IESO 國際地球科學奧林匹克競賽(International Earth Science Olympiad, IESO)是國際地球科學教育組織(International Geoscience Education Organization, IGEO)舉(ju) 辦的一項麵向中學生的奧林匹克競賽,每年舉(ju) 辦一次。
IGEO和其組織的IESO旨在推進全球範圍內(nei) 的地球科學教育,鼓勵和發展公眾(zhong) 尤其是青少年對於(yu) 地球科學的學習(xi) 興(xing) 趣和認知程度,致力於(yu) 提升全世界地球科學教育的質量。官方語言為(wei) 英語。
IESO屬於(yu) 12個(ge) 國際科學奧林匹克競賽之一,體(ti) 現了地球科學在整個(ge) 科學體(ti) 係中的地位。雖然IESO起步晚於(yu) 其他學科的奧林匹克競賽,但是其重要性絲(si) 毫不亞(ya) 於(yu) 數學、物理、化學、生物、信息、天文等學科,在IESO中所獲得的成績,被國際頂尖大學廣泛認可,成為(wei) 申請歐美發達國家大學地球科學專(zhuan) 業(ye) 時的重要籌碼。
IESO的主要目的是鼓勵學生提升對地球科學的興(xing) 趣以及學習(xi) 能力,促進地球科學在學校教學中的水平,組織方希望挑選出在地球科學的學習(xi) 中具有才能的同學,但是更為(wei) 重要的是,希望通過IESO,建立起來自不同國家的青年學生的友誼,促進地球科學領域的國際交流與(yu) 合作。IESO是唯一一個(ge) 包含國際團隊野外考察(International Team Field Investigation, ITFI)的奧林匹克競賽。ITFI可以很好地促進各個(ge) 國家青年學生的友好關(guan) 係、相互交流和國際合作。
代表隊
? 組隊形式:以國家和地區組隊參加,每支代表隊包含4名的參賽隊員和2名領隊
? 年齡限製:參賽隊員年齡不可超過18歲(以當年7月1日為(wei) 準),且必須是中學生
考試方式
? 競賽類型:理論考試和實踐考試
? 競賽時間:
• 理論考試:6小時內(nei) 解決(jue) 一係列的地球科學問題
• 實踐考試:在合適的時間內(nei) 完成實驗工作或者野外工作
除此之外,IESO還組織國際團隊野外考察(ITFI)和地球係統項目(Earth System Project, ESP)兩(liang) 項國際團隊合作項目,旨在促進全球範圍內(nei) 青年學生的合作和友誼。
考察內(nei) 容
IESO主要考察和測驗中學生對於(yu) 地質學、地球物理學、氣象學、海洋學、天文學和環境科學等主要地球科學領域的知識和能力。國際地球科學奧賽試題分為(wei) 四部分,分別是岩石圈、水圈、大氣圈和行星係統。
獎項設置
參賽者的理論考試和實踐考試的結果由國際評審團評估,參賽者的排名由理論考試(占總分的70%)和實踐考試(占總分的30%)的總分決(jue) 定。
? 金牌:最好成績前10%的參賽隊員
? 銀牌:最好成績前20%的參賽隊員
? 銅牌:最好成績前30%的參賽隊員
? 在ITFI和ESP中獲獎的團隊成員將獲得個(ge) 人獎牌
CESO
全國中學生地球科學競賽(英文名為(wei) Chinese Earth Science Olympiad,縮寫(xie) 為(wei) CESO)是麵向全國中學生的地球科學競賽活動,旨在普及地球科學知識,激發中學生學習(xi) 地球科學的興(xing) 趣,增強學習(xi) 地球科學的能力,為(wei) 參加國際地球科學奧林匹克競賽做準備;同時為(wei) 對地球科學有興(xing) 趣且學有餘(yu) 力的中學生提供進一步提高的機會(hui) ,以發現、培養(yang) 和選拔一批地球科學青少年人才。
全國中學生地球科學競賽主要考察和測驗中學生對於(yu) 地質學(含地貌學)、地球物理學、地震學、氣象學、海洋學、天文學和環境科學等地球科學領域的知識和能力。
全國中學生地球科學競賽分為(wei) 賽區初賽和全國決(jue) 賽,最終選拔出國家集訓隊成員,從(cong) 中選拔四位成員代表中國參加一年一度的國際地球科學奧林匹克競賽。
申請信息
以2021年為(wei) 例
? 適合對象:全國中學生 【注:初中生僅(jin) 可參加初賽。】
? 報名方式:中學組織統一報名
? 報名截止日期:2021年3月25日
? 報名費用:免費
? 預賽時間:暫定2021年4月24日(星期六) 09:00
? 預賽地點:各省級賽區競賽委員會(hui) 指定地點(待後續通知)
競賽內(nei) 容
? 競賽題型:選擇題
【注:包括單項選擇與(yu) 多項選擇。】
? 預賽方式:閉卷筆試
? 考試內(nei) 容:
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的基本精神,全國中學生地球科學競賽考試委員會(hui) 製定了本考試大綱。需要說明的是本大綱隻是應掌握的地球科學的基本知識,實際在國際地球科學奧林匹克競賽考題中會(hui) 經常性的超出大綱範圍,因此本考試大綱也隻是一個(ge) 參考,在國內(nei) 的實際競賽中也會(hui) 有超出大綱的現象,請參加競賽的同學注意。
在學習(xi) 地球科學知識的時候尤其需要對基本原理的理解,這一點也是今後全國中學生地球科學競賽顯示成績區分度的要點。下麵我們(men) 對地球科學不同的研究領域的考試大綱分別闡述如下:
地質學
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的指導思想,地球係統是21世紀地球科學所關(guan) 注的重點,即以係統的思想來研究各個(ge) 子係統的地學過程及其之間的相互關(guan) 係。
作為(wei) 地球科學中最重要的組成部分,岩石圈是地質學在地球係統中主要的研究對象,包括岩石圈的各種作用過程以及岩石圈與(yu) 水圈、氣圈、生物圈的相互作用,也是本項賽事的主要考試內(nei) 容。與(yu) 岩石圈的地質作用相關(guan) 的子係統主要聚焦在以下的四個(ge) 方麵:
一、關(guan) 於(yu) 固體(ti) 地球的基礎知識
1. 指導思想
作為(wei) 地球係統的主體(ti) ,固體(ti) 地球是地球科學的主要研究對象,因而其基本的物理化學特征、物質組成及演化曆史是需要掌握的基本內(nei) 容,主要包括以下內(nei) 容:
1)地球的現狀、地震波的轉播方式、地球內(nei) 部的圈層結構及各圈層的基本特征等;
2)地球與(yu) 地殼的元素組成、礦物的分類及鑒別方法、岩石的分類及鑒別方法;
3)地球的演化曆史、地質曆史中生物的演進及標準化石、地質年代學與(yu) 地層年代表;
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)旋轉橢球體(ti) 、扁率、地球體(ti) 、密度、重力、大地熱流、地溫梯度、地球磁場、地震波的傳(chuan) 播方式、波速與(yu) 密度的關(guan) 係、地球的波速結構與(yu) 分層(地震波速的不連續麵)、地殼的主要特征(上下地殼、厚度、密度、物質組成、洋陸的區別、地殼均衡等)、地幔的主要特征(位置、上下地幔、密度、物質組成)、地核(內(nei) 外核、密度、物質組成);
2)構成地球的主要元素、構成地殼的主要元素、礦物(概念、分類、鑒別礦物的物理方法、常見的造岩礦物及其鑒別)、岩石(定義(yi) 、岩石的分類及肉眼鑒定方法、各類岩石的常見岩石種類及主要特征);
3)隕石衝(chong) 擊事件、內(nei) 外圈的成因、地層層序率、生物地層學、標準化石、相對地質年代、絕對地質年代、地層年代表。
二、岩石圈內(nei) 部的地質作用
1. 指導思想
岩石圈內(nei) 部的地質作用是地質學的基礎,是地球內(nei) 部能量釋放的一些表現方式,包括了岩石圈的物質組成、循環和演化等基本內(nei) 容,主要包括以下內(nei) 容:
1)構造運動及其形跡、各種構造的現象的形成及基本特征。
2)岩漿作用的形式、岩漿的物質成分、岩漿作用的產(chan) 物、岩漿岩的結構構造、岩漿岩的物質組成以及鑒別岩漿岩的基本方法;
3)變質作用的影響因素、變質作用的基本特點、變質作用的類型、相與(yu) 相變的概念、岩石圈的物質循環以及鑒別變質岩的基本方法;
4)地震的相關(guan) 概念及地震的地質作用。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)構造運動的概念、板塊構造學說的由來、板塊構造學說的主要內(nei) 容(板塊邊界類型、板塊的劃分方案、板塊的運動方式、板塊學說對全球構造的解釋)、威爾遜旋回、板塊運動的驅動力等;褶皺要素、褶皺的類型、褶皺的判別;斷層要素、斷層的類型、斷層的判別、推覆構造;解理的分類、解理的特點;
2)火山作用的方式、不同火山作用階段的特征、火山作用的產(chan) 物、火山岩的結構構造、常見火山岩的識別(玄武岩、安山岩、流紋岩、黑曜岩、凝灰岩、火山角礫岩);侵入岩的顏色、結構構造、礦物成分及其含義(yi) (包文反應係列)、常見侵入岩的識別(花崗岩、閃長岩、輝長岩、橄欖岩);岩漿的成因類型及其特征;
3)變質作用中溫度與(yu) 壓力的影響、岩石成分的再平衡、變質岩的結構構造、變質岩的礦物成分、變質相及其特征礦物組成、岩石的循環、常見變質岩的識別(板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩、榴輝岩);
4)地震的相關(guan) 概念、地震地質作用的主要表現形式、地震的地理分布。
三、地球外圈與(yu) 岩石圈的相互作用
1. 指導思想
地球的外圈是地球係統的重要組成部分,同時也是人類生存的表層係統的主體(ti) ,其作用過程與(yu) 人類的生產(chan) 環境密切相關(guan) 。作為(wei) 地球外部圈層主體(ti) 的大氣圈、水圈有專(zhuan) 門的考試大綱,本部分的考試內(nei) 容主要涉及的是大氣圈、水圈和生物圈作用在岩石圈表層的部分,明確外動力作用的主要形式及其作用的地形地貌特征。另外本部分還包括了作用在岩石圈表層的風化作用、重力作用等。主要包括以下內(nei) 容:
1)風化作用的相關(guan) 概念、風化作用的影響因素;
2)大氣水平運動及其地質作用、風成地貌;
3)水圈的地質作用及形成的特殊地貌類型;
4)生物活動以及生物圈對地球係統演化的影響
5)重力作用的類型、災害及防治。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)物理分化與(yu) 化學風化、影響風化作用的因素、不同岩石類型風化的表觀特征(板狀風化、球形風化、差異風化等),一些相關(guan) 概念:殘積物、倒石堆、風化殼、土壤及結構;
2)風的吹蝕與(yu) 磨蝕、風的搬運與(yu) 沉積及其特點、新月形沙丘的指示意義(yi) 、斜層理和交錯層理的指示意義(yi) 、風成地貌;
3)水圈主要考試的範圍是地球表層水的賦存方式極其地質作用特征,根據其賦存方式大致可以分為(wei) 以下五種類型:
I. 地表水流的地質作用:斜坡麵流(水流方式、坡積物、作用效果);暫時性山間水流(衝(chong) 溝、底蝕和側(ce) 蝕、向源侵蝕、侵蝕基準麵、衝(chong) 積錐等);河流的地質作用(侵蝕、搬運、沉積特征)、侵蝕基準麵與(yu) 河流平衡剖麵、河穀的形態、河曲與(yu) 河漫灘、河流階地及其地質意義(yi) 、河口形態;
II. 地下水的地質作用:岩石中水的類型、地下水的成因類型、地下水賦存方式、地下水的地質作用(侵蝕、搬運、沉積)、泉水;岩溶作用(地表水的岩溶作用及其地貌、地下水的岩溶作用及其地貌);
III. 海洋的地質作用:海水的運動、海洋地貌、大陸邊緣地貌、海岸地貌、濱海沉積及其特征、深海沉積及其特征、成岩作用、沉積岩及其基本特征;
IV. 湖泊的地質作用:湖泊的成因、湖泊的水動力、湖泊的地質作用(侵蝕、搬運、沉積)、不同類型沉積物及其特征、沼澤的形成與(yu) 分類、泥炭的形成;
V. 冰川的地質作用:冰川的類型、冰川的地質作用(冰川刨蝕作用及其地貌、冰磧物類型、冰川沉積)、地質曆史中的冰川
4)化石的形成過程、主要的化石門類的識別及其地史分布、地質曆史過程中主要的生物演化事件、生物礦化作用、碳酸鹽岩的分類、碳酸鹽岩的成因、製約全球生產(chan) 力的主要因素。
5)重力作用的類型、重力作用的概念(塌陷、崩落、蠕動、滑坡、泥石流等)、重力災害及其防護。
四、實踐活動及基本野外技能
1. 指導思想
實踐和野外技能是地球科學的重要組成部分,也是國際地球科學奧林匹克競賽重要的組成部分。作為(wei) 地質學部分需要著重掌握的內(nei) 容主要有兩(liang) 個(ge) 方麵:一是室內(nei) 常見礦物和岩石標本的辨認和讀圖能力,而是野外的基本技能考核。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)肉眼鑒定礦物的基本方法(相關(guan) 概念:外形、顏色、光澤、條痕、硬度、解理、斷口及其他特殊性質);
2)常見造岩礦物的鑒定(橄欖石、輝石、角閃石、黑雲(yun) 母、斜長石、正長石、石英、石榴子石、綠泥石、白雲(yun) 母、方解石等);
3)肉眼鑒定岩石的基本方法(相關(guan) 概念:顏色、結構、構造、礦物成分);
4)常見岩石的辨認:沉積岩(礫岩、砂岩、細砂岩、粉砂岩、頁岩、石灰岩、鮞狀灰岩、竹葉狀灰岩、生物碎屑灰岩、泥灰岩、白雲(yun) 質灰岩);岩漿岩(玄武岩、安山岩、流紋岩、黑曜岩、浮岩、火山集塊岩、橄欖岩、輝長岩、閃長岩、花崗岩、閃長玢岩、花崗斑岩、石英斑岩、煌斑岩、偉(wei) 晶岩、細晶岩);變質岩(紅柱石角岩、千枚岩、板岩、石榴石雲(yun) 母片岩、綠泥石片岩、片麻岩、角閃岩、麻粒岩、榴輝岩、大理岩);
5)在室內(nei) 根據所學知識的綜合運用,考察學生的讀圖能力(包括地層時代及沉積特征、岩漿作用類型、變質作用特點、構造形跡的特點、判斷各地質事件發生的相對地質年代),並根據已知條件繪製剖麵圖;
6)野外技能考試內(nei) 容涉及到:岩石類型的鑒定、岩石的可能成因、構造發育特點及區域的地質演化曆史。
五、地質學參考書(shu) 目
1、吳泰然、何國琦等. 普通地質學. 北京:北京大學出版社,2011
2、Charles C. Plummer et al. Physical Geology (14th edition). McGraw Hill Science. 2012
固體(ti) 地球物理學
1. 指導思想
1)地球地表熱流與(yu) 地球內(nei) 部溫度場、重力場、電磁場、古地磁的基本概念及特征。
2)地震學的基本理論和概念,地震波傳(chuan) 播規律、地震震源機製、地球內(nei) 部結構的地震學研究,重大地震災害,強地震動場地效應與(yu) 特征。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)地球地表熱流與(yu) 分布特征,地球內(nei) 部溫度分布特征。
2)重力加速度、引力勢及兩(liang) 者的關(guan) 係,地球正常重力場、異常重力場及影響因素,參考橢球體(ti) 、大地水準麵、影響大地水準麵起伏的因素,重力異常與(yu) 地殼重力均衡。
3)地磁極、磁極、地磁場基本要素,地球基本磁場、變化磁場,熱剩磁、居裏溫度、居裏麵,地球內(nei) 部電導率變化。
4)地震體(ti) 波、麵波的基本類型與(yu) 特征,地震射線傳(chuan) 播的Snell定律,平層介質分界麵地震射線的反射與(yu) 折射,單層水平介質直達波、反射波、首波的走時方程,地震儀(yi) 基本原理與(yu) 地震圖上的基本震相,莫霍麵、核幔邊界、內(nei) 核邊界的地震學證據與(yu) 地震層析成像,震源、震中、發震時刻、震級、烈度,地震震中位置與(yu) 震源深度的確定,震級與(yu) 烈度的關(guan) 係,地震烈度異常,彈性回跳理論,震源機製解以及它和斷層錯動的關(guan) 係。
3. 固體(ti) 地球物理學參考書(shu) 目
1)吳健生、王家林、趙永輝、於(yu) 鵬,地球物理學入門,同濟大學出版社,2017年。
2)萬(wan) 永革,地震學導論,科學出版社,2016年
地球與(yu) 太陽係
1. 指導思想
進入21世紀,地球科學拓展成綜合性地研究地球內(nei) 部各子係統(如岩石圈、大氣圈等)及其與(yu) 外部係統(如太陽係)的相互作用,從(cong) 而解決(jue) 人類所共同麵對的氣候、環境、災害、能源等棘手問題。研究地球係統也離不開其所在的太陽係行星係統,甚至太陽與(yu) 地球的起源。
1)地球係統為(wei) 太陽係的子係統之一。不了解太陽係和地球之間物質和能量的傳(chuan) 遞過程,就不可能全麵認識地球的環境與(yu) 演化。地球的形成和演化跟太陽和太陽係的形成緊密相關(guan) 。
2)太陽能跟地球的岩石圈、大氣圈等子係統之間存在顯著的相互作用。太陽係內(nei) 其他行星(甚至係外行星)上也發生類似的過程。
3)地球係統的研究能夠揭示行星係統的一般行為(wei) ;反之,其他行星係統的研究亦有助於(yu) 我們(men) 更好地認識地球係統。
4)一顆行星的外部和內(nei) 部共同維持著係統的能量平衡。外部能源因素主要包括太陽輻射、太陽和該行星周圍天體(ti) 的潮汐作用,內(nei) 部能源包括行星核心活動、內(nei) 部放射性加熱等。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)地球在宇宙中的位置。天球坐標,赤道與(yu) 黃道,春分點,天象與(yu) 曆法。
2)地球係統的能量平衡。潮汐作用,日地係統與(yu) 地月係統,太陽輻射,放射性加熱,太陽係其他行星。
3)地球的形成和演化。恒星與(yu) 元素合成,太陽係形成,地球的早期演化,地核與(yu) 地磁。
4)望遠鏡與(yu) 天文觀測。一般操作,星等,極限分辨率,視差。
3. 空間物理學參考書(shu) 目
1)行星科學 焦維新 鄒鴻編著 北京大學出版社,2009。
2)今日天文·太陽係和地外生命探索,埃裏克.蔡森和史蒂夫.麥克米倫(lun) 著(高健和詹想 譯),2016,機械工業(ye) 出版社年
大氣物理學與(yu) 氣象學
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的指導思想,地球係統是21世紀地球科學所關(guan) 注的重點,即以係統的思想來研究各個(ge) 圈層的過程及不同圈層之間的相互關(guan) 係。
一、大氣物理學與(yu) 大氣環境
1. 指導思想
大氣物理及化學的基礎內(nei) 容,主要包括對以下內(nei) 容:
1)大氣的結構、組分、水汽含量等
2)大氣熱力結構及過程、大氣輻射
3)雲(yun) 和氣溶膠;大氣化學及空氣汙染
4)大氣邊界層
5)大氣觀測
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)大氣的垂直結構、現代大氣成分、水循環過程
2)大氣靜力平衡、絕熱過程、幹絕熱過程及遞減率、濕絕熱過程及遞減率、大氣熱力環流原理;大氣水汽含量、相對濕度、露點;飽和及飽和水汽壓;潛熱
3)地球係統的能量收支;短波及長波輻射;太陽常數;反射率;不同大氣成分對短波和長波輻射的散射和吸收;溫室效應;比爾定律;大氣光學厚度
4)不同種類的雲(yun) 及其特征;大氣氣溶膠尺度、組分及其來源;凝結核及冰核的作用;寇拉方程;雲(yun) 滴活化及形成降水的微物理過程
5)大氣邊界層結構及其日變化;海陸風、山穀風形成原理;
6)空氣汙染物及其來源;一次、二次性汙染物的差異;PM2.5與(yu) PM10;定性認識重度空氣汙染事件與(yu) 天氣現象的關(guan) 係
7)平流層臭氧洞的現象及其成因
8)操作幹濕球溫度計
二、氣象學
1. 指導思想
認識天氣的現象及基本機理,主要包括以下內(nei) 容:
1)大氣運動基本原理
2)中緯度鋒麵氣旋過程及熱帶氣旋
3)天氣圖分析及預報
4)極端災害性天氣
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)大氣水平運動的準地轉動力學:基本力(氣壓梯度力、科氏力、摩擦力、浮力)、地轉風(地轉、次地轉、超地轉)、熱成風、高低壓中心與(yu) 風和垂直運動的配置關(guan) 係
2)中緯度常見天氣現象的基本特征、時空尺度、結構、和演化:氣團、鋒麵(冷鋒、暖鋒)、氣旋和反氣旋、槽、脊、急流、地麵及高空輻合幅散的配置關(guan) 係
3)熱帶常見天氣現象和基本特征、時空尺度、結構、和演化:台風(颶風)、深對流雲(yun) 團、ITCZ
4)認識天氣圖;認識衛星雲(yun) 圖;氣象分析及預報;
5)極端災害性天氣:雷暴、颮線、龍卷
三、氣候學
1. 指導思想
認識氣候係統現在及過去的狀態及主要過程,主要包括以下內(nei) 容:
1)氣候係統的現狀、能量收支、自然變化、及人為(wei) 活動造成的變化;
2)氣候係統中不同圈層的相互作用;
3)太陽係行星大氣;
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)大氣環流:大氣活動中心、大氣三圈環流、季風環流
2)氣候係統的自然變化:厄爾尼諾和南方濤動
3)氣候係統的人為(wei) 變化:主要溫室氣體(ti) 的溫室效應、雲(yun) 和氣溶膠的氣候效應、全球變暖的觀測事實和成因
4)古氣候:多時間尺度下,大氣與(yu) 海洋、冰圈、岩石圈、生物圈之間的重要相互作用;正反饋和負反饋的概念
5)太陽係行星大氣結構、組分的主要差異
四、大氣科學參考書(shu) 目
1、大氣科學(第二版),華萊士與(yu) 霍布斯著,科學出版社,2008
海洋科學
1. 指導思想
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的指導思想,地球係統是21世紀地球科學所關(guan) 注的重點,即以係統的思想來研究各個(ge) 子係統的地學過程及其之間的相互關(guan) 係。海洋是地球係統的重要組成部分,其研究對象是世界海洋及與(yu) 之密切相關(guan) 聯的大氣圈、岩石圈、生物圈。
世界大洋既廣漠但又互相連通,從(cong) 而具有統一性與(yu) 整體(ti) 性,海洋中各種自然過程相互作用及反饋的複雜性,人為(wei) 外加影響的日趨多樣性,主要研究方法和手段的相互借鑒相輔而成的共同性等等,促使海洋科學發展形成為(wei) 一個(ge) 綜合性很強的科學體(ti) 係。作為(wei) 地球科學的重要分支,海洋科學在本項賽事中的主要考試內(nei) 容如下。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)洋與(yu) 海的主要概念與(yu) 特征
洋與(yu) 海的定義(yi) 與(yu) 相互關(guan) 係。
大洋的主要特征與(yu) 空間劃分。
南大洋的概念。
我國近海海區域劃分及基本形態特征。
2)純水與(yu) 海水的物理性質
水分子結構的特征性;水的溶解性與(yu) 密度變化。
海水鹽度的不同定義(yi) 方式;標準海水。
海水的主要熱性與(yu) 力學性質;海水的熱容與(yu) 比熱容、體(ti) 積熱膨脹、壓縮性與(yu) 位溫、飽和蒸汽壓、熱傳(chuan) 導、沸點與(yu) 冰點的變化。
海水鹽度對海水冰點溫度、最大密度對應的溫度的影響。
海水的密度與(yu) 海水狀態方程。
海冰的形成、類型與(yu) 分布。
3)世界大洋的熱量與(yu) 水量平衡
海麵熱收支的各組成部分。
海洋內(nei) 部熱交換的特征。
海洋中水平衡的影響因子。
海洋溫度、鹽度和密度的分布與(yu) 變化規律。
水團的定義(yi) 。
4)海水的組成和特性
海水的主要成分的構成;
海水中的汙染物成分與(yu) 處理方法;海洋酸化的原因及其影響。
海水中營養(yang) 元素的主要元素及其存在形式與(yu) 循環。
5)海洋環流
海流的成因及表示方法。
海水運動的受力情況;科氏力的定義(yi) 與(yu) 特性。
地轉流的成因;地轉流與(yu) 密度場、質量場之間的關(guan) 係。
漂流理論;Ekman無限深海漂流理論的基本假定,解的形式與(yu) 基本結論;風海流的體(ti) 積輸運。
慣性流的成因與(yu) 特點。
上升流與(yu) 下降流的定義(yi) 與(yu) 動力機製。
大洋環流的兩(liang) 大成因。
世界大洋環流的分布特征;黑潮的定義(yi) 及影響。
6)海洋中的波動現象
波浪的定義(yi) ;波高、波陡、波長等波浪要素的概念。
波形的傳(chuan) 播與(yu) 水質點的運動。
內(nei) 波的定義(yi) 與(yu) 成因。
開爾文波與(yu) 羅斯貝波的定義(yi) 與(yu) 成因。
風浪與(yu) 湧浪的定義(yi) ;決(jue) 定風浪大小的因素。
波浪傳(chuan) 到近海和近岸的變化
7)潮汐
潮汐、潮流的定義(yi) ;潮汐要素
潮汐不等與(yu) 潮汐類型。
天球的概念。
天體(ti) 引潮力與(yu) 引潮勢的概念。
平衡潮理論的內(nei) 容與(yu) 主要結論;分潮的概念。
風暴潮的定義(yi) 與(yu) 分類。
8)大氣與(yu) 海洋
熱帶氣旋與(yu) 台風的定義(yi) 、成因與(yu) 特點。
海洋-大氣相互作用的基本特征。
ENSO及其對大氣環流的影響
環境科學
1. 指導思想
作為(wei) 地球科學的一個(ge) 分支,環境科學主要研究人類活動影響下自然環境質量的變化及其演化機理、健康效應與(yu) 調控機製。自然環境是圍繞生物周圍的各種自然因素的總和,包括大氣、水、土壤、岩石、陽光、其他物種等,是生物賴以生存的物質基礎。自然環境各要素之間互相影響、互相製約,通過物質轉換和能量傳(chuan) 遞密切聯係,其範圍下至岩石圈表層、上至大氣圈下部的對流層、以及全部的水圈、土壤圈和生物圈。
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)大氣環境
大氣是包圍地球的氣體(ti) 層,它不僅(jin) 是維持生物圈中生命活動所必需的,而且參與(yu) 了地球表麵的各種過程,如水循環、生物地球化學循環等。考試內(nei) 容包括:
大氣組成與(yu) 結構;
人類活動對大氣環境的影響;
大氣汙染及其危害。
2)水環境
水是地球表麵分布最廣和最重要的物質,是參與(yu) 生命的形成和地表物質能量轉化的重要因素。地球上的水以氣態、液態和固態三種形式存在於(yu) 空氣、地表與(yu) 地下,並與(yu) 大氣、土壤、岩石及生物相互聯係、相互作用。考試內(nei) 容包括:
水的類型與(yu) 物質組成;
人類活動對水環境的影響;
水汙染及其危害。
3)土壤環境
土壤是覆蓋於(yu) 地球陸地表層、具有肥力特征、能夠生長綠色植物的疏鬆物質層,由固體(ti) 、液體(ti) 和氣體(ti) 等多相物質組成。土壤各組分都有其獨特作用,各組分之間互相影響、互相反應,形成許多特性,影響土壤的生產(chan) 能力和環境淨化功能。考試內(nei) 容包括:
土壤的組成;
人類活動對土壤環境的影響;
土壤汙染及其危害。
4)生物圈
地球上所有活著的有機體(ti) (動物、植物和微生物)及其生存環境構成生物圈。生物是人類生活的必須資源和生存的基本環境條件,也是宇宙中最活躍的物質形式,在自然界的物質循環與(yu) 能量交換中扮演著十分重要的角色。考試內(nei) 容包括:
生物圈的組成;
人類活動對生物圈的影響。
3. 環境科學參考書(shu) 目
1)環境地學,趙燁主編,高等教育出版社,2015。
2)環境科學導論,竇貽儉(jian) 、朱繼業(ye) 主編,南京大學出版社,2013。
遙感與(yu) 對地觀測
1. 指導思想
1)電磁輻射在大氣中的傳(chuan) 播過程中會(hui) 產(chan) 生散射、透射、反射與(yu) 吸收等現象,它們(men) 決(jue) 定了太陽輻射與(yu) 地球輻射的大氣窗口以及遙感傳(chuan) 感器的波段設置;設有不同波段的遙感傳(chuan) 感器決(jue) 定了遙感技術的應用領域與(yu) 應用方式;
2)衛星、航空、地麵遙感平台搭載不同的遙感傳(chuan) 感器構成了不同的遙感數據獲取係統或者叫對地觀測係統,它決(jue) 定了所獲取的遙感數據的特點及其應用領域;
3)不同的地麵物質和物體(ti) 在與(yu) 電磁輻射相互作用中,會(hui) 產(chan) 生吸收、反射、投射、折射、散射等物理現象,且不同地物具有不同且相對穩定的太陽輻射反射光譜,這是遙感影像上我們(men) 能區分不同地物的關(guan) 鍵;
4)無人機遙感是近年飛速發展起來的一種無人機駕駛的航空遙感技術,它具有有效載荷比例高、機動靈活、可搭載多重傳(chuan) 感器和在危險環境下工作的能力,是對衛星遙感和傳(chuan) 統航空遙感的有力補充,在測繪、災害監測、智慧城市建設、農(nong) 作物監測、生態與(yu) 環境監測、軍(jun) 事領域等有著廣泛的用途;
5)數字遙感影像是一個(ge) 和多個(ge) 遙感傳(chuan) 感器波段數據按照真彩色或假彩色方式合成的數字圖像,它非常方便在計算上進行了輻射校正、幾何校正、增強處理、遙感分類以及麵向特定應用的各種分析與(yu) 處理;
2. 基本技能與(yu) 考試範圍
1)能根據太陽輻射的反射波譜曲線的形態特征,識別出幾種典型地物,如水體(ti) 、綠色植被、土壤、積雪、屋頂;
2)根據遙感影像的多波段合成方案,能目視解譯和判讀衛星遙感影像的典型土地覆蓋類型,如:水體(ti) (河流、湖泊)、森林、草地、農(nong) 田、城市、道路、裸地等典型地物;
3)能根據衛星遙感影像的紋理、色彩、幾何形狀、大小等特征標誌,識別火山、盆地、棋盤斷層等地質地貌。
4)能利用計算機圖像處理軟件進行遙感影像的假彩色顯示、直方圖拉伸增強,遙感圖像分類等操作。
3. 遙感與(yu) 對地觀測學科參考書(shu) 目
1)彭望碌主編 遙感概論,高等教育出版社,2002
2)田淑芳、詹騫主編,遙感地質學(第二版),地質出版社,2013年版
3)梅新安等,遙感導論,高等教育出版社,2002(2001第一版)
獎項設置
? 一等獎:不超過預賽人數的10%
? 二等獎:不超過預賽人數的15%
? 三等獎:不超過預賽人數的20%
官方聯係方式
• 單位名稱:全國中學生地球科學競賽委員會(hui)
• 通訊地址:北京市海澱區民族大學南路5號
• 郵編:100081
• 電子郵件:ceso_info@126.com
• 官方網站:https://ceso.ssoc.org.cn/
• 各賽區聯係方式:
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