地表过程与地貌学

课程编码：180083070905P3001H 英文名称：Earth Surface Processes and Geomorphology 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：姚檀栋等

本课程为地学专业研究生的专业课程，主要讲授各种地表过程及其所塑造的地貌景观。地表过程包括地表物理过程、化学过程、生物过程和人类活动影响，涉及水、土、气、生等要素，是地貌形成和演变的根本。通过本课程的讲授，掌握地表过程研究领域的现状与基本科学问题，了解地表过程领域面临的重大挑战和机遇。

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第一章 地表过程与地貌学导论 2学时 姚檀栋
第1节 地表过程及其重要性
第2节 地表过程与地貌学的发展简史
第3节 地表过程与地貌学的前沿科学问题
第二章 内营力过程与地貌 3学时 白玲
第1节 地球形态与结构
第2节 板块构造与地貌
第3节 构造类型与地貌
第4节 岩浆作用与地貌
第三章 风化过程与产物 3学时 邬光剑
第1节 风化过程的概念与性质
第2节 物理风化过程
第3节 化学风化过程
第4节 生物风化过程
第5节 风化壳及古土壤
第四章 坡面过程与地貌 3学时 邬光剑
第1节 坡面物质的类型与物理力学性质
第2节 斜坡发育与微地貌特征
第3节 坡面侵蚀与溶质运移
第4节 坡面物质快速运动及其灾害效应
第五章 河流过程与地貌 2学时 姚檀栋
第1节 流域水文过程
第2节 河流侵蚀与地貌
第3节 河流搬运、沉积与地貌
第4节 流域河网特性与河道特征
第5节 河流作用的时间演替
第六章 冰冻圈过程与地貌 3学时 姚檀栋
第1节 冰川特性与冰川动力学过程
第2节 冰川侵蚀
第3节 冰川堆积
第4节 冰水侵蚀与沉积
第5节 冰缘环境及其特征
第6节 冰缘过程
第7节 冰缘地貌
第七章 特殊地貌 6学时 邬光剑
第1节 风沙地貌
第2节 岩溶（喀斯特）地貌
第3节 黄土地貌
第4节 海岸地貌
第八章 气候变化与地貌 6学时 方小敏
第1节 气候变化对地貌发育的影响
第2节 过去气候变迁
第3节 气温变化的景观效应
第4节 降水变化的景观效应
第5节 海平面变化及机制
第6节 海平面变化与陆地景观发育
第九章 构造-气候相互作用与地貌 3学时 方小敏
第1节 构造控制的概念
第2节 被动构造控制对水系发育的影响
第3节 构造作用与水系调整
第4节 主动构造控制与河道调整
第5节 全球构造与大陆水系
第6节 水系在造山带和被动大陆边界的发育
第十章 多圈层相互作用过程与青藏高原地貌 6学时 白玲
第1节 高原地表过程动态演化的深部圈层作用
第2节 高原隆升过程、气候及生态系统的协同演化
第3节 高原隆升与剥蚀、沉积作用
第十一章 地表过程研究的重大挑战和机遇及优先发展方向 3学时 姚檀栋
第1节 地表过程过去和现代变化对我们的启示：“人类世”地球表面如何演化？
第2节 地表过程研究的重大挑战
第3节 地表过程研究的机遇：地球系统科学与未来地球
第4节 地表过程研究的优先发展方向：平台、数据、国际合作、三极研究（关键区/带与关键过程）
第十二章 实地考察(1天) 6学时 方小敏
第1节 课程实习：北京白水河地质与地貌实习

姚檀栋院士：教育背景

1986年中国科学院大学自然地理学博士学位
1982年兰州大学自然地理学硕士学位
1978年兰州大学自然地理学学士学位

研究经历

2003至今 中国科学院青藏高原研究所研究员
1999-2003 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员
1996-1999 中国科学院兰州冰川冻土研究所研究员
1996-1997 美国俄亥俄州立大学访问学者
1995-1996 美国俄亥俄州立大学访问学者
1993-1994 法国原子能中心气候与环境研究实验室访问学者
1992-1993 美国俄亥俄州立大学访问学者
1988-1990 美国俄亥俄州立大学博士后
1987-1988 法国格勒诺贝尔大学冰川与环境一球物理所博士后

荣誉和奖项

2007年 当选为中国科学院院士
2005年 “国家973计划首席科学家”
2004年 “全国优秀科技工作者”
2004年 “国家973计划先进个人”称号
2002年 自然科学基金委员会“优秀创新群体基金”
2001年 获何梁何利地球科学奖
2000年 中国科学院自然科学一等奖（气候变化和趋势、湖泊和海平面）
1999年 科技部国家自然科学三等奖（古气候和古环境研究）
1998年 中国科学院优秀导师
1997年 科技部国家自然科学三等奖（国际横穿南极考察冰川学研究）
1996年 中科院自然科学一等奖（国际横穿南极考察冰川学研究）
1995年 首届“青藏高原青年科技奖”
1994年 首届“国家杰出青年基金” 青藏高原及周边地区被誉为称世界“第三极”。第三极地区“冰冻圈-大气圈-水圈-生物圈-岩石圈-人类圈”多圈层之间错综复杂的相互作用对于区域乃至全球的气候、水循环和生物多样性研究具有重要的意义，从而显著影响青藏高原及周边地区的社会和经济发展。在全球变暖的背景下，这一地区正显著变化。姚檀栋院士和他的研究小组一直致力于第三极环境变化研究。他把降水中的氧稳定同位素作为温度变化的代用指标，并发现氧稳定同位素代表了青藏高原北部局部大气过程和青藏高原南部大范围海洋过程。他曾十几次带领科考队赴青藏高原钻取冰芯。他通过代用指标，如氧稳定同位素等研究冰芯记录，揭示了青藏高原的气候和环境变化，并发现过去30年是自1900年以来最暖的时期，过去的100年是过去2000年以来最暖的时期。他利用大规模的实地观测、分析卫星图像和遥感数据，并应用数值模拟测算青藏高原冰川变化。他对整个青藏高原的研究揭示了西风和印度季风相互作用的三种模态：青藏高原北部的西风模态、青藏高原南部的印度季风模态和青藏高原中部的过渡模态。这样一种独特的环流模态直接影响青藏高原及其周边地区在当前气候变化下的冰川状况。他的研究发现，季风模态主导下的青藏高原南部的冰川出现最大规模退缩；过渡模态主导的青藏高原中部的冰川出现中度退缩，西风模态主导下高原西北部地区冰川退缩很小，甚至有冰川处于前进状态。因此，他提出西风的加强和季风的减弱是青藏高原及其周边地区目前冰川状况的主要驱动力。这些研究成果产出了200余篇论文，并发表在包括Nature、Nature Climate Change、Review of Geophysics、PNAS在内的国际期刊上。在国际青藏高原研究领域，他的论文总量和总被引率排名第一。他通过青藏高原降水稳定同位素揭示印度季风与西风相互作用的三种模态的论文是2013年第4期Review of Geophysics的封面文章。他关于冰芯环境记录的论文被Nature期刊作为研究亮点报道(doi:10.1038/nchina.2008. 265)。他发表在Nature Climate Change期刊上的关于冰川变化的研究被Nature期刊专题报道(doi:10.1038/nature.2012.11010)。Nature期刊认为姚檀栋院士是该领域的先行者，是“少数几个在艰苦条件下收集青藏高原过去气候历史资料的研究人员之一” (Volume 454, 2008) 。Science期刊高度评价他的研究是“解决高海拔环境变化问题领域最出色的研究活动的典范”。他成长为国际知名冰川学家的历程Nature期刊曾进行了专题报导(Volume 472, 2011)。

邬光剑，博士，研究员，中国科学院青藏高原研究所
方小敏，博士，研究员，中国科学院青藏高原研究所
白玲，博士，研究员，中国科学院青藏高原研究所
杨威，博士，研究员，中国科学院青藏高原研究所