利用自然資源與保護環境工作，本會特此舉辦《地球系統》知識系列講演，內容梗概如下：

一．    工業污染導致的大氣層的溫室效應，與過度砍伐森林導致的水土流失和物種瀕危滅絕，使人們警覺到必須從地球系統的整體分析來認識和解決問題。

二．    以大氣層變化對陽光照度的影響為例，顯示事物之間的耦合關係，進而分析各種現象所包含的信息反饋，設法增強正反饋降低負反饋，以達致有益於人生的環境保護效果。

三．    地球的能量平衡體現於水的蒸發成雲霧與雲霧轉化為雨雪冰霜，以及水汽與二氧化碳等等對陽光電磁波吸收的干擾。

四．    大氣循環系統

從氣候的歷時變化可以預測未來的氣候狀況。地球自轉以及從赤道到極地的溫差導致氣流帶動水份遷移。大氣循環直接影響地球的溫度分佈與物質澱積。

五．    地球物質循環的子系---洋流循環起源於全球的能量分佈。地球自轉與水域和陸地的分佈影響風力，產生洋流。大洋深處的熱量與鹽份循環導致溫度與鹹度變化，控制了海洋中的水的密度以及生物所需要的營養物的分佈。

六．    地球兩極附近的低溫帶是動態的，冰川的移動受重力影響，並改變高緯度地區的能量分佈。

七．    1960年代確立的大地板塊學說有助於闡明地球的固體物質的循環，包括物質的組成/成份與引起其變化的動力。

八．    地球中的元素，尤其是碳元素的回收利用是維持生命的關鍵。碳的循環分為有機與無機兩途，前者是有生物參與的生物化學過程，後者是二氧化碳與水的無機化合過程。這兩個過程都對氣候與礦物澱積有所影響。與此類似的是氮的循環。

九．    生命體對地球系統運行起巨大作用。這需從生物圈的結構與物種之間的相互作用來考察。經由生態系統的能量（食物）流構成從消費者到分解者的食物鏈。

十．    地球與生物的起源既是天體物理學與天體化學問題，又是生物化學，微生物學與普通生物學問題。以氮氣與二氧化碳為主要原料的生物化學反應是產生脫氧核糖核酸向更高生命組元演化的生命誕生的主要過程。

十一．    從植物的產氧光合作用與海洋中的磷酸分解以及人類的活動所產生的廢物，來分析生物對於大氣層的正負影響。

十二．    長期的氣候調節

溫室效應抵消了太陽弱化，以至於地球的氣候未發生導致生物完全滅絕的酷寒災變。

十三。從古生物化石觀察到的新物種誕生與舊物種滅絕，以及物種的多樣化，密切相關於地球歷史上發生過的暖化與冰川化。這促使我們認識到環境保護與合理利用自然資源的必要與緊迫。

十四。地球歷史上多次發生的嚴重氣候變化與地球繞日運行軌道的變化有關，但這一因素的效應遠小於溫室效應。人類必須充份認識到中國先賢所揭示的“自作孽不可活”這句話的深刻道理。

十五。 處身科學昌明時代的當代人發病率高於科學不發達時期的古人，因此設法減少工農業污染物與生活廢物，保護水與空氣的潔淨和大氣層外圍臭氧電離防輻射層的完整是當務之急。這使我們再次聯想到合理利用自然資源與保護自然環境的緊迫性，也表明了人類須順應與合理利用自然，而不可自以為“人定勝天”；但首先要戰勝人類自己的私心狂妄與短見。