第四纪全球变化研究

第四纪全球变化研究
第四纪全球变化研究

第四纪全球变化研究

摘要:第四纪全球变化是地球系统演化过程的客观事实,已成为当前地球科学研究所关注的热点问题之一。本文回顾第四纪全球变化研究主要进展和中国学者在第四纪全球变化研究中做出的重要贡献,指出了中国第四纪研究的主要方向,以及我国学者在第四纪研究不足。

关键词:第四纪全球变化研究进展国内研究不足创新方向

1 全球变化简介

当今,人类正面临着一系列前所未有的重大全球性环境问题—温室效应与全球变暖、海平面上升、人口激增与土地荒漠化、森林面积剧减与生物物种的快速灭绝、水资源匮乏、臭氧层破坏、大气中氧化作用的减弱、环境恶化与灾害频发等。经过30多年来全球科学家的研究,人们逐渐认识到人类在改变自己居住环境的过程中,其影响的范围不是局部的、区域性的,而是全球规模的,它涉及地球系统各圈层的相互作用,因此,全球变化已成为当前地球科学研究的热点问题。

全球变化是20世纪80年代开始新兴的科研领域,其目的在于描述和理解人类赖以生存的地球环境系统的运转机制、变化规律以及人类活动对地球环境的影响,从而提高对未来环境变化及其对人类社会发展影响的预测和评估能力,为全球环境问题的宏观决策提供科学依据。

全球变化研究是一门跨地球科学、环境科学、宏观生物学、天文学、遥感技术以及有关社会科学的综合性、交叉性和系统性的科学体系。全球变化的研究对象是地球系统的各个圈层及其相互作用(包括大气圈、水圈、生物圈、人类圈、地圈),其直接的研究对象是地球巨系统中的物理、化学、生物和人类等子系统。显然,环境问题对于世界各国的经济发展和人类社会生存有着深远的影响,它直接涉及到地球上有限资源的可持续利用和地球的可居住性等重大的战略性科学与社会问题。因此,认识了解地球系统科学,预测、延缓或适应全球变化,对于协调自自然与社会的持续稳定发展有着积极的意义。

2 第四纪全球变化研究进展

2.1第四纪全球变化研究的国际进展

在过去几十年中,数十个国家众多的科学家投身于全球变化科学

的研究,取得了一系列重要进展,它对于减少未来环境预测的不确定性、促进未来社会可持续发展具有不可估量的价值。这些进展主要

包括:①对地球系统进行了空前的多学科交叉研究,取得了大量高质

量的科学数据,发现了一些新的现象,如海洋中的高营养盐低生产力

区和铁在初级生产力中的重要作用等。②提出了地球系统中的几个

关键性问题,如全球碳循环、水循环、食物系统等,将全球变化研究

推进到集成研究阶段。③对地球系统的碳循环有了深入认识,初步找

到了所谓丢失的“碳汇”。研究认为,陆地生态系统是个“汇”,但

也有研究认为,陆地目前“汇”的作用到下个世纪很快就会变“源”。

④热带海洋观测系统(GOOS)的建立,特别是在太平洋赤道地区建立了

比较完整的El Nino监测系统,同时建立了可以提前半年至一年预报ElNino发生的数值模式。⑤过去全球变化研究(PAGES)在认识气候

的自然变率、工业化前的全球大气成分、全球温室气体的自然变化

及其与气候的关系、陆地生态系统对过去气候变化的响应、过去气

候系统的突发性变化方面做出了重要贡献。

2.2第四纪全球变化研究的国内进展

作为全球变化研究的积极倡导者和参加者,中国科学家从20世纪80年代初就开始参加全球变化科学重大国际计划的可行性研究。30

年来,中国科学家在全球变化领域做出了具有中国特色的国际性贡献,完成了一批具有国际影响的研究成果:①中国科学家提出东亚季风系

统和季风区域的概念,并利用黄土古土壤序列、第三纪风尘堆积、湖泊、海洋、石笋记录、冰芯及历史文献等,建立了季风区域环境演化

序列,在国际全球变化研究领域具有重要学术地位。②青藏高原的气

候环境变化研究成为国际关注的学术热点,特别是高原冰芯研究以及

高原上空夏季臭氧异常低值中心的发现等研究居国际先进水平,在国

际上有重要影响。③在全国范围的气候植被分类,区域蒸散模式与自

然植被NPP与碳储量的空间格局,土壤有机碳库的储量,生态系统的

碳密度与收支等方面,特别是对湿地生态系统的CH4及相关痕量气体

的通量观测、发生和排放问题有了一定的探索,取得了重要研究成果。

④在大气水循环、流域水循环、水循环的生物过程、社会经济与水

循环、农业与水承载力等与农业有关的诸多水问题方面取得了重大

进展,特别是对西部流域水循环中的水与生态问题做出了突破性进展,为西部大开发乃至全国经济的发展做出了巨大贡献。⑤我国科学家

已从积极参与国际计划逐步转向由我国主持在世界上开展的一系列

大型全国性科学实验,为国际全球变化研究做出了显著贡献。

3 我国第四纪全球变化研究存在的问题

尽管我国第四纪全球变化研究取得了较大的进展,但也暴露出很

多深层次的问题,这些问题严重地影响着学科的发展,同时也使得

全球变化研究未能在国家重大建设需求方面发挥更大的作用。这些

问题主要包括:

第一,当前中国的全球变化研究主要关注国内,这将影响我们对

全球尺度全球变化问题成因和影响的认识,用全球的视角、方法来

解决我们面对的全球变化难题显然已非常重要。我国当今经济发展

与环境外交面临全球环境问题引发的诸多挑战的形势,也需要我国

自身为全球变化问题提供科学和技术的支撑。

第二,中国在第四纪全球变化的科学积累总体上提炼不够,尚未

形成一个战略体系,特别在国家层面上有关的战略规划、机制协调

和顶层设计等都显不足。国际上新的科学概念和领域的提出,以及

科学成果和规律的最终总结上,我国科学家的贡献较少.

第三,第四纪全球变化研究与社会科学和政策的交叉不够,大气、海洋、陆地通力协作体制也未建立,其它领域的参与,特别是与经

济学等社会科学的交叉研究明显不足且重视不够。事实上第四纪全

球变化涉及一系列国家的重大经济环境和社会政策、国际合作、承

担国际任务等重大问题,我们在这方面结合的不够。

第四,全球变化是研究地球自然环境系统演变和人类自身发展的

重要前沿科学,全球变化领域的知识和理念是理解当前全球和区域

环境问题最重要的基础之一,相关的学者理应承担起科普宣传的社

会责任;不重视教育和普及,就会逐渐丧失发展后劲。因此,加强

中国第四纪全球变化研究的教育和知识普及,不仅是促进本学科发

展的要求,也是一种重要的科学和社会责任;从而更好推动我国相

关科研领域的发展,继续保持该领域在国际学术界的先进地位。

4第四纪全球变化的突破点

全球变化对人类的经济、社会产生显著、多方面的深刻影响,而

经济社会不同发展模式对全球变化也会产生直接影响。应对全球变

化的决策要建立在对各种相互影响系统的技术经济评估之上,若没

有系统的第四纪全球变化经济学研究,就没有科学的全球变化决策。第四纪全球变化的经济学研究以自然科学与经济学相结合的新理念、新方法研究全球变化问题,并以多学科交叉思路和综合评估方法对

当今全球变化决策提供技术和经济依据。

当前,我国第四纪科学在全球变化领域研究主要是侧重于在自然科学领域内探索第四纪全球环境变化的机制并对未来作出预测,但从经济层面和技术层面进行经济和技术综合评估研究不足,全球变化问题不断升级已对中国的经济发展模式提出了严峻挑战。针对《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》的谈判和履约,迫切需要深入研究一系列有关重大技术经济问题,为维护我国根本利益、促进国民经济可持续发展提供科学支撑和对策。因此,第四纪全球变化的经济学研究具有重大的科学意义,它以多学科交叉思路和综合评估的方法来改进对全球变化的评价及决策研究,其重点研究的内容应该包括:过去和现在第四纪全球变化的经济社会影响及适应性评价;不同发展模式(包括古代的生业发展模式和现代经济发展模式)对全球变化影响的技术和经济评估;当代经济全球化对全球变化的影响、后果及应对措施;第四纪环境变化(包括各种自然环境突变或灾变事件)的经济、社会和环境评价等。

5结束语

第四纪全球变化作为地理学研究的重要领域,其发挥的重要作用不言而喻。全球变化的研究对象是地球系统的各个圈层及其相互作用(包括大气圈、水圈、生物圈、人类圈、地圈),归纳起来就是对人类诞生以来,人类活动与自然系统的相互作用理论的探索。其研究成果对人类应对当前的挑战,实现可持续发展具有非常重大的影响。相信在相关领域学者、专家的努力下中国的全球变化研究将在中国乃至全球的经济社会建设中扮演更加重要的角色。

全球变化与灾害研究剖析

西南大学研究生课程考试 答卷纸 考试科目地球系统科学 院、所、中心地理科学学院 专业或专业领域自然地理学 研究方向城市地貌与灾害地貌 级别2014级 学年一年级 学期第一学期 姓名赵志军 学号112014318001287 类别② (①全日制博士②全日制硕士③教育硕士④高师硕士 ⑤工程硕士⑥农推硕士⑦兽医硕士⑧进修) 2014年11月 5 日 研究生院(筹)制

全球变化和灾害研究 摘要;工业革命以来,世界范围的工业生产和对自然的破环引起了一系列自然问题和社会问题。二氧化碳和相关温室气体的排放,使全球变暖,影响大气环流和降水在世界范围内的分布,温度升高,两极地区和高山地区冰雪融化,海平面上升,使沿海地区和河口三角洲受到海水淹没的危险。海水吸收大气中的二氧化碳,导致海水酸化,海洋生物受到影响等等。而这些,已经严重影响到社会的发展和人类社会的生产发展。 关键词;全球变化自然灾害气候变化 1全球变化 一般认为:全球变化是指人类现在和未来的生存与发展有重要的直接或潜在的影响,由自然因素或人类因素驱动在全球范围内所发生的地球环境的变化,或与全球环境有着重要关联的区域环境的变化。[1]全球变化会对人类社会的生产发展和自然界的生态平衡产生很大影响,以全球变暖为主导的全球变化产生一系列诱导变化(全球变暖——两极和高山地区冰雪融化——海平面上升/全球变暖——全球大气系统改变——局部气候和天气状况——降水的变化等等)。全球变化已经深刻影响到我们生活的方方面面,而且很多方面对人类生产产生不利影响,甚至严重影响到人类的生命财产安全。 个人看法;全球变化是指人类生产活动对地质和气象因素等地球因素的影响在天文因素的辅助下引起的地球环境的变化。随着人类生产活动的进一步加强,这种人类因素的作用逐渐加大,导致全球气候变化的无规律和极端天气的不断出现,在某些环境脆弱的地区容易引发巨大灾难。 1.2 全球变化的表现主要有以下几个方面 (1)温室气体的含量增加和大气成分的微量改变。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,从而引起全球气候变暖等问题。全球快速变暖已经是一个不争的事实,20世纪的升温率是近千年以来最快的,全球气温平均值从1880年到1980年的

全球环境变化考查方法说明及答案

《全球环境变化》课程考查办法 考查说明: 1.考查采用期末作业、出勤情况两者结合的方式进行; 2.考查总分为100分,其中本次考查作业占60分,出勤情况占40分。考查题目: 一、简答题(每小题10分,共40分) 1. 在地球历史上,曾发生过哪些气候突变事件,各对全球环境造成哪些 影响。 (一)气候快速变换事件 1. D-O事件(Dansgaard-Oescheger Oscillations) 格陵兰不同地点的冰芯记录显示,末次冰期(距今最近的冰期)期间存在多次短期变暖事件,温度可在很短的时间内增加6℃~7℃,从较现代低12℃~13℃增加到较现代低5℃~6℃,同时降尘减少4倍多,每次变暖持续的时间尺度约0.5ka~2ka,在110~15kaB.P. 期间共有23次。 2. Heinrich事件 哈特穆特·亨里奇发现北大西洋末次冰期的沉积层中普遍 存在6次大的冰漂碎屑沉积事件,反映了6次较大的冰山崩塌 融化过程。 并且,Heinrich事件与D-O事件的关系十分明显,每隔 几次D-O事件,就出现一次Heinrich事件,Heinrich事件正 是发生在D-O旋回的显著寒冷阶段。 (二)末次冰期的气候变化 末次冰期包括两个冰阶和一个间冰阶,但前一个冰阶冰 川所造成的地貌常被后一个冰阶的冰川所改造,目前所能见

到的主要是盛冰期(25~15kaB.P.)的冰川遗迹。 研究表明,盛冰期的气温约比现今低8℃~13 ℃,而中 纬西风带气温比现在低15 ℃。雪线也明显低于现在,降水比 现在少(相当于现在80%),中国季风区可能降水更少,蒸 发量也明显减少。 (三)新仙女木事件(The Younger Dryas Event) 1. 定义:在1 2.9kaB.P.,温度在数百年内突然下降6℃, 使气候回到冰期环境。 2. 得名由来:在欧洲丹麦哥本哈根北部黏土沉积层中,发 现了北极地区的一种草本植物——仙女木 的残骸。更早的地层里也有同样的两次发 现,分别称为老仙女木事件和中仙女木事 件。 (三)新仙女木事件(The Younger Dryas Event,YD) 3. 新仙女木事件发生的过程 冰河世纪(第四纪大冰期)结束后,地球气候大约在1.7万年前开始变暖,气温回升。两极、北美和北欧的冰川开始消融,海平面上升。到了1.3万年前,北美和北欧的冰雪已经融化了相当大一部分,南北半球春暖花开,一片繁荣景象。但是,就在这时,在1.26万年前,气温又骤然下降,世界各地转入严寒,两极和阿尔卑斯、青藏高原等地的冰盖扩张,许多本来迁移到高纬度地区的动植物大批死亡。这一次降温是很突然的,在短短十年内,地球平均气温下降了大约7、8℃。

尔雅通识课全球变化生态学-古松南开大学

全球变化生态学 古松南开大学 1.1课程主要内容概述 1、到目前为止,二氧化碳在大气中的浓度约为()。 A、百分之四 B、千分之四 C、万分之四 D、十万分之四 正确答案:C 2、对全球生态变化影响较大的圈层主要有()个。 A、2 B、3 C、4 D、5 正确答案:D 3、生态学主要研究()之间的关系。 A、生物和资源 B、人类和资源 C、生物和环境 D、人类和环境 正确答案:C 4、全球生态变化极易导致生态入侵现象的出现。() 正确答案:× 5、全球变化与每个人的利益都息息相关。() 正确答案:√ 1.2全球变化研究的兴起 1、从狭义上来讲,全球变化主要是指()的变化导致全球气候全景的变化。 A、土壤 B、生物 C、水体 D、大气 正确答案:D 2、最早提出大陆漂移学说的人是()魏格纳。 A、法国人 B、英国人 C、美国人 D、德国人 正确答案:D 3、海底扩张学说提出于()。 A、20世纪60年代

B、20世纪50年代 C、20世纪40年代 D、20世纪30年代 正确答案:A 4、20世纪70年代提出的地球系统科学开始将地球作为整体性的内容作为研究。()正确答案:× 5、太阳辐射达到地球后,约有47%会被散射或反射到宇宙中。() 正确答案:× 1.3地球气体成分的变化 1下列气体中不属于温室气体的是()。 A、二氧化碳 B、一氧化二氮 C、甲烷 D、氩气 正确答案:D 2、国际保护臭氧层日是()。 A、9月13日 B、9月14日 C、9月15日 D、9月16日 正确答案:D 3、臭氧层的问题最早提出于()。 A、1840年 B、1912年 C、1974年 D、1993年 正确答案:C 4、所谓的臭氧层空洞其实是臭氧层变薄,而非真正的消失。() 正确答案:√ 5、大气中二氧化碳的来源主要是化石燃料的燃烧及海洋的释放。() 正确答案:× 1.4温室效应与土地退化 1、全球每年约有()平方公里耕地变为沙漠。 A、5000-7000 B、7000-9000 C、50000-70000 D、70000-90000 正确答案:C 2、在人类释放的二氧化碳气体中,现阶段只查明了约()二氧化碳的去向。() A、三分之一 B、三分之二 C、六分之一

第四纪地质与环境读书报告 ——第四纪气候基本特征

第四纪地质与环境读书报告 ——第四纪气候基本特征 学院:沉积地质研究院 姓名:彭顺风 学号:2013020587

目录 一、概述 (1) 二、第四纪气候特征 (2) 2.1 第四纪冰期与间冰期 (3) 2.2 第四纪雨期和间雨期 (4) 三、第四纪气候变化判断的依据 (5) 3.1 古生物依据 (5) 3.2 地质依据 (6) 3.3 地貌依据 (6) 3.4 土壤 (7) 3.5 其它依据 (7) 四、结论 (7)

一、概述 从侏罗纪开始,世界气候演变的总趋势是气温逐渐下降,到第三纪末期,世界气候已经普遍变冷。这样发展的结果,就导致第四纪全球性大冰期的来临。此时期,寒冷气候带向南扩展,高纬度地区和高山地区在冰期中为冰川所覆盖。世界各大陆在第四纪大冰期时冰川面积和体积的数字,据各学者的估计稍有出入,总的来说,在第四纪最大一次冰期时,世界大陆有1/4—3/4的面积为冰川所覆盖(图1)。 而现代冰川覆盖的大陆面积仅占1/10。当时大陆上的冰川加上永冻层和海冰的面积,总计达一亿平方公里。当时分布在北半球的约占

2/3,分布在南半球的约占1/3。目前世界上冰川的分布在南半球的约占70%,而在北半球的仅占30%,前者主要在南极洲,后者主要分布在格陵兰和北极诸岛。现代冰川和第四纪冰期中冰川覆盖面积可参见图2。 二、第四纪气候特征 气候的剧烈变化是第四纪地质历史的基本特点之一。虽然第四纪气候与第三纪是过渡的,但气候变化与第三纪却是明显不同的。第四纪气候变化的特点是具有反复地大幅度地变冷和变暖,有陆地冰川规模的扩大和缩小,即出现冰期和间冰期以及雨期和间雨期。

第四纪地质的主要研究进展

第四纪地质的主要研究进展 摘要:本文主要从中国的黄土、红土以及冰川等方面来介绍第四纪地质在我国的研究中的进展概况。随着各种新型的、精准的测年等技术的应用使得第四纪的研究迅速发展,并取得了一系列的成果。 关键词:第四纪红土黄土冰川测年技术 从第四纪这门学科的发展史来追溯,大致经历了两个阶段,即萌芽期(古代到中世纪)和发展期(中世纪至今)。第四纪这个名字是由法国学者德努瓦耶(J.Desnoyers)于1829年提出,1893年英国著名地质学家莱伊尔(C.Lyel)又提出更新世一名。所以第四纪是一门较古老的学科。尤其是北半球各国,在第四纪研究方面都程度不同地取得了一些成就。六十年代初以来,由于与第四纪有关的学科深入发展,各种测试技术的应用及研究领域的扩大(如陆架区和深海区第四纪沉积物的研究),大大促进了第四纪学科的发展;经典的理论正在经受着考验和挑战,某些传统的内容也正在不断更新。 一、第四纪红土研究进展 中国南方红土是我国秦岭—淮河以南、青藏高原以东广泛分布的第四纪土状堆积,是我国热带、亚热带地区第四纪以来季风气候环境下的产物,是中国南方古环境演化与气候变迁的重要陆相沉积载体.该红土沉积通常由三部分岩性层组成,一般包括上部的下蜀黄土,中部的网纹红土层以及下部的均质红土层。近年来许多学者对我国南方第四纪红土的物质来源、地层学特征、土壤学特征、地球化学特征、磁学特征、生物特征等展开了广泛的探讨,对我国南方红土的成因、年代学、古气候学等进行了深入系统的研究,取得很多丰硕的成果。 1.红土的成因 近年来很多学者致力于中国南方红土的成因研究,但我国南方红土的物质来源和成因类型至今尚未取得一致的认识. 目前对我国南方红土物质来源有冲积、洪积、风积、坡麓堆积风化等不同看法。一些学者在肯定红土水成说的同时,提出我国南方局部地区网纹红土可能与冰川、生物和砾石风化作用有关。但是,我国亚热带南部和北部的红土物质来源可能是不同的.有的学者认为,我国南岭以南的第四纪红色粘土系全新世前的水成沉积物,是高处古土壤和古风化壳被流水冲刷而下在河谷或低平处的堆积物.很多学者认为,我国南部广东省、华南地区的红土母质主要是水成的。另外一些学者研究了我国北亚热带网纹红土后提出,我国亚热带北部长江中下游网纹红土大部分系风积成因。近年来,江西、湖南、浙江等中亚热带地区第四纪红土的粒

遥感技术在全球变化研究中的应用_王海花

第34卷第1期2009年1月环境科学与管理 E N V I R O N ME N T A LS C I E N C EA N D MA N A G E ME N T V o l .34N o .1 J a n .2009 收稿日期:2008-07-03 作者简介:王海花(1981-),女,山西省朔州市人,硕士研究生,研究 方向为地理信息系统及其应用。 文章编号:1673-1212(2009)01-0156-06 遥感技术在全球变化研究中的应用 王海花1 ,刘耀龙1 ,阎成赟 2 (1.华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海200062;2.海军出版社,天津300450) 摘 要:全球变化是当今地球科学研究的热点。具有快速、多波段、周期性、大面积覆盖等观测能力的空间遥感 技术,是全球环境变化研究中不可替代的重要手段。本文对全球变化研究的主要内容进行了简要回顾,对遥感技术在全球变化研究当中的地位和作用进行了论述。遥感技术在中国全球变化研究中的应用主要体现在土地覆盖、森林与草场、海洋调查与灾害监测等方面。这些研究为遥感技术在全球环境变化研究中的深入应用奠定了基础。 关键词:全球变化;遥感技术;土地覆盖;灾害监测中图分类号:X 87 文献标识码:A A p p l i c a t i o n o f R e m o t e S e n s i n g T e c h n o l o g y t o G l o b a l E n v i r o n m e n t C h a n g e W a n g H a i h u a 1 ,L i u Y a o l o n g 1 ,Y a n C h e n g y u n 2 (1.E a s t C h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y M i n i s t r y o f E d u c a t i o n K e y L a b o r a t o r y o f G e o g r a p h y -I n f o r m a t i o n S c i e n c e ,S h a n g h a i 200062,C h i n a ;2.N a v y P r e s s ,T i a n j i n 300450,C h i n a )A b s t r a c t :G l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e i s t h e t o p r e s e a r c h o f e a r t h s c i e n c e .R e m o t e s e n s i n g t e c h n o l o g y ,w h i c hh a s q u i c k ,m u l t i b a n d ,c y c l i c a n d l a r g e -a r e a o b s e r v a t i o n c a p a b i l i t i e s ,i s t h e i r r e p l a c e a b l e m e t h o di ng l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e r e s e a r c h .T h i s p a p e r b r i e f l y i n t r o d u c e s t h e m a i n c o n t e n t o n g l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e r e s e a r c h a n d e x p l a i n s t h e s t a t u s a n d r o l e o f r e m o t e s e n s i n g t o g l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e .A p p l i c a t i o n s o f r e m o t e s e n s i n g t o g l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e i n c l u d e l a n d c o v e r ,f o r e s t a n d p a s t u r e ,o c e a n o g r a p h i c s u r v e y ,d i s a s t e r c o n t r o l a n d s o o n .T h e s e r e s e a r c h e s l a y t h e f o u n d a t i o n f o r i n -d e p t h a p p l i c a t i o n s o f r e -m o t e s e n s i n g t o g l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e r e s e a r c h . K e y w o r d s :g l o b a l e n v i r o n m e n t c h a n g e ;r e m o t e s e n s i n g t e c h n o l o g y ;l a n d c o v e r ;d i s a s t e r c o n t r o l 当前,人类面临着人口膨胀、资源匮乏和环境恶化三大危机,而其中环境恶化制约着人类的生存和资源的可持续利用。影响全球环境的温室效应、臭氧层破坏、森林锐减、物种灭绝、土地退化和淡水资源短缺等一系列重大问题困扰着人类社会。面对全球环境日益恶化的严峻现实,科学家必须在研究全球变化现状的基础上,预测未来环境变化趋势,从而 为政府决策提供科学依据[1] 。 遥感具有全球观测的能力,即遥感可从多波段、多时相和全天候角度获得全球观测数据,这在全球环境变化研究中是其它任何方法或技术无可替代的。全球尺度环境问题的出现,诸如土地退化、全球变暖、海平面上升、生物多样性丧失和全球性资源危 机等,迫使人类从全球角度、不同层面上去观测地 球,研究地球各圈层、各子系统间的物质、能量循环及相互作用机理,甚至还要研究地球与星际空间的相互作用,这些促进了空间科学,特别是遥感技术的长足发展。遥感技术的发展,无论是其平台技术,还是其传感器技术,都以地球观测作为主要目标,不断提高了遥感平台光谱分辨率、空间分辨率和时间分辨率。例如,美国、日本和欧空局等不惜投入巨资,纷纷出台新的地球观测系统(E O S )计划,在航空、航天等空间领域展开了激烈的竞争,从T I R O S 卫星到N O A A ,从L a n d s a t M S S 到L a n d s a t T M ,从S P O T 到新一代A D E O S 以及R a d a r s a t 等无不提高其空间和时间分辨率,从更高、更广、更精确的角度获取全球或大尺度地球资源、环境动态数据。中国地处东亚季风区,水、热和土地等农业自然条件的区域差异显著,为了掌握中国资源与环境国情,近30年来开展了遥感环境监测、资源调查,不断积累了土地覆盖动 · 156·

全球变化生态环境学规范标准答案

1.1课程主要内容概述已完成成绩:75.0分1【单选题】对全球生态变化影响较大的圈层主要有()个。 A、2 B、3 C、4 D、5 我的答案:D得分:25.0分2【单选题】生态学主要研究()之间的关系。 A、生物和资源 B、人类和资源 C、生物和环境 D、人类和环境 我的答案:C得分:25.0分3【判断题】全球生态变化极易导致生态入侵现象的出现。()我的答案:√得分:0.0分4【判断题】全球变化与每个人的利益都息息相关。()我的答案:√得分:25.0分 1.2全球变化研究的兴起已完成成绩:100.0分1【单选题】海底扩张学说提出于()。 A、20世纪60年代 B、20世纪50年代 C、20世纪40年代 D、20世纪30年代 我的答案:A得分:25.0分2【单选题】最早提出大陆漂移学说的人是()魏格纳。

A、法国人 B、英国人 C、美国人 D、德国人 我的答案:D得分:25.0分3【判断题】太阳辐射达到地球后,约有47%会被散射或反射到宇宙中。()我的答案:×得分:25.0分4【判断题】20世纪70年代提出的地球系统科学开始将地球作为整体性的内容作为研究。()我的答案:×得分:25.0分 1.3地球气体成分的变化已完成成绩:100.0分1【单选题】 下列气体中不属于温室气体的是()。 A、 二氧化碳 B、 一氧化二氮 C、 甲烷 D、 氩气

我的答案:D得分:25.0分2【单选题】国际保护臭氧层日是()。 A、9月13日 B、9月14日 C、9月15日 D、9月16日 我的答案:D得分:25.0分3【单选题】臭氧层的问题最早提出于()。 A、1840年 B、1912年 C、1974年 D、1993年 我的答案:C得分:25.0分4【判断题】大气中二氧化碳的来源主要是化石燃料的燃烧及海洋的释放。()我的答案:×得分:25.0分 1.4温室效应与土地退化已完成成绩:75.0分1【单选题】中国人工林固定的二氧化碳占森林总固定量的()。 A、20% B、40% C、60% D、80% 我的答案:D得分:25.0分2【单选题】

国家重点研发计划全球变化及应对重点专项2016年拟立项

国家重点研发计划“全球变化及应对”重点专项2016年拟立项项目公示清单 序号项目编号项目名称项目牵头单位 项目 负责人 中央财政经费 (万元) 项目实施周期 (年) 1 2016YFA0600100 全球气候数据集生成及气候变化关键 过程和要素监测 北京师范大学梁顺林3500.00 5 2 2016YFA0600200 基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳 同化系统研究 南京大学居为民2800.00 5 3 2016YFA0600300 全球变化大数据的科学认知与云共享 平台 中国科学院遥感与数 字地球研究所 吴炳方2800.00 5 4 2016YFA0600400 气候多尺度变化与年代际重大事件的 归因及预估 中国科学院大气物理 研究所 马柱国2800.00 5 5 2016YFA0600500 过去气候变化定量重建方法和我国区 域气候重建 南京大学鹿化煜2800.00 5 6 2016YFA0600600 全球变暖背景下热带关键区海气相互 作用及其对东亚夏季风气候的影响研 究 中国科学院大气物理 研究所 陈文2500.00 5

7 2016YFA0600700 中国北方地区极端气候的变化及成因 研究 南京信息工程大学王会军2654.00 5 8 2016YFA0600800 中国北方森林和草地生态系统碳氮耦 合循环与碳源汇效应研究 中国科学院沈阳应用 生态研究所 韩士杰2500.00 5 9 2016YFA0600900 大型水库对河流-河口系统生物地球 化学过程和物质输运的影响机制 中国海洋大学王厚杰* 10 2016YFA0601000 中国西南河流拦截对流域碳氮循环和 输送的影响及其效应评估研究 天津大学肖化云* 11 2016YFA0601100 海洋储碳机制及区域碳氮硫循环耦合 对全球变化的响应 中国地质大学(武汉)谢树成* 12 2016YFA0601200 海洋生态系统储碳过程的多尺度调控 及其对全球变化的响应 厦门大学黄邦钦* 13 2016YFA0601300 中国东部陆架海域生源活性气体的生 物地球化学过程及气候效应 中国海洋大学杨桂朋2586.00 5 14 2016YFA0601400 近海生态系统碳汇过程、调控机制及 增汇模式 厦门大学张瑶2500.00 5 15 2016YFA0601500 陆地水循环演变及其在全球变化中的中国水利水电科学研严登华2800.00 5

全球变化的应对挑战与机遇

全球变化和可持续发展:挑战与对策 【摘要】全球变化是指由自然和人文因素引起的地球系统功能的全球尺度烦人变化,包括大气与与海洋环流、水循环、生物地球化学循环以及资源、土地利用、城市化和经济发展等的变化。全球变化是随着全球环境问题的出现和人类对其认知程度不断深化而被提出和发展起来的。当今,人类正面临这一系列前所未有的重大全球性气候和环境问题——温室效应与全球变暖、海平面上升、人口激增与土地荒漠化、森林面积剧减与生物物种的快速灭绝、水资源匮乏、臭氧层破坏、大气中的氧化作用的减弱、环境恶化与灾害频发等。 人类活动对地球环境产生直接的、间接的影响。因此,人类对全球变化的研究与认识程度;如何合理地安排人类活动;在全球变化背景下如何应对各种灾害现象等等对人类的生存发展和社会经济有着重要影响。在认识研究了全球变化后,我们提出了可持续发展,不仅要求人与自然和谐发展,还需要实现人类社会自身的和谐发展。 关键词:全球变化直接影响间接影响可持续发展和谐发展 一、全球变化及其研究共识 1、全球变化 “全球变化是一种新的地球观,它以地球系统的概念为基础,从整体上研究地球系统在各个时间尺度上随时间的变化,集中研究那些把系统所有部分联系在一起的、并导致系统发生变化的过程和机制。人类活动导致的全球变化及人类对全球变化的适应受到特别的关注。下一理解的全球变化主要是指人类生存环境的恶化。”[1] 全球变化的研究对象是地球系统的各个圈层及相互作用(包括大气圈、水圈、生物圈、人类圈、地圈),其直接研究对象是地球巨系统中的物理、化学、生物和人类等子系统。显然,环境问题对于世界各国的经济发展和人类社会生存有着深远的影响,它直接涉及到地球上有限资源的可持续利用和地球的可居住性等重大的战略性科学与社会问题。因此,认识了解地球系统的科学,预测、延缓或适应全球变化,对于协调自然与社会的持续稳定发展有着积极的意义。 2、全球变化研究共识 在2000年科学研究委员会议上,IGBP,IHDP,WCRP达成一致共识。全球变化研究共识主要包括:①地球系统是一个独立的自调节系统,包括物理、化学、生物和人类各组分。各组分之间的相互变化与反馈非常复杂,并且具有多尺度的时空变化。对地球系统动力学的认识在最近几年得到了很大提高,这为评估人类所引起变化的影响与后果提供了合理的基础。②除了温室气体排放及气候变化外,人类活动以多种方式影响着地球的环境。人类所引起的地球陆地表面、海洋、海岸带、大气层以及生物多样性、水循环、生物地球化学循环的变化远远超过了自然变率,并且其中的一些变化正在加强,这一点已得到确认。③全球变化不能用简单的因果关系来理解。人类驱动的变化一复杂的方式对地球系统产生多重影响,这些影响之间以及这些影响与局地和区域尺度的变化也以多维模式相互作用,这很难理解而且更难进行预测。实际上,此类令人不可理解的问题大量存在。④地球系统动力学往往以临界状态和突变来描述。人类活动会在不经意间触发地球系统动力学的变化,对地球环境和居民产生严重后果。人类活动对地球系统从一种状态向另一种状态的转变具有潜在作用,这种影响将被证明是不可逆转的。在地球环境中人类驱动的突变的概率虽尚未量化,但不容忽视。就一些关键的环境参数而言,地球系统已经超出了过去至少50万年发生的自然变率的范围。目前地球系统中同时存在的各种变化数量与发生频率等都是空前的,地球正在以前所未有的状态运行。[2] 应对全球变化挑战

浅述第四纪气候对中国地质及生物的影响

浅述第四纪气候变化对中国地层及生物影响 专业:08资环姓名:学号:2008510214 【摘要】第四纪属于离人类出现最近的地质时期,其对人类的生存环境及分布都产生了重大的影响。关于中国第四纪气候变化的简题,李四光教授在所著“中国地质”一书中曾指出:“自上新世后期以来中国的气候变化是一个吸引人、但尚有争谕的简题。我们有两类指向不同方向的数据。公正地对待这些分歧的数据,需要对它侧独立地进行估价和权衡一下它们的其正价值。……”。本文将第四纪气候变化对中国地貌,地层及生物特征与分布的影响。 【关键词】第四纪气候、中国地层、生物特征及分布特点 正文: 一、第四纪、第四纪气候的定义: 第四纪是指约2.4Ma Bp以来地球发展的最新阶段。按照第四纪生物演变和气候变化,通常把第四纪四个时间尺度不等的时期:早更新世(Q1),中更新世(Q2),晚更新世(Q3),全新世(Q4)。第四纪是自然与人类相互作用的时代,它的过去、现在和未来变化都与人类的生存与发展息息相关。 第四季气候是指第四纪冰川活动期的气候。第四纪是距今约200万年前开始的地球史上最近一次大冰川期,大冰期由冷暖干湿交替出现的亚冰期和亚间冰期组成。根据现在地表冰川地形研究,欧洲阿尔卑斯山山岳冰川有五次下注,命名的亚冰期为:多脑、群智、民德、里斯和武术。中国据李四光等研究,划出了鄱阳、大姑、庐山和大理四个亚冰期。大多数学者认为,世界上第四纪亚冰期的发生时间大体是一致的。在第四纪最大一次亚冰期中,世界大陆有32%的面积被冰川覆盖,在高山地区(如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等)都出现了大量的冰川,气候寒冷,平均气温比现在低8~12℃;在间冰期中,气候温暖,北极气温比现在高10℃以上,低纬度地区也比现在高5.5℃。 二、第四纪气候变化的基本特征, 1、在约2.4Ma的全球降温背景上发生过多次急剧的寒暖气候波动,高纬和高山区呈现冰期与间冰期交替,中低纬区受高纬冰期间冰期的影响发生同时间尺度的干冷与暖湿气候的变化。气候变化强度从高纬往赤道方向变小,陆地比海洋的变化更明显,气候带的南北(或山地的上下)移动,导致一系列地表环境发生相应的变化,对人类和生物造成重要的影响。 2、第四纪时期的大洋面并不稳定,中国东部各海域自更新世以来曾发生过多次海面升

国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)

“国际全球环境变化人文因素计划”(International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change, IHDP),是对地球系统进行集成研究(the integrated study of the Earth System)的联合体——地球系统科学联盟(Earth System Science Partnership, ESSP)的4大全球环境变化计划之一.IHDP最初由国际社会科学联盟理事会(ISSC)于1990年发起,时称“人文因素计划”(Human Dimensions Programme, HDP)。1996年2月,国际科学联盟理事会(ICSU)联同ISSC成为项目的共同发起者,项目名称则由HDP演变为IHDP,秘书处设在德国波恩。 人文因素 全球环境变化(Global Environmental Change, GEC)是由人类活动和自然过程相互交织的系统驱动所造成的一系列陆地、海洋与大气的生物物理变化。 全球环境变化中的人文因素(Human Dimensions on Global Environmental Change, HDGEC)研究阐明人类-自然耦合系统,探索个体与社会群体如何驱动局地、区域和全球尺度上发生的环境变化?这些变化的影响?如何减缓和响应这些变化? 国际全球环境变化人文因素计划(International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change, IHDP)由国际科学联盟理事会(ICSU)与国际社会科学联盟理事会(ISSC)于1996年共同发起,是一个跨学科、非政府的国际科学计划。 IHDP与其它3项GEC计划,即国际地圈生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)和生物多样性计划(DIVERSITAS),统称“地球系统科学联盟”(ESS-P)。各计划之间通过可持续性联合计划建立了密切的合作关系。 IHDP侧重描述、分析和理解HDGEC,研究全球环境变化背景下,土地利用/土地覆盖变化,全球环境变化的制度因素,人类安全,可持续性生产、消费系统,以及食物和水的问题、全球碳循环等重大问题。 IHDP计划围绕着3个主要目标开展、实施——科学研究、科研能力建设和国际化的科学网络。IHDP的研究需要全世界范围内各个学科的科研工作者的共同努力、合作。 目的 人类活动对地球环境的很多方面都产生着巨大的影响。人类的直接活动已经改变了近50%的陆地表面,这给生物种类、土地结构和气候带来重大的影响。人类直接或间接使用的淡水资源已经超过总量的一半,很多地区的地下水资料也被迅速的耗尽。自从人类进入工业化时代以来,一些重要的温室气体的浓度迅速上升,带来了地球气候潜在的变化。沿海、海岸线的生活环境迅速的改变,世界范围内的渔业生产正在衰竭。 全世界范围内的科学家都在研究这些变化的起因、结果以及可能引起的自然界的响应。显然,也只有依靠全世界的自然科学家(例如,生态学家、气候学家、海

第四纪末次间冰期—冰期的气候变化和驱动机制

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e72100454.html, 第四纪末次间冰期—冰期的气候变化和驱动机制 作者:包浪李海平 来源:《城市地理》2017年第09期 摘要:重建第四纪环境使环境演变的时间框架可以建立起来,结合地层层序,可正确的解释地质沉积记录的环境信息,并将这些分散的地质信息记录进行对比。关于第四纪末次间冰期一冰期(130-10KaBP)的气候旋回的研究能比较详细的运用这些不同的方法和手段。本文通 过对末次间冰期一冰期的气候环境的描述,分析此种气候旋回的驱动机制。 关键词:末次间冰期-冰期;气候变化;气候旋回;驱动机制 1.引言 在18世纪末至19世纪早期,欧洲研究者依据阿尔卑斯山和斯堪的纳维亚山地冰川堆积物和基岩、漂砾上发现冰川擦痕远离现代冰川的分布情况,提出了“冰期理论”。最著名的是Penck和Bmckner(1909)对阿尔卑斯4次冰期(玉木、里斯、民德和贡兹)划分规模影响很大。 近年来对深海沉积有孔虫壳体中与冰量变化有关的氧同位素测定与古地磁测年法结合的研究,确定了称为深海氧同位素阶段(MIS)的多次冷期和暖期的交替存在及与之对应的米兰科维奇学说的验证和发展,大大更新了冰期的理论。 在过去的几十年里对末次间冰期一冰期的环境变化进行了大量的研究,积累了丰富的陆地化石、极地冰川和深海沉积氧同位素序列等反映环境变化信息。在这个时间段内,地球经历了暖期和冷期以及一些持续时间较短的气候波动(冰阶和间冰阶),这些环境的演变可以运用各种地质测年的方法来提供过去130KaBP相对可信的证据。 2.第四纪末次间冰期的气候变化 2.1气候状况 末次间冰期的开始表现约130KaBP,结束于约75KaBP,在世界各地有不同的名称,在阿尔卑斯山称为里斯-玉木间冰期,在中国东部称为庐山-大理间冰期。这段时候的气候状况,在深海沉积物、冰芯氧同位素曲线和孢子花粉记录和海平面变化曲线上都有比较明显的反映。大量气候替代性指标表明末次间冰期最暖时,北半球中纬度到高纬度的气候比现代要明显的温暖。 2.2温度记录

一全球环境变化的内容1

人类活动与全球环境变化研究 摘要:全球环境变化主要表现在全球变暖,人类活动与环境变化之间存在着相互影响的关系。环境变化的负面影响,不仅使极端天气气候事件频繁发生,使局部地区甚至整个生物圈结构和功能失衡,导致全球环境进一步恶化。本文着重分析人类活动会引起环境的变化和环境的变化对人类活动产生的影响。 关键词:环境变化的内容; 人类活动引起的环境变化;环境变化对人类的影响;一全球环境变化的内容 全球环境变化(Global Environmental Change, GEC)是由人类活动和自然过程相互交织的系统驱动所造成的一系列陆地、海洋与大气的生物物理变化。由日益严重的全球环境变化问题,对地球系统进行集成研究(the integrated study of the Earth System)、旨在促进地球系统集成研究和变化研究以及利用这些变化进行全球可持续发展能力研究的联合体——地球系统科学联盟(Earth System Science Partnership, ESSP),由以下4大全球环境变化计划组成: (1) 世界气候研究计划(World Climate Research Programme, WCRP); (2) 国际地圈生物圈计划(International Geosphere-Biosphere Programme, IGBP); (3) 国际全球变化人文因素计划(International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change, IHDP); (4) 国际生物多样性计划(An International Programme of Biodiversity Science, DIVERSITAS). 二人类活动引起的环境变化 在人类早期的历史中,人口稀少,而且人类除了自己的人?力之外,所掌握的、控制与破坏自然的超人力量非常有限,因此人类活动对地球系统的影响还非常有限,人类对地球系统的开发利用离自然的承载极限还相当远。但随着人类社会的不断发展,特别是工业革命以来,人类掌握的控制与影响地球系统的力量不

全球变化研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划

全球变化研究国家重大科学研究计划 “十二五”专项规划 一、形势与需求 全球变化是指由自然因素和人类活动引起的地球系统功能的全球尺度的变化,以全球变暖为突出标志的气候变化是全球变化的重要表现之一。全球变化研究是本世纪国际地球科学的前沿领域,其关注的科学问题对当今世界政治、经济发展和外交事务具有重大和深远的影响。 当前国际全球变化研究强调以可持续发展为导向,建立、加强和整合全球和区域的观测体系,提高对未来环境变化及其对人类影响预测的可靠性,避免和控制具有破坏性的全球环境变化,健全评估机制,鼓励技术、政策和社会响应创新,设计能有效推动全球可持续发展的制度和行为,为未来10年实现全球可持续发展的目标提供科学支撑。 我国在过去气候变化、季风、生态系统碳循环、干旱化与冰冻圈等方面已取得了一批有国际影响的重要成果,其中在高分辨率气候序列重建、东亚季风机制和陆地生态系统碳收支等方面形成了优势。但与发达国家相比,还存在跨学科交叉集成程度不高,数据系统参与国际比较能力不足,地球系统模拟研究深度不够等问题。 通过部署全球变化研究国家重大科学研究计划,抓住国际全球 —1—

变化科学发展的契机,全面开展全球变化科学研究,在若干关键科学问题上取得重大突破,有力推动我国全球变化科学发展,为国家应对全球变化、保障社会经济可持续发展和参与国际气候变化谈判提供科学支撑。 二、总体思路与发展目标 (一)总体思路 积极贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《应对气候变化国家方案》和《中国应对气候变化科技专项行动》,面向国家重大需求和国际科学前沿,进一步整合资源,强化全球视野,突出中国特色,加强学科交叉和集成研究,完善平台建设,实现数据共享,研发地球系统模式,显著提升我国全球变化研究水平和为全球可持续发展提供科学支撑的能力。 (二)发展目标 在全球变化基本规律、人类活动对全球变化的影响、气候变化影响与适应、地球系统模式、地球系统变化趋势预测等研究领域的关键科学问题上取得一批原创性成果,在季风亚洲-北太平洋-印度洋区域地球系统动力学与气候变化研究方面取得国际领先地位;建立和完善全球变化科学数据采集、处理和管理平台,建设全球变化科学基础数据集(库);建立具有自主知识产权的地球系统模式;提高对未来环境变化及其对人类影响预测的可靠性;培育国际一流水平的研究队伍。为国家应对全球变化,保障社会经济可持续发展和参与国际气候变化谈判提供科学支撑。 —2—

全球环境变化-课程大纲

兰州大学地理学基地课程教学大纲 全球环境变化 一、说明 (一)课程性质 该课程是国家理科基础科学与人才培养基地班地理学专业本科生高年级必修课程。 (二)教学目的 通过课程的学习,使同学了解在全球尺度上的由于自然和人为原因造成的环境变化问题的实质以及人类如何应对全球环境变化问题,回答以下问题:1.大气中CO2如何影响全球温度?2.什么决定了海面变化、海面变化怎么样海岸环境?3.大气组成、地球温度随时间是如何变化的?4.海洋、大气及陆地自然地理状况中决定气候时空模式的控制因子是什么?5.全球变暖的实质是什么?温室气体的来源是什么、如何控制?6.臭氧层空洞是如何产生的?如何保护平流层臭氧?7.酸雨和光化学污染产生的原因及防治?8.自然和人类迁移、人口增长是如何影响陆地环境的?9.全球尺度的自然灾变对于地球上一般生命及具体到人类的作用是什么?同时使同学熟悉环境变化研究领域的前沿科学问题,引导同学熟悉环境变化领域的专业外语词汇和科学论文英文写作,通过课堂训练和文献阅读,使同学基本掌握地球科学论文的英文写作技能,为独立完成所在领域的论文英文撰写奠定基础。 (三)教学内容 全球环境变化课程阐述了地表自然环境在历经了漫长的演化过程后,随着人类的出现和人类文明的高度发展,受到的人类活动深刻影响。阐明人类赖以生存的地表环境的自然演化过程、全球环境的控制因子(太阳辐射、大气、海洋、冰川等)的相互作用机理及其反馈机制、环境变化对人类社会已经或可能造成的影响和人类在发展过程中如何实现人类与自然协调相处等重大科学问题。首

先了解全球环境的背景知识,如地球在太阳系中的形成、内部结构、表面特征、板块构造格局等;然后介绍地球环境形成演化过程中最重要的一环——大气圈的演化历史及其在地球温度变化中的作用,通过地球表面新生代以来温度变化了解全球环境的过去变化过程;在现代环境格局下,大气和海洋环流、海面变化及其环境效应是当代环境变化的重要组成部分;大气中二氧化碳、甲烷等温室气体含量的变化是近代以来全球温度升高的原因之一,温室效应的机理、温室气体的来源及其控制正是当前全球环境问题中各国家间争论的焦点;平流层(同温层)臭氧(O3)是太阳光线中紫外线的天然屏障,但是由于氟利昂(CFCs)的使用导致臭氧层的破坏甚至臭氧空洞的出现,对人类及地球表面生物的生存构成严重威胁,保护臭氧层也是当前全球环境问题的重要任务;化石燃料燃烧、工业废气的排放导致低层大气成分的改变,酸雨、光化学污染也成为严重的环境问题;人类迁移、人口增长导致的在区域开发、资源利用过程产生的环境问题也是全球环境问题不可忽视的方面;地球生命进化繁衍过程中还受到灾变(主要是大的地质灾害)的影响,灾变也会对地球环境产生重要影响,地质历史时期的灾变对全球环境造成的影响是未来可能灾变发生时对人类环境造成影响的类比。 作为双语教学课程,教学内容还增加英文科学论文写作部分,介绍国际科学论文写作规范和要点、科学论文摘要写作示例,按科学论文摘要和综述论文分别进行课堂写作训练,评阅指导。 (四)教学时数 总学时数:54 学分:3 (五)教学方式 多媒体双语教学(英文教材、英文讲授、中文辅导),课堂讲授与课外练习相结合。 二、本文 第一部分背景知识 第一章变化中的地球

气候变化的研究方法和依据

气候变化的研究方法和依据 物理学院李佳明 摘要:地球的气候不断地在变化着,气候在一段时间内的波动变化即为气候变化。一段时间可能是指几十年或几百万年。地质年代的气候变化总体上在时间上是缓慢的,而现代气候变化是快速的。对于气候变化的科学共识是国家和国际制定气候政策的支撑和依据,因此对于气候变化的科学研究具有很深刻很现实的意义。本文旨在讨论目前研究气候变化的主要依据和一些方法。 一、地质时期古气候的主要研究方法 1、生物学方法。这是地质时期和历史时期气候变迁研究中应用最广泛的一种方法。各种古生物(包括喜冷、喜暖、喜干和喜湿的古植物和古动物)的生存范围、分布区域以及随时间的变化,都可以为古气候研究提供极好的证据。比如应用极广的微体古生物(包括植物孢粉、微体动物象介子生物的化石等)。我们可以通过分析这些微体古生物的数量、分布范围等,来研究气候变迁。 2、地质学方法。包括通过研究不同地点和不同时期地层沉积相的变化,恢复沉积环境,并与现代的气候条件比较(将今论古),以确定古气候状况。 这里沉积作用指的是固体物质从空气或水体的悬浮或融解状态中沉积下来的过程。如黄土是一种风积物,从粉尘物质的产生、搬运、沉降到发育微黄土的全过程中,一直暴露于地表空间,受到当时大气圈及区域生物气候条件的直接影响。这样可以通过分析黄土——古土壤层中粉尘颗粒的大小,来确定当时的风速大小、气候干燥度等。通过分析孢粉等含量可以知道当时古生物的生长情况,从而知道气温、降水等的变化。 3、冰川学方法。主要步骤为以下两步: (1)同位素含量与降雪的温度有关,因此可以根据氧同位素来推算古代温度。一般在中高纬度地区温度下降1oC,δ18O(氧同位素的变化值)约降低0.7‰。 (2)定年:利用冰盖中氧同位素的含量,可以确定气温序列,但这一序列是什么年代的,则需要定年。积雪的物理状况有明显的季节变化,因此使冰盖在垂直方向上形成明显的层状结构,每年一层,就如同树木年轮一样,这样,在冰盖表层就可以用肉眼直接分辨年层。但在冰盖深层(时间比较早的冰层),由于冰盖的分层越来越薄,则就需要借助仪器分析,比较可靠的是利用δ18O,因为δ18O有明显的季节变化。有时候也可根据其它指标来定年,如甘肃敦煌冰盖是参照微粒量来定年的。或用数学统计的方法来估算。 4、矿物分析法。即通过对岩石、矿物的分析研究获取古气候变迁的历史。另外也可以通过地球化学的方法推测过去的气候。比如如果某地层中含有煤层,则可推断当时气候湿润;如果有珊瑚,则当时为热带海洋气候;若有石膏和岩盐则为干燥气候;有冰迹物则为寒冷气候等。 5、考古学方法。从古代人类分布,农业生产的方式,考古的发现,口头传说和历史文献中,可以发现历史上气候变迁的情况,气候变迁曾经造成多个文明的毁灭。 二、现当代气候变化的主要研究方法 1、气候监测。气候监测是20世纪70年代提出的一个名词,其意义是对整个气候系统进行全面的观测,以便及时发现气候系统状况的任何只得注意的变化。气候监测是气候系统

相关文档
最新文档