1900年以来 全球变化的态势(近现代全球变化)解析
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."
试分析近现代全球气候变化
近现代全球变化——基于全球气候系统和生态系统的变化分析杨周（安庆师范学院资源环境学院12级地理科学2班，170212094）摘要全球气候变化及其对社会与自然系统产生的影响已日益受到全世界各国政府与广大民众的关注。
与天气和气候有关的灾害给人类生命财产造成的损失日益增大，社会与生态系统似乎变得日趋脆弱。
简单阐述对近现代全球变化的研究进展，为以后的研究做出积极作用；分析当中最为重要的全球气候系统的变化分析和生态系统的变化分析，以反映近现代以来全球变化。
从而发现这两者变化之间的关系，以及如何作用于全球变化的。
关键词：近现代；气候系统；生态系统；变化；联系0 引言近现代的物理气候系统变化基于各种观测资料的基础上，数据精确程度比较高。
然而，由于时空尺度的局限，却给问题的认识带来困难。
如：某些大范围、大幅度的变化放在较长时间尺度上看可能只是自然界的正常振动，而不是真正意义上的“变化”；全球变化响应在区域上表面上看来是纷异复杂的差异，这种地区性现象却有可能是某种真正的全球变化的不同表现。
所以，选择了近现代这一时间段，在这一时段的全球气候变化研究的已经很多了。
气候变化已经不再仅仅是一个学科问题，而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。
人们对气候变化的认识也经历了一个由静态到动态、由稳定到突变的过程。
在20世纪70年代以前，气象科学家曾认为用30年的气候平均就可描述气候特征，气候被看作是一个静态、大体稳定的孤立系统。
70年代提出的气候系统的概念，打破了这种形而上的观点，在各个不同时间尺度上都存在气候变化的观点逐步得到了学术界的普遍认同。
80年代提出了地球系统的新思想，开创了人们以地球的整体性和动态变化性来认识地球系统的新视觉，其中气候变化成为研究全球各圈层变化的主要焦点之一。
90年代以后，人们认识到气候具有突变性，而且关于气候突变发生的时间尺度已经由千年缩小到10年之内。
IPCC 2001年的报告还对21世纪的气候变化作出了预测，预计到2100年，地球平均温度可能增加1. 4 0C-5. 8℃【1】，地球平均海平面可能上升0. 09- 0. 88 m。
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
(简化版)全球现代史阶段特征
(简化版)全球现代史阶段特征全球现代史阶段特征（简化版）一、工业革命（18世纪末-19世纪初）1. 经济：从农业社会向工业社会过渡，机械化生产取代手工业生产，大规模工厂的出现，商品经济的发展。
2. 科技：蒸汽机、纺织机械等机械化生产工具的发展，科学技术的迅速进步，科学方法的确立。
3. 社会：城市化加速，农民成为城市工人，社会分工明确，阶级差距加大，贫富分化明显。
二、帝国主义时代（19世纪末-20世纪初）1. 政治：殖民地体系的建立，欧洲列强的殖民扩张，统治者追求殖民地资源的控制。
2. 经济：殖民地资源的开发和剥削，商品经济全球化，贸易关系密切，资本主义国家对非洲、亚洲和美洲的殖民地形成控制。
3. 文化：欧洲文化通过殖民地传播，原住民文化受到冲击和改变，混合文化产生。
三、两次世界大战（第一次世界大战：1914-1918，第二次世界大战：1939-1945）1. 政治：两次世界大战重塑了世界地缘政治格局，帝国主义势力削弱，多个新国家的建立。
2. 经济：战争推动了科技进步和工业生产，军需工业得到发展，国际贸易受阻，经济恢复困难。
3. 社会：战争带来大规模的人员伤亡和流离失所，社会结构发生深刻变化，妇女地位提升。
四、冷战与全球化（1945年-1991年）1. 政治：冷战时期，世界分为东西两个阵营，美苏两个超级大国的对峙，核武器威胁国际和平。
2. 经济：全球贸易和经济关系的发展，跨国公司的出现和扩张，市场经济在全球范围内蔓延。
3. 科技：科技革命带来了信息技术的快速发展，互联网的出现促成了全球信息共享与交流。
五、当代全球化时代（1991年至今）1. 政治：冷战结束后，全球多极化趋势明显，国际合作与跨国组织的作用日益增强，国家间的利益纠葛加剧。
2. 经济：全球化加速，各国经济紧密联系和依存，跨国公司跨国经营，制造业向发展中国家转移。
3. 环境：全球资源消耗加剧，环境问题日益严重，全球气候变暖等环境灾难的出现。
近现代世界格局的演变
专题十近现代世界格局的演变世界格局又称为世界战略格局或国际关系格局，它是指国际舞台上各种力量之间形成的一种结构、一种状态、一种局面。
一种世界格局的形成，是世界各种政治、经济、军事力量经过不断的消长变化和重新分化组合，终于从量变到质变，构成一种相对稳定的均势的结果。
从近代开始到现代，世界格局的演变有以下几次：一、维也纳体系1、含义：1814——1815年，维也纳会议确定的欧洲统治秩序和国家体系，称为维也纳体系。
2、维持机构：神圣同盟和四国同盟。
3、实质：欧洲封建专制君主们企图采用高压手段，维护封建统治秩序的体现。
4、瓦解：1848年欧洲革命彻底瓦解了维也纳体系。
5、评价：（1）、否定方面：它反对社会进步，任意践踏弱小民族的利益，是一种历史的反动。
（2）、肯定方面：它开创了以开会的形式解决国际争端的先例，客观上使国际关系进入一个新阶段。
二、凡尔赛——华盛顿体系1、含义：一战后，战胜国先后召开了巴黎和会和华盛顿会议，会议确立的世界统治秩序和国际关系体系，称为凡尔赛——华盛顿体系。
2、维持机构：国际联盟。
3、实质：帝国主义重新划分势力范围、瓜分世界的体现。
4、瓦解：1939年9月，德国突袭波兰，英法对德宣战，凡尔赛体系彻底崩溃。
1941年12月，日军偷袭美国海军基地珍珠港，太平洋战争爆发，华盛顿体系最终瓦解。
5、评价；（1）、肯定方面：使国际关系趋于暂时缓和、稳定，使主要资本主义国家进入了相对稳定和繁荣的时期。
（2）、否定方面：这一体系是建立在对战败国的掠夺和重新分割殖民地的基础上的，稳定只是相对的、暂时的。
由于这一体系中战胜国与战败国德国的矛盾，战胜国之间分赃不均的矛盾，帝国主义与殖民地之间的矛盾等诸多矛盾的存在，使这一体系必然不能持久。
三、雅尔塔体系1、含义：二战后，世界大国开始按照雅尔塔等国际会议确立的基本原则，重新划分世界版图和势力范围，这就是雅尔体系。
2、实质：美苏在实力均衡基础上，对世界两分天下的划分。
左玉辉《环境学》(第2版)笔记和典型题(含考研真题)详解(全球变化)【圣才出品】
第七章 全球变化7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、全球变化概述 1．全球变化的概念 （1）全球变化的由来 全球变化一词最早用于表述人类社会、经济和政治系统越来越不稳定，特别是国际安全和生活质量逐渐降低这一特定现象。
（2）全球变化的内涵①全球变化是指对人类现在和未来生存与发展有重要的直接或潜在影响、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，或与全球环境有重要关联的区域环境的变化。
②全球变化的过程涉及三个基本方面，即物理过程、化学过程和生物过程，在这三个过程之间存在着相互作用和相互制约的机制。
（3）全球变化研究 全球变化的概念全球变化概述 全球变化的研究重点 全球变化的影响及后果 近现代气候变化回顾及未来气候变化预测 全球变化中的气候变化 工业革命后的全球环境变化中国应对气候变化的国家方案全球变化①研究地球系统复杂的多重相互作用的机制，是目前全球变化最主要的研究内容；②分析地球系统各种尺度的变化规律和控制这些变化的主要因素；③建立地球系统变化的预测理论及方法；④提出全球资源和环境科学管理的建议。
2．全球变化的研究重点（1）四大研究计划①国际地圈—生物圈计划（IGBP）；②世界气候研究计划（WCRP）；③国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）；④国际生物多样性计划（DIVERSITAS）。
具体研究内容包括大气组成变化、生态系统变化、全球碳循环、全球人文、气候多样性的变化、全球水循环等专题。
（2）全球变化的作用机理研究①生物地球化学过程主要从大气化学、生物排放和海洋生物化学三方面进行研究。
②陆地生态与气候的相互作用就植被在地球系统水循环中的作用和全球变化对陆地生态系统的影响两方面进行研究。
③地球系统的综合分析和模拟把海气耦合模式与陆地过程模式及环境系统中的化学过程、人类活动的影响作用耦合起来，是一个重要研究内容。
④社会、经济影响评估预测全球变化对农业、海岸带、能源等社会经济的影响，并在有关科学研究和政策制定之间筑起桥梁。
全球变化、气候变化及其区域响应
全球变化、气候变化及其区域响应人类正以空前的速度和规模改变着自身赖以生存的地球系统，由此产生温室效应、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、环境污染和生物多样性丧失等一系列全球环境变化问题。
从美国科学家在夏威夷冒纳罗亚高山观测站观测到自1958年以来大气CO2浓度逐年升高，联系到近百年来全球地表温度的上升，全球变化逐渐被人类认识。
全球变化是指地球环境系统关乎人类生存的某些要素出现了异常变化，并且由于某一要素的恶化，造成其它相关要素的变化，进而导致全球尺度的环境恶化。
全球变化中最引人注目的是气候变化。
政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告（2013）指出：1880―2012年全球地表平均气温约上升了0.85℃。
与1850―1900年相比，2003―2012年这10年的全球地表平均温度上升了0.78℃。
尽管对当代气候变化有不同认识，甚至存在截然相反的现象，但全球性气候变暖的事实在最近几十年来得到广泛认同。
也存在足够的气象观测、冰芯、树木年轮学、物候学、雪线上升和植物迁移等方面可以相互验证的证据。
太阳辐射与地球轨道的变化、火山活动、大气与海洋环流的变化等是造成全球气候变化的自然因素。
而人类活动，特别是工业革命以来的人类活动，是造成目前以全球变暖为主要特征的气候变化的主要原因，其中包括人类生产、生活所造成的二氧化碳等温室气体的排放，对土地的过度利用，城市化等。
当代气候变化主要是由人类活动引起的，与过去自然因素占主导的自然气候变化具有很大差异。
然而，全球变化并非全球处处一致的变化，全球变化对不同区域造成的影响也各不相同。
出于全球环境变化可能对人类社会造成严重影响的忧患，自20世纪70年代提出全球变化以及对人类社会可能产生的影响起，国际科学界和各国政府就开始讨论人类社会如何响应全球变化并采取相应对策：从20世纪70年代最早提出预防和阻止，80年代提出减缓，直到目前所普遍认同的适应。
世界上许多国家，或是独立（如美国、加拿大、澳大利亚、印度等）或是联合（如欧盟、加勒比海地区国家、非洲联盟）开展本国或本地区对全球变化的适应性研究。
高考历史二轮复习课件：世界现代史小结---20世纪以来世界发展的趋势(共15张PPT)
至 第 二 次 洲 成 为 世 业革命、资产阶级代 意识形态的冲突
世 界 大 战 界 政 治 的 议制的确立、世界殖 是两极格局形成
期间
中心
民体系的形成
的主要原因
(2) 世 界 多 极 化
第二次世
“铁幕”演说、杜鲁 趋势的根源在于
界 大 战 后 两 极 对 峙 门主义、马歇尔计划 世界经济力量结
至 20 世 纪 格 局 的 形 、北约组织；共产党 构的多极化发展
决定
②凯恩斯主义盛行，国家干预过多，造成经济滞胀 ③苏联社会主义经济调整，未突破
④三大支柱：IMF、WB和关贸总协定的金融和贸易体系
2、政治：美苏冷战，两极格局形成Байду номын сангаас
①美苏争霸
决定 ②全球冷战，局部热战
③冷战打破，多极化趋势出现
3、文化：多元文化发展
①信息时代，电子计算机；
②现代主义文学艺术、社会主义；
③摇滚乐、电视、电影
三、1976年至今 小结
1、经济：市场经济发展，经济全球化趋势
①资本主义经济复兴，新自由主义，减少国家干预
决定
②产业结构升级转型，新经济（知识经济）发展战略 ③苏联斯大林模式僵化，戈尔巴乔夫改革失败
④世界经济朝着区域集团化（EU、北美、APEC）、全
球化（WTO）发展，市场自由化
2、政治：和平与发展成为世界发展趋势
①西方“和平演变”策略（文化层面的冷战）
决定
②东欧剧变和苏联解体，冷战结束 ③世界格局：“一超多强”的多极化趋势加强
④世界形势：和平与动荡、缓和与紧张
3、文化：多元文化发展
①信息时代，电子计算机；
②现代主义文学艺术、社会主义；
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2018/10/7
（3）N2O
自1750年以来，大气中N2O浓度以稳定增长 了16% ，达到46ppb。 N2O是一种重要的大气辐射活性成分。其单 个分子的辐射效应远大于CH4和CO2。
2018/10/7
（4）大气中的含卤成分
氯氟烃（CFCs)： 大气中一系列含有C、Cl及F原子的卤代烃的总称。 它们常作为制冷剂、喷雾剂及溶剂广泛应用在工业生产中。
极 臭 氧 洞 的 年 际 变 化 趋 势 2018/10/7
中纬度和热带地区臭氧的变化
由于火山活动的 影响，南北纬20º － 60º 之间地区的大气臭 氧总量存在少量的减 少；未发现20º N－ 20º S之间地区的大气 臭氧总量发生变化。 “青藏高原臭氧低谷”
2018/10/7
北极地区臭氧的变化
• 概述
自然界本身排放着各种温室气体，也在吸收或分解它们。 在地球的长期演化过程中，大气中温室气体的变化是很缓慢 的，处于一种循环过程。 碳循环就是一个非常重要的化学元素的自然循环过程， 大气和陆生植被，大气和海洋表层植物及浮游生物每年都发 生大量的碳交换。 从天然森林来看，二氧化碳的吸收和排放基本是平衡的 。人类活动极大地改变了土地利用形态，特别是工业革命后 ，大量森林植被迅速砍伐一空，化石燃料使用量也以惊人的 速度增长，人为的温室气体排放量相应不断增加。
对流层和平流层中的O3 都是重要的温室气体 过去二十年平流层O3减少导致的平流层系统负 辐射强迫量为0.15W/M2 。 另外，据有限的观测和模拟估计， 1750年以来 对流层的O3含量增加了约35％，导致的全球平均辐 射强迫增加 0.35±0.2W/M2。 一些气体只产生间接辐射强迫作用，包括NOx 、 CO 和各种有机物等。
•
据香港《文汇报》2012年10月15日报道，英国气 象局公布的一项研究显示，全球过去15年来并没有暖化 。报告显示，1997年初和2012年8月相比，全球气温并 无明显变化。有气候专家承认，科学界用来预测气候变 化的计算机程序有严重缺陷。 新报告指，全球气温由1880年至今上升0.75摄氏度 ，但根据全球3000个监察站的资料，全球气温在近15 年来是零变化，一次气温上升周期要追溯到1980年至 1996年 美国乔治亚理工大学教授柯里认为：“要改变1980 年后气候暖化的指针，考虑自然内部变量作为基本要素 。”自然变量是指不受人为因素影响的条件，如长期性 海洋温度周期、太阳温度转变等。英国东安格利亚大学 气候专家琼斯认为，如无大规模发生厄尔尼诺现象，全 球暖化将暂停一段时间。
（二） 变 化 趋 势
1、大气中的主要温室气体
2018/10/7
（1）大气中的CO2含量在近200年时间里一直在 上升
19世纪到现在 CO2变化
18世纪以前的CO2变化范围
近半个世纪CO2的变化
2018/10/7
（2）CH4
自1750年以来，大气中CH4 浓度增长 了150% ，现在的浓度达到过去42万年以来 最高值。
科学家们尚未观察到的，在年度基础上，严重的保护 臭氧层变薄，大气中的北极。臭氧层保护地球上的生命免 受有害紫外线辐射。北方的臭氧洞可能具有重大意义，因 为更多的人生活在北极地区比南极附近。
和南极不同的地方是寒冷的冬天，在北极平流层冬季 是高度可变的。美国宇航局的卫星和机载观测表明，显着 的北极臭氧损失仅发生下列异常寒冷的冬天.
到目前为止，UNFCCC已经收到来自185个 加的缔约方大会。尽管 各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取 的措施达成共识，但全球气候变化会给人带来难 以估量的损失，气候变化会使人类付出巨额代价 的观念已为世界所广泛接受，并成为广泛关注和 研究的全球性环境问题。
2018/10/7
温室效应在全球能量平衡中的作用
自然过程控制下的温室效应使得地 表平均温度提高了33°C。 地球表面平均温度： 15°C 月球表面平均温度： -18°C
如果没有温室效应， 生命就不可能存在。
人类活动造成大气中温室气体的急剧增加，从而加强的温 室效应，导致地球系统面临全球增暖的威胁。
1900年以来 全球变化的态势 （近现代全球变化）
主要内容
一、气候系统的变化
（一）全球问题及相关研究 （二）变化趋势 （三）气候系统变化带来的危 害 （四）对 策
二、生态系统的变化
（一）生态系统生理学
（二）生态系统结构的变化 （三）全球变化对农业和林业的影响 （四）全球变化与生态复杂性
一、气候系统的变化 （一）全球问题及相关研究
可破坏平流层的O3；极强的温室效应，某些CFCs分子的温
室效应强度超过CO2分子1万倍以上。
对流层通常缺乏清除它们的有效化学机制（通常的氧化、 光解离和干湿沉降等不起作用），所以其在大气中的化学寿命一 般很长（CF4的寿命超过5万年），其影响时间很长。
2018/10/7
（5） 观测到的其它有辐射重要性 的气体的变化
2018/10/7
温室气体产生的温室效应能否饱和
刘玉芝、肖稳安、石广玉
利用最新版本的大气气体吸收光谱资料HITRAN 2000，用精确的逐线积 分算法，计算了大气CO2浓度加倍后产生的辐射强迫，研究了CO2温室效应的 饱和度，以及饱和与非饱和的光谱范围。
结论
（1）在目前大气CO2含量下，CO2的15 μm（660－670cm-1）带中心已达到 饱和； （2） CO2浓度变化对辐射强迫的贡献主要来自15 μm带的两翼 （左510－650cm-1 ；右690－840cm-1 ）； （3） 10 μm带远远没有饱和。虽然其带强比15 μm带的峰值强度要小6个 数量级以上，担它对总的辐射强迫仍有重要贡献。 （4）其他的CO2吸收带贡献较小。
2018/10/7
2、臭氧空洞
-10
两个时间段臭氧含量偏离平均值,但在9、10、11月更明显。目 前，这种趋势在加强。总之，臭氧总量不断减少！
2018/10/7
NASA Historical Imaging Of The Ozone Hole's Rapid Growth Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) October 14 1980-2000 南
2018/10/7
臭氧的作用
平流层臭氧
吸收紫外辐射，保护地面生物和人类 平流层大气的主要热源
对流层臭氧
吸收红外辐射，是一种温室气体 作为化学活性气体，对许多大气污染物 的转化起重要作用
2018/10/7
3、温度和降水变化
（1）温度变化
2018/10/7
（2）降水变化
2018/10/7
（三）危害