全球变化
3 全球变化的主要特征与过程
(三) 年际至百年尺度
全球变化 • 这一时间尺度的事件发生在年际、年代际到世纪际 • 主要驱动因子包括太阳活动、火山活动、大气环流的长期变化、厄尔 尼诺—南方涛动等自然因子和大气温室效应的增强等人为因子。 • • • • • 太阳活动具有大致11 a和80 a的周期 火山尘埃指数的变化具有大致70 a的周期 赤道平流层纬向风具有准2a的振荡 厄尔尼诺—南方涛动具有3a一7a的短周期和大约70 a的长周期 近百年来地球大气中温室气体CO2含量的变化则呈现持续上升趋势。
板块运动、海陆变迁、山脉形成、大洋扩张、大气圈形成、生命起源与进化
(二)千年至万年尺度
全球变化
• 发生在地质年代表最新的一个地质时期 发生在地质年代表最新的一个地质时期——第四纪和人类历史时 第四纪和人类历史时 期内，主要受到地球轨道参数如偏心率、黄赤交角和岁差等变化 期内 的影响。 • 具有准周期性变化的特点，属于可逆过程中的事件。 • 典型事件包括第四纪冰期一间冰期的交替，冷暖、干湿变化 • 冰盖变化导致海面的大幅度升降 • 大气成分变化，尘埃含量变化；干旱区古土壤层的发育；生物种 的分布、迁移和灭绝 • 人类文明的诞生与发展：如北京猿人出现于（0.5 Ma），马坝人 （0.13Ma）、丁村文化（0.12Ma），仰韶文化（7 ka）
But those cosmic rays can't reach Earth when the sun is stormy with sunspots and the solar wind is roaring. So a tree ring containing low carbon-14 is a sign of few cosmic rays in that growth year, which is an indicator of a stormy sun, contend Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung's Sami Solanki and colleagues. Most striking in the new sunspot archive derived from the new method is how much today's ongoing stormy period stands out from past periods, the researchers said. "During the last eight millennia, the episode with the highest average sunspot number is the ongoing one that started about 60 years ago," reported Solanki. And although 11,400 years is merely a moment in the multi-billion-year life of the sun, it is enough to contain a record of 31 high sunspot periods which average about 30 years in length, the researchers said. The longest is 90 years long. That is enough of a sample to enable the researchers to venture a guess about how long the current stormy period will last. "The probability that it will continue until the end of the twenty-first century is below one percent," the researchers conclude. As for whether the last few decades of storminess on the sun is the cause of global warming over the same period, it's not likely, said Reimer. "The increased solar activity may account for part of the climate trend and it does come at a bad time," she said. "However, in terms of actual warming it probably isn't a large contributor."
全球变化 名词解释
全球变化名词解释
全球变化是指地球上自然和人为因素导致的各种变化的总称。
它包括了自然环境、气候系统、生态系统、社会经济等方面的变化。
以下是对全球变化的多角度全面解释：
1. 自然环境变化，全球变化包括了地球自然环境的各种变化，
如地质构造变动、地壳运动、火山喷发、地震等。
这些变化会对地
球的地貌、地理特征和自然资源分布产生影响。
2. 气候系统变化，全球变化还包括了气候系统的变化，如气候
变暖、极端天气事件增多、海平面上升等。
这些变化是由大气、海洋、陆地和冰雪系统相互作用引起的，会对生态系统、农业、水资
源和人类社会产生广泛的影响。
3. 生态系统变化，全球变化还涉及生态系统的变化，包括了物
种灭绝、生物多样性减少、生态系统退化等。
这些变化是由人类活动、气候变化和环境污染等因素引起的，会对生态平衡、食物链和
生态服务功能产生影响。
4. 社会经济变化，全球变化还涉及社会经济领域的变化，如人
口增长、城市化、经济发展等。
这些变化会对资源利用、能源消耗、社会结构和经济发展模式产生影响，同时也会对社会公平、贫富差
距和可持续发展等问题带来挑战。
综上所述，全球变化是一个综合性的概念，涉及了自然环境、
气候系统、生态系统和社会经济等多个领域的变化。
它对地球和人
类社会都产生着深远的影响，因此需要全球范围内的合作和努力来
应对和适应这些变化。
地球环境全球变化
内容：
• 生物多样性的生态系统功能； • 生物多样性的产生、减少及其维护； • 生物多样性的编目与监测。
5.中国的全球变化研究
我国的全球变化研究对下列两个方面的科学问题进行了重 点研究：
• 首先是具有全球意义的、同时又是我国急需解决的区域 性生存环境问题；
• 其次是全球变化对我国的气候、环境和经济发展的影响。 我国科学家近一二十年在古季风环境变化、大气温室气体 排放监测、全球气候变化对我国和陆地生态系统的可能影响、 中国土地利用和土地覆盖变化历史、区域气候变化的模拟和预 报、全球气候变化问题对策研究等许多方面所开展的工作和成 就都对国际全球变化研究作出了贡献 。
2.国际地圈一生物圈计划(IGBP)
IGBP主要以生物地球化学循环于系统及其与物 理气候子系统的相互作用为主要研究对象，其科学 目标是：了解和阐述控制整个地球系统的关键的物 理、化学和生物相互作用过程；了解和阐述支持生 命的独特环境；了解和阐述出现在地球系统中受人 类活动影响的重大全球变化。特别是那些时间尺度 为几十年至几百年，对生物团影响最大，对人类活 动最为敏感，具有可预测性的重大全球变化问题。
指在过去某一时期形成并一直保存至今的各种自然体。 它们记录了当时的环境状况，如古沙丘、黄土与古土壤、冰 芯、树木年轮等。
过去全球变化的主要信息源与可提取信息
信息源
赋存圈层
主要类型
物理
可提取信息
化学
生物
人类文化
岩石圈：
沉积物与 地貌形态
湖泊沉积
纹 层 、 韵 律 层 、 粒 同 位 素 、 常 量 和 微 孢粉、大化石、昆虫、 文化层
人工地貌
冰芯
冰雪累积量、尘埃 同位素、化学元素、有机气体、有机物、孢
全球变化第二章全球变化的主要过程与驱动力概要
由于行星的摄动作用，黄赤交角发生周期性 的变化。现代黄赤交角是23°27′，在几百万年 内，黄赤交角的变化范围为21°39′～24°36′， 变化周期约40ka。这一变化被比喻为好像船的 左右摇摆。黄赤交角影响地球上不同纬度和不 同季节的气候差异程度的大小，黄赤交角越大， 冬季和夏季的差异越大。黄赤交角变化对极区 影响最大，若黄赤交角减小，极地地区变暖， 反之，极地地区更为寒冷。
地球绕太阳运转的轨道呈椭圆形，太阳位于椭圆轨 道的一个焦点上，轨道偏离正圆的程度就是地球轨道 的偏心率。偏心率以10万年变化于0.005～0.06之间， 同 时 还 存 在 40 万 年 的 周 期 变 化 。 目 前 的 偏 心 率 为 0.0167，地球分别处于近日点和远日点时，日照量的 差别为7%，偏心率愈大，差异愈大。
在无机环境中，碳主要以CO2或者碳酸盐和重碳酸盐的 形式存在。生态系统中的碳循环基本上是伴随着光合、呼 吸和分解过程进行的，在较长的时间尺度上，地质因素对 于碳循环也是重要的，因为贮存在沉积岩中的大量碳(煤、 石油和天然气等)是生态系统在过去年代中所固定的，它 们暂时退出了生物圈活跃的生物地球化学循环。自然界碳 的活动贮存库主要是海洋、大气和有机体。
二、固体地球系统与岩石圈循环过程
（一）板块运动过程 （二）陆上风化与侵蚀堆积过程 （三）海洋沉积过程
三、生态系统与生物地球化学循环过程
全球碳循环（IPCC，1996）
大气中及溶解在河流、湖泊和海洋等水体中的CO2，是 可供生物圈利用的主要无机碳源，陆上植物和海洋浮游植 物等有机物通过对CO2的光合作用而捕获太阳能为生物圈 提供能量，同时使得碳进入生物圈，并向大气提供氧气。
太阳活动是太阳表面上一切扰动现象的总称。主要包括：发 生在光球表面的黑子、光斑，发生在色球层的谱斑、耀斑，以及 日珥、日冕等。一般用黑子活动代表太阳活动，黑子越多，太阳 活动越强，其他太阳活动都和黑子活动呈同步变化，太阳常数的
全球变化(Globalchange)及其对策—全球温暖化及对策
温室气体Greenhouse Gases
▪ 问题：温室气体有哪些？ ▪ 在剩下的1%左右的大气中有小局部： ▪ 二氧化碳Carbon dioxide ▪ 甲烷Methane ▪ 一氧化二氮Nitrous oxide ▪ 臭氧Ozone ▪ 水蒸汽Water vapour ▪ 卤烃Halocarbons
▪ 1996，可区分的人类对气候的影响 "discernible human influence on the climate"
关于全球气候变化的关键点：
▪ 全球温度在过去300年上升超过了0.7℃，因此 气候变化已经发生。20世纪温度增加了 0.5℃。 最严重的变暖发生在 1910—1940年间和1976年 至今。
主要内容
1. 全球变化的起因与内容 2. 大气成分的变化 3. 温室效应及生态影响、 4. 全球温暖化的对策 5. 行动起来
全球变化〔Global Change〕的定义
▪ 全球变化是指改变我们的生物、社会和体制 等环境的各种因素，主要是人为因素。这些 因素正在导致物理性或者生物性的改变，例 如气候变化或海平面上升
2 大气成分的变化
▪ 温室气体的种类与特点 ▪ CO2浓度的变化 ▪ CH4浓度的变化 ▪ N2O浓度的变化 ▪ HFCS浓度的变化 ▪ PFCS类浓度的变化 ▪ SF6
温室气体Greenhouse Gases
▪ 温室气体使地球保持温暖 ▪ 如果没有温室气体，地球会比现在低30度 ▪ 大气的 99%由 78%氮气nitrogen和21%氧气
Emissions 8 Total 7 Liquid fuel
6 Solid fuel Gas fuel
全球变化的成因和应对策略分析
全球变化的成因和应对策略分析近年来，全球变化的问题受到越来越多的关注，这种变化既包括天气自然环境的变化，也包括社会经济结构和文化风貌的变化。
如何针对这种变化采取恰当的应对策略并保持可持续发展，是当前需要解决的重要问题。
本文将从全球变化的成因、影响和应对措施三个方面展开详细探讨。
一、全球变化的成因全球变化的成因复杂多样，包括天气、环境、生态、科技等因素，其中最主要的三个影响因素是气候变化、人口变化和经济变化。
首先，气候变化是全球变化中最主要的原因之一。
过度的工业化和生产活动增加了温室气体的排放，而温室气体又能够促进地球的温度升高。
此外，全球气候变化导致的地球暖化，还会进一步影响海洋生态系统，如引发极端天气、海平面上升、冰川融化等。
其次，人口变化也是全球变化的一个重要因素。
随着城市化的加速和人口的不断增长，对环境资源的需求也会大幅度增加。
比如说，生产工业和农业的过度使用化肥和水资源，对生态环境造成了极大的破坏。
同时，人口过多同时会让原本资源贫乏的地区更加困难，造成极端贫困和不能满足水资源的需求等问题。
最后，经济变化也是全球变化的原因之一。
随着全球化的加速，世界各国之间交流和贸易的程度不断加深，这也加快了全球资本的流动，从而为某些国家和地区带来了巨大的经济发展机遇。
这种经济变化不仅为全球经济的繁荣带来了积极的作用，也为资源的过度开发造成了损害。
二、全球变化的影响全球变化不仅影响到全人类的生存和发展环境，还会影响到全球经济、社会和文化等各方面。
在全球经济方面，全球变化引发了经济不稳定性，如金融危机、全球贸易紧张局势等。
这些问题导致国际贸易和商业活动受到了巨大的影响，进而影响到各国经济的增长和发展。
在社会方面，全球变化也给人类的生存和发展创造了很多新的挑战，如经济不稳定力量加重，社会问题加剧，种族冲突和恐怖主义猖獗等。
这些问题几乎都难以通过传统的方法来解决，需要采取全新的应对策略。
在文化方面来说，全球变化也将给人类的文化差异带来新的挑战，如全球化的迅速发展会导致文化差异减少，或者部分被抹去，并进一步加重了现有的文化认同问题。
全球变化的影响及其应对策略
全球变化的影响及其应对策略随着人类的进步和社会的发展，全球变化已经成为了我们所面临的一项重要挑战。
自工业革命以来，人类的活动对全球环境造成了极大的影响，气候变化、资源消耗、环境破坏等问题已经引起了全球关注。
尤其是近年来，全球变化的影响不断加剧，需要我们积极应对。
一、全球变化的影响1.气候变化气候变化是全球变化中最为显著的一个方面。
自从19世纪以来，全球平均温度已经上升了1.1摄氏度左右，极端天气事件也越来越频繁。
气候变化影响着全球人类的生产生活，极端天气、干旱和洪涝灾害使得全球数以百万计的人民流离失所、失去家园。
2.资源消耗资源消耗是全球变化的另一重要方面。
随着人类对资源的不断开采和使用，地球上的许多自然资源已经面临枯竭的危机。
而以石油等化石燃料为代表的能源的消耗也加剧了全球变化的问题。
3.环境破坏环境破坏也是全球变化中的重要方面。
人类的大规模开发和建设已经对许多自然生态系统造成了不可逆转的伤害，水资源短缺、土地沙化、森林开垦等问题都在影响着全球的生态环境。
二、应对策略1.减少碳排放减少碳排放是应对气候变化的一项重要措施。
在减少碳排放的基础上，我们可以采取一些措施来应对气候变化。
例如，提高能源利用效率、采用清洁能源等等，都可以起到一定的减排效果。
2.节约能源节约能源也是应对全球变化的一项重要措施。
我们可以从个人、家庭、企业、政府等层面出发，学习保护资源的意识，并采取相应的措施来节约能源。
3.生态恢复生态恢复也是应对环境破坏的一项重要措施。
我们可以采取一些生态恢复措施，如植树造林、退耕还林、水土保持等等，来保护和恢复自然生态环境。
4.提高生产效率提高生产效率也是应对全球变化的一个重要措施。
通过采用新技术、新材料和新工艺，我们可以提高生产效率，降低能源消耗和资源消耗，减少对环境的影响。
5.国际合作国际合作也是应对全球变化的一个重要措施。
目前，全球各国已经启动了许多跨国、跨区域的环境保护合作项目，以期共同应对全球变化的问题。
全球变化名词解释
全球变化名词解释
全球变化是指地球上的气候、环境和生态系统等方面的变化。
这些变化是由于人类活动、自然因素或两者的相互作用引起的。
全球变化包括气候变化、海平面上升、生物多样性丧失、土地利用变化、水资源短缺等。
气候变化是全球变化的一个重要方面，指的是地球气候系统的变化。
这些变化包括全球气温上升、极端天气事件增加、降水模式改变等。
气候变化是由于人类活动所产生的温室气体排放导致的，主要包括二氧化碳、甲烷、氟利昂等。
海平面上升是由于全球变暖导致的，主要原因是冰川融化和海水膨胀。
海平面上升会导致海岸线后退、海洋侵蚀、洪水等问题。
生物多样性丧失是指物种数量和种类的减少，以及生态系统的破坏。
这是由于人类活动所导致的，如森林砍伐、土地开垦、污染等。
土地利用变化是指土地的用途发生变化，如农业、城市化、工业化等。
这些变化会影响生态系统的平衡，导致生物多样性丧失、土地退化等问题。
水资源短缺是指水资源供需失衡，导致水资源的紧缺和浪费。
这是由于人类活动所导致的，如过度开采、污染等。
全球变化对人类和地球生态系统都产生了深远的影响，需要采取有效的措施来减缓其影响。
这包括减少温室气体排放、保护生物多样性、合理利用土地和水资源等。
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“全球变化”包含全球议题的完整范围以及自然和人为因素诱发的地球环境变化之间的相互作用。
中国工程院院士丁一汇认为，全球变化是指全球环境的变化，包括气候、生态系统、海洋、水资源、土地利用和土地生产力等的变化。
这些变化通过对社会经济和生态系统的深远而复杂的影响，正改变着并将继续改变地球维持整个生命系统的能力。
美国《1990年全球变化研究法案》把“全球变化”定义为“可能会改变生命赖以存在的地球承受力的全球环境变化（包括气候变化、土地生产力、海洋或其它水资源、大气化学及生态系统）。
”这个定义与研究全球变化的欧盟委员会欧洲网络当中的定义很相似：“全球变化”研究试图理解完整的地球体系以便：（ⅰ）识别、解释和预测自然因素和人为因素引起的全球环境变化；（ⅱ）评估这些变化对自然和人类潜在的区域性及局部性影响；（ⅲ）为技术的适当发展、经济及社会压力的缓解提供科学依据。
在上文中，“全球变化”包含了气候变化、大气中的物理和化学变化（如臭氧层耗损、对流层污染）、土地利用和地面覆盖物变化、海洋环境和冰盖的变化、生物地球化学循环的变化，以及这些变化对自然平衡（生态系统）、自然资源（淡水、森林资源、农作物、海洋资源）及社会经济平衡（可持续发展、工业发展、人类健康、生活质量）的影响。
因此，在一个长的时间范围内，促进环境变化的自然因素和人为因素的重要性已经得到认同。
人为因素引起的变化在过去、现在和将来自然变化的大背景中可以得到最好的理解。
在这里，了解什么是“全球性”是很重要的，其中包括两部分内容：全球系统变化和由大气污染引起的累积全球气候变化。
从系统意义上讲，“全球性”指的是整个空间范围，它包括了诸如由大气污染引起的全球气候变化。
从累积意义上讲，“全球性”指的是局部变化的地区性的或大量的累积。
如果一种变化是发生在世界范围内，或者体现了整个环境现象或全球资源变化非常重要的一部分，那么这种变化就被认为是全球的。
这两种类型的变化有着紧密的联系，比如说，植被的燃烧能引起（1）通过像二氧化碳的释放和反照率的改变等机制引起的系统变化；（2）通过影响土壤和生物多样性而引起的累积变化。
全球变化的研究成果体现了我们对自然因素和人为因素引起的地球物理、化学和生物系统及资源变化的认识，同时审视了这些变化对人类社会产生的影响。
我们生活在地球上，大气、河流、海洋、土地、矿藏、森林、草原和各种生物，构成了我们生存的自然环境。
当前，温室效应和全球变暖、臭氧层破坏、森林锐减和物种灭绝、土地退化和淡水短缺等一系列重大全球性环境问题困扰着人类社会，涉及到地球的可居住性这一重大战略行科学问题。
自20 世纪80 年代开始，国际科学界先后发起并组织实施了以全球环境变化为研究对象，由四大姐妹研究计划组成的全球变化研究计划，即：世界气候研究计划（WCRP）、国际地圈生物圈计划（IGBP）、全球变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划（DIVERSI TAS)，并最终导致了一门新兴学科－－全球变化科学（Global Change Science)的产生。
全球变化科学以“地球系统”为研究对象，将大气圈、水圈（含冰冻圈）、岩石圈和生物圈视为一个整体，探讨由一系列相互作用过程（包括系统各组成成分之间的相互作用，物理、化学和生物三大基本过程的相互作用以及人与地球的相互作用）联系起来的复杂非线形多重耦合系统－－地球系统的运行机制。
这种地球系统的整体观、对物理、化学、生物三大基本过程相互作用的研究，以及对人类活动影响地球环境的特别关注，使全球变化科学作为一门全新的集成科学出现在当代国际科学的前沿。
全球变化研究的对象就是地球系统，即由大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈（包括人类圈）所组成的作为整体的行星地球。
它是有一系列相互作用过程（包括系统各圈层之间的相互作用，物理、化学和生物三大基本过程的相互作用以及人与地球的相互作用）联系起来的非线性多重耦合系统。
全球变化研究的科学目标就是：描述和理解人类赖以生存的地球系统运转的机制，它的变化规律以及人类活动对地球环境的影响，从而提高未来环境变化的预测能力，为全球环境问题的宏观决策提供科学依据。
全球变化科学的主要科学问题1、1、控制全球大气化学组成的基本过程：生物过程在消耗和产生微量气体中的作用。
2、2、海洋生物地球化学循环过程：控制海洋内部碳循环和相关生物过程的主要因子。
3、3、海洋热力过程对气候的影响：全球海洋环流、海洋热通量和淡水通量及其与大气的交换。
4、4、地球系统的能量和水循环：包括植被在能量和水循环中的作用。
5、5、海—陆相互作用：海岸线的物质输送和海平面上升。
6、6、平流层过程对气候的影响：臭氧层的变化及其生态影响。
7、7、地球环境过去的变化：重建地球环境变化的历史及其相关的因子。
8、8、全球变化对生态系统的影响：生态系统的结构、功能和生物多样性的全球变化的响应。
9、9、人类在地球系统中的作用：土地利用、工业发展和城市化、人类对全球变化的适应。
1010、地球系统整体行为的集成分析和模拟：地球系统模式。
1111、地球系统的观测：GCOS, GOOS, GTOS。
全球变化研究是一个高度综合的多学科框架体系, 从研究工作的环节分析, 全球变化研究包括六个相互关联的方面, 即观测研究、过程研究、预测研究、数据与信息管理研究、影响(后果) 分析研究、对策研究与政策评估研究等。
全球变化的观测研究综合的全球观测是全球变化研究计划的重要组成部分。
综合性多尺度全球观测系统是全球变化研究的基础, 这些测量系统将提供监测和检测全球变化的许多方面的途径, 并将提供模式校准、验证和进一步发展所需的长时间范围的全球数据集。
据统计, 现有的有关全球环境监测、数据管理和协调的组织和计划共有80多个。
现有的观测系统有全球性的, 如世界天气监视网(WWW )、全球大气监视网(GAW)、全球环境监测系统(GEMS)、全球联合海洋服务系统( IGOSS) 和全球海平面观测系统(GLOSS) 等；有区域性的, 如WMO 的本年大气污染监测网络(BAPMON) 等；有国家级的, 如美国长期生态研究网络(LTER)、中国生态系统研究网络(CERN) 等。
由于这些观测系统是为非常有限的专门研究目的而设计的, 因而不能完全满足全球变化研究对整个地球系统进行综合性、多尺度、长期连续观测的需要。
为认识、监测和预测全球变化, 全球变化的所有研究计划都需要现代全球观测系统的支持。
为了协调有关国家实施的全球变化观测活动, 目前国际上正在发展三个相互联系的全球观测系统, 以观测气候、海洋和陆地。
这三个系统, 即全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS) 和全球陆地观测系统(GTO S)。
GCOS 由WMO，IOC ( 隶属UN ESCO )，UNEP和ICSU从1991 年起开始共同筹建。
GOOS 由IOC, WMO, ICSU 和UNEP共同负责筹建, 它将构成GCOS的海洋部分,在今后10～20年内分阶段逐步建成。
GOOS 将成为收集和处理全球海洋观测数据的永久性国际科学系统。
GTOS 由UN EP, UN ESCO , FAO (联合国粮农组织) ,WMO 和ICS U 共同筹建,它将构成GCOS的陆地部分。
预计最初的GTOS网络将由50～100个现有的具有良好基础的研究站组成。
美国正在与有关国家合作建设地球观测系统(EOS), EOS将由拟于1998～2014年间发射的一系列极轨卫星和低倾角卫星组成, 它将提供对陆面、生物圈、固体地球、大气和海洋的至少15年的全球观测, 从而极大地强化人类了解和预测地球系统的许多部分的动力学的能力。
另外,美国NASA, NOAA于1986年开始并与WMO 共同于1989年正式开始建设平流层变化探测网络(NDSC),是观测和理解平流层物理和化学状态的一组高质量遥测研究站, 并包括一些次级研究站和卫星测量系统, 测量的对象是臭氧和与臭氧有关的一些关键化学物质和参数。
NDSC 网络已在全球各纬度带有代表性的地区选定了近30个研究站, 并取得了一批重要监测结果。
全球变化的过程研究全球变化研究是针对一些关键的全球变化问题或全球变化过程而提出来的，如温室变暖与气候变化，季节至年际气候的显著波动(如ENSO事件)，平流层臭氧耗减与紫外线辐射增强，土地利用与土地覆盖的变化，陆地与海洋生态系统的变化(土地荒漠化、生物多样性减少等)，环境污染，酸雨危害等。
这些过程可以归为以下几类过程:①气候与水文过程:WCR P及IGBP 的核心计划BAHC, LOICZ 等即开展这方面的研究;②大气化学和生物地球化学过程: IGBP 的许多核心计划即开展这方面的研究;③生态系统过程: IGBP 计划的核心计划GCTE, GLOBEC 等, 以及DIVERSITAS 计划等开展这方面的研究;④固体地球过程: 固体地球的一些地质过程与全球变化有关, IGBP 的核心计划PAGES等即开展这方面的研究；⑤人类对地球的影响过程；人类活动已成为一种改变地球系统状况的重要地质营力〔1 0～11〕，人类活动能极大地影响全球变化, 也明显地受全球变化的影响。
HDP计划及其核心计划LUCC 即进行这方面的研究。
全球变化的过程研究，就是要揭示重要的全球变化过程的内在机理，改进我们对影响地球系统过程的物理、化学、地质、生态和社会及其全球和区域尺度变化趋势的了解, 从而为预测未来的全球变化奠定基础。
全球变化的预测研究全球变化的预测研究, 就是在对重要的全球变化过程的深入了解的基础上, 开展对地球系统过程的数值模拟研究，发展和建立具有预测能力的数值模式, 从而对所研究的地球系统过程进行客观、定量和自动化的数值预测, 以预测未来数十至数百年时间尺度上的全球变化，从而减缓或适应全球变化的影响。
全球变化研究方面涉及的模式如大气环流模式(AGCM )、大洋环流模式(OGCM )、海洋生态系统动力学模式、海2气耦合模式(预测EN SO 事件等海2气相互作用) 等等。
再如，IGBP 的GAIM 正在建立以下模式：①生态群落模式: 根据气候和环境参数, 预测生态群落的空间分布, 尤其是大陆尺度至全球尺度生态群落的分布; ②植被动力学模式: 预测通过演替和自然扰动植被的组成和结构的变化, 以及预测植被对变化的气候的瞬时响应;③陆地生物地球化学模式(TBMs) : 预测生态系统中水、能量、碳和养分的通量和储量。
像植被动力学模式一样, TBMs 能模拟数十至数百年时间尺度上植被的变化, 包括植被对气候变化的瞬时响应。
全球变化的数据与信息管理研究全球变化研究将产生并需要大量的极其多样性的数据和信息, 以证实、了解、模拟和评估全球变化。
全球变化的问题是非常广泛的, 全球变化研究涉及众多的学科领域, 因此全球尺度各种数据集的获取、接收、处理、汇编存档和有效使用决定着全球变化研究的成败。