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冰冻圈不仅是地球气候系统的一个重要圈层，也是其他行星气候系统的一个重要圈层。本书系统介绍太阳系行星和太阳系外行星的冰冻圈及其在行星气候系统中的重要作用。地球冰冻圈在地球长达46亿年的演化历史中具有不同的特征。因此，本书首先介绍地球历史气候演化中的几次重大的全球性冰期事件；其次介绍太阳系的形成以及太阳系水分的来源和分布；再次介绍行星冰冻圈探测技术；最后简要介绍目前已确认的太阳系外行星、可能的宜居行星及其冰冻圈特征，这对寻找宜居行星和地外生命具有重要的科学意义。对行星冰冻圈的研究将进一步加深对地球冰冻圈的理解。

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  丛书总序
  丛书自序
  前言
  第1章 绪论 1
  1.1 水的相图和相态物理特性 2
  1.2 地球水分的起源及其冰冻圈演化 3
  1.2.1 地球水分的起源 3
  1.2.2 冰雪地球事件 4
  1.2.3 太阳系雪线和行星冰冻圈 5
  1.2.4 太阳系外行星冰冻圈 7
  1.2.5 行星冰冻圈探测 8
  思考题 8
  第2章 太阳系的形成和水分的分布 9
  2.1 太阳系的形成 9
  2.2 太阳系天体概述 11
  2.2.1 太阳系的固态星球 16
  2.2.2 太阳系的巨行星和冰卫星 18
  2.2.3 太阳系的其他星体 21
  2.3 行星的化学组成和演化 25
  2.3.1 行星的化学成分 25
  2.3.2 原行星盘的模型和平衡凝聚 26
  2.3.3 太阳系中水冰的分布 28
  第3章 地球早期的冰期 30
  3.1 碳-硅循环和地球气候系统的稳定性 31
  3.2 早期地球 33
  3.3 古元古代冰雪地球 34
  3.3.1 冰雪地球假说 34
  3.3.2 板块运动与冰雪地球事件 36
  3.4 新元古代冰雪地球 36
  3.4.1 冰雪地球的形成和气候模拟 38
  3.4.2 冰雪地球中海平面的变化 41
  3.4.3 冰雪地球的融化 42
  3.4.4 生物和氧气的演化 43
  3.5 安第斯–撒哈拉冰期 45
  3.6 卡鲁冰河期 46
  3.7 小结 49
  思考题 50
  第4章 行星冰冻圈探测技术 51
  4.1 行星探测技术概述 51
  4.1.1 遥感探测 52
  4.1.2 地球物理探测 52
  4.1.3 实验室样品分析 53
  4.2 行星遥感技术 54
  4.2.1 激光高度计遥感 54
  4.2.2 可见光遥感 56
  4.2.3 γ射线遥感/X射线遥感/中子探测仪遥感 58
  4.2.4 热红外遥感 60
  4.2.5 微波辐射遥感 60
  4.2.6 雷达遥感 60
  4.3 月球与水星的两极 62
  4.3.1 永久阴影区 62
  4.3.2 水冰存在假设 64
  4.3.3 多源数据对月球与水星两极水冰的探测结果 64
  4.3.4 存在问题与未来探测建议 71
  思考题 71
  第5章 火星冰冻圈 72
  5.1 火星简介 72
  5.1.1 火星上的生命和水 73
  5.1.2 火星的地质历史 75
  5.1.3 火星探测的展望 77
  5.2 火星的气候和冰冻圈 77
  5.2.1 火星大气 78
  5.2.2 火星的气候和轨道参数 79
  5.2.3 火星的尘暴 81
  5.2.4 火星的冰冻圈组成和意义 82
  5.3 极地冰盖的组成和地貌 83
  5.3.1 极地冰盖的成分——CO2还是H2O 83
  5.3.2 两极残余冰盖的特征和差异 86
  5.3.3 层状沉积物 88
  5.3.4 极地的其他沉积 90
  5.4 极地冰盖和气候 91
  5.4.1 火星轨道参数和冰盖的长期稳定 91
  5.4.2 南极残余冰盖的存活 92
  5.4.3 层状沉积物的层理 93
  5.5 火星的地下冰和冰冻地貌 93
  5.5.1 低纬度地下冰的稳定性 94
  5.5.2 中高纬度地区的冰冻地貌（地下冰的间接证据） 94
  5.5.3 地下冰的直接证据 96
  5.6 讨论和展望 98
  5.6.1 未解决的问题 98
  5.6.2 未来火星极地任务的概念 98
  5.6.3 小结 99
  思考题 99
  第6章 太阳系其他星体冰冻圈 100
  6.1 水星和月球 101
  6.1.1 水星 101
  6.1.2 月球 102
  6.2 木星的冰卫星 104
  6.2.1 木卫二 105
  6.2.2 木卫三和木卫四 106
  6.3 土星的冰卫星 107
  6.3.1 土卫二 108
  6.3.2 土卫六 111
  6.4 冥王星和其他柯伊伯带天体 114
  6.4.1 冥王星 114
  6.4.2 其他柯伊伯带天体 117
  6.5 谷神星 119
  6.6 彗星 121
  思考题 124
  第7章 太阳系外行星冰冻圈 125
  7.1 太阳系外行星探测 125
  7.2 恒星的宜居带和行星的宜居性 128
  7.3 潮汐锁相行星和冰冻圈 134
  7.4 冰星体的气候演化 140
  思考题 143
  参考文献 144