古气候学家眼中的气候变化教材
古气候学家眼中的气候变化
2008-03-24 莫如2008年第7期三联生活周刊
2008年初中国南方遭遇的这场暴雪，进一步让人们体会了拉尼娜现象。
据我国气象学家统计，1953～2005年共出现厄尔尼诺现象27年，拉尼娜现象17年。
从统计资料上明显可以看出，自上世纪80年代开始，厄尔尼诺和拉尼娜现象均大大增强了。
这是否和全球变暖有关？
2008年初中国南方遭遇的这场暴雪，进一步让人们体会了拉尼娜现象。
据我国气象学家统计，1953～2005年共出现厄尔尼诺现象27年，拉尼娜现象17年。
从统计资料上明显可以看出，自上世纪80年代开始，厄尔尼诺和拉尼娜现象均大大增强了。
这是否和全球变暖有关？
北京大学物理学院大气科学系教授胡永云说:“厄尔尼诺和拉尼娜若干年来一直存在，可以看成是气候自然变化造成的，很难说它们近年来的增强与全球变暖有直接关系，更难认为年初这次暴雪与全球变暖有直接关系。
”
中国科学院大气物理研究所东亚中心的马柱国研究员表示，拉尼娜现象频次和强度的增加与全球变暖有直接关系的证据不足，“上世纪50年代以前仪器观测数据极度缺乏，不足以得出确切的结论，我们需要时间跨度更大、更可靠的数据来研究气候现象”。
年轮中的信息
究竟是什么时候开始有了准确的气候测量仪器已无法确定，人们只知道最早的气象观测资料距今只有300余年，精确的全球气候网络建立于1850年，就连令人诚惶诚恐的全球变暖，也不过是100年内的温度变化而已。
“你向后看得越远，就能向前看得更远。
”众多科学家们孜孜不倦地从大自然为我们保存的历史档案中寻找过去的证据。
中科院地理科学与资源研究所邵雪梅研究员的工作是收集活树、尚未倒伏的死树以及古墓中保存的椁木、棺木和封土柏木，然后测定树木生长年份，再通过年轮变化来分析当年的气候情况。
她的实验室堆满了一根根长度不等的树芯，最长的树龄高达1500年。
“生长在气候恶劣地区的针叶树往往长寿，年轮清晰，对气候变化敏感，是研究的好材料。
”深山藏古木，为了取回这些树的样本，他们往往要翻山越岭好几天才能到达目的地。
实验室工作人员正在测量的树芯多半都是生长在柴达木盆地东缘山地的祁连圆柏，那里干旱、寒冷，祁连圆柏具有发达的根系和高度的抗风能力，材性坚实、耐腐，成为当地历史时期墓葬的椁木和棺木用材，故而保存了更久远的信息。
“取一次样要去一块区域20个不同的地方，每个地方选30棵树，每棵树从阴面和阳面各用电钻沿着直径钻孔到树干中央，钻取一根树芯，这样一来每次出门都要取1000多根树芯回来。
”邵雪梅的博士后朱海峰说，“我在这里待了7年，采样去过的地方实在太多，有时还能在被盗墓者掘开的古墓中发现干尸木乃伊。
”
“不同地区的树木能读出不同的信息。
对于干旱的柴达木盆地来说，较宽的年轮即意味着当年比较多雨;对于寒冷高海拔的青藏高原来说，较宽的年轮则意味着温暖。
”邵雪梅说。
取回的树芯要先用白胶固定在一个凹槽中，然后用砂纸将向上的一面打磨平整，才能开始在显微镜下细数有多少道年轮。
工作人员每读取100道年轮便在上面用铅笔点一个点，读取500年则是两个点，1000年是三个点，工作5年的熟手读完这些需要10分钟。
“碰上干旱情况下生长的树木，年轮密密麻麻，弄不好要读上半小时。
”朱海峰说。
数完年轮后再用测量仪读出每两条年轮之间的距离，这又需要半小时，然后用计算机纠错，再对异常的数据重新测量。
测量完后，就是复杂的计算了。
“近50年器测资料的数据和树木年轮宽窄之间能建立一个函数关系，然后用这个函数通过古代的树木年轮宽度反推出当时的气候数据。
这就是树木年轮所蕴含的信息。
”邵雪梅说。
目前，他们最长已经推算出柴达木盆地东北部3500年的气候状况。
读懂“雨雪分寸”
邵雪梅的同事郑景云也在从事古气候研究，不同的是，他从浩如烟海的古代文献中寻找关于气候的蛛丝马迹。
这其中较好的研究对象是清代的雨雪档案，记录了每次降雪的积雪厚度和每次降雨的入土深度，以分寸为计量单位，因此被称为“雨雪分寸”。
但如何将入土深度与现代器测的降雨量相对应又成了一个棘手的问题。
他们在平坦的农田上进行人工降雨实验。
降雨器由一个直径1米的圆盘，一个白色的塑料大桶和一个高架子组成。
塑料桶里的水被抽到高架子上的储水器中，然后再向下通过导管流到圆盘中。
圆盘的底部布满了密密麻麻针眼大小的孔，水从这里像下雨一样落下来。
通过控制流速和流量，能够调整“雨”的大小和时间。
等“下”完了，将
打湿的土壤翻开，测量渗入泥土的深度，再和古代的记录值相比较，然后换算成如今的降雨量。
这个工作乍看没有什么科技含量，“但是需要大量的实验以及统计结果，因为渗入的土壤深度和降雨量并不成比例关系，降雨量从50毫米到250毫米要做40多次实验才能和古代资料更好地进行对照”，郑景云说。
这也就意味着，获取一个地区古今降雨量之间的对应关系，需要在田野里“下”40多场“雨”。
在一项研究中他们分析了清代中后期（1738～1908年）江苏降水的变化情况，发现1830年前后极端大旱大涝事件均呈上升趋势。
而由美国科学家奎因（Quinn）统计得出的时间尺度长达1368年的厄尔尼诺年表显示，1830年后是厄尔尼诺的多发期。
“结果和世界上最完整的年表相吻合，并且变化趋势也基本一致。
”郑景云说，“事实上，厄尔尼诺和拉尼娜现象增强也是正常的，在历史上都发生过。
”根据天气波动的频度，“预测未来20年的气候状况至少要知道200年的气候状况;预测气候突变或极端天气状况，则需要更长的时间尺度。
所以对于厄尔尼诺和拉尼娜是否异常这个问题，我们现在还没有最终发言权”。
既然拉尼娜现象是正常的，那么暴雪自然也不为过。
“据清代资料记载，太湖共冰封过七次。
20世纪50年代以来，太湖也有两次冰封记载，分别是1968～1969年及
1976～1977年的冬季。
有报道说，今年东洞庭湖出现过冰封，而上次洞庭冰封发生在1955年初。
话说‘冰冻三尺，非一日之寒’，颐和园昆明湖冰封尚需要温度处于0℃以下连续15天左右，洞庭湖冰封也需长时间的寒冷天气。
此外，1794～1797年（乾隆年间），南方也曾连年遭遇暴雪。
”郑景云列举了大量例子来证明此次暴雪无论在人眼中如何肆虐，在老天爷眼里都没有玩过头，不过他也承认，物质丰富以后人们遭受的损失更为严重。
博古能否通今？
就连被世人承认的全球变暖，在古气候学家眼里也并非什么出格的事。
“气候从古至今都是波动的。
通过分析过去若干年，比如说1000年内的气候波动，如果发现全球变暖在过去1000年内同样发生过，而人类历经此过程又继续存活，那我们就不必为此感到恐慌。
”邵雪梅说。
“此外，古气候数据对气候模型的改进非常有用。
”所谓气候模型，就是利用数学方法对天气变化进行模拟。
天文学家用公式计算天体运行轨道，气候学家也希望计算出天气变化情况。
但是“目前人们对气候变化的过程并非十分了解，因为对某些气候现象的研究不得不进行假设，而且越精确的模式需要的观测资料越多，对计算机的容量和计算速度要求越大，这些都是目前无法解决的问题”，气候模型专家马柱国表示。
除此之外，科学家还建立了古气候模式，用模型对古代的气候进行模拟，这在原理上和对现代和未来气候进行模拟的气候模式是一样的。
“模型既可以预测未来，也可以模拟过去。
我们的研究结果可以和古气候模式的模拟结果进行对比，进而修正古气候模式的不足，加深对气候成因的认识，而这一切，反过来又能帮助气候模型进行修正。
”邵雪梅说。
不过，马柱国也表示，目前我们国家的气候模式用于季度、年度的预报和未来50～100年的气候变化预测，但尚未用于古气候模拟的研究中。
既然了解过去是为了预测未来，那么，如果我们对过去的气候足够了解，对气候系统的过程和机制认识透彻，未来任何时候的气候状态都可以预测吗？
很遗憾，在专家们眼中答案是否定的。
就像无论如何饱读史书，运筹帷幄，也无法百分之百把握未来一样，气象学家无论怎样了解过去的气候发展规律，也不能完全准确地预测天气。
“世界上最好的预报模式在7天内效果最好，如果要对未来10天、20天、30天的天气都做出准确预测，任何国家的科学家都无法完成任务。
以24小时内的暴雨预报为例，美国的准确率只有22%，我国是12%～13%。
”国家气象台首席预报员杨贵名说。
“这涉及可预报性问题，天气预报的准确性达到一定程度后就难再提高，除非科学某一天出现奇迹。
”郑景云说。
这或许让人悲哀，不过这也是地球的魅力所在。
■。
历史时期气候变迁课件
二、近万年来气候变化对社会的影响
• 新石器时代文化繁荣 • 黄河文明的产生 • 汉唐盛世 • 北方游牧民族南下
中国石器时代文化遗址分布图
仰韶文化时期亚热带北界图
三、气候变迁的原因
(一)太阳辐射 (二)地球宇宙环境 (三)地球自身环境 (四)人类活动
(一)太阳辐射
• 万物生长靠太阳，为影响气候变化的最 根本因素。造成四季三大气候带区别。
• （2）地球公转、自转17500年后将位于 远日点。
(三)地球自身环境
• 下垫面:由于高山低谷，海陆位置而形成 地区差异。
• 大气环流：不同气团的交换、变化无常。 如经向环流，纬向环流等。
• 火山爆发与地震群发期：影响所覆盖地 区几年内气候转寒。
(四)人类活动
• 历史时期现代以前，人类活动部分改变 局部气候状况，而主要为气候所影响。 如国家建立，公元4、12世纪等游牧民族 对农耕文明的侵袭、玛雅的衰亡等。
• 长江中下游湖泊和沿海亚热带地区霜雪频繁，太湖 封冻16次（如1329年太湖结冰，厚达数尺），汉水 结冰19次，淮河封冻14次，洞庭湖封冻9次。
总结：四个温暖期和四个寒冷期
• 距今3000年以前 • 西周前期（约前1100年—前900年） • 春秋到西汉末年 • 东汉到南北朝时期 • 唐代（前后为过渡期） • 1000年——1200年（两宋之间） • 1200年——1300年（南宋中期到元代中期） • 1400年——1900年（明清宇宙期）
• 现代尤其近50年人类活动影响非常大， 如“温室效应”“阳伞效应”、“绿洲 效应”、湖泊效应”等。
重点复习
• 指出下列人物生活年代处于温暖期还是寒冷期： 孔子、诸葛亮、唐玄宗、乾隆
• 举例说明历史气候变化对中国社会发展的影响。 • 名词：明清宇宙期 • 列举：四个温暖期和四个寒冷期
中图版高中地理必修一4.2《全球气候变化对人类活动的影响-如何分析古气候》课件(共32张PPT)
年轮分析法：
1、年轮是怎样形成的？ 2、年轮是如何表示年份的？ 3、年轮是如何表示某年的气候状况的？
树木年轮的结构
水热贫乏期 水热充足期
水热充足地区，植物生长量大，生物循环加快
即时巩固
树木年轮是气候变化的历史证据。读某地树木年轮示意 图，回答1-3题。
1．图中反映该了地近百年气候的变化，下列说法正确的
长安回望绣成堆，山顶千门次第开。 一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。
唐朝年间，四川成都就有荔枝，唐代诗人张籍在他的《成都曲》 一诗中写道：“锦江近西烟水绿，新雨山头荔枝熟。”即证明了这一 点。而与张籍同时代的诗人白居易在任忠川刺史时，曾写有《种荔 枝》一诗，也可为证。只是到北宋以后，天气逐步转寒，而荔枝是 喜温暖的水果，故而其种植范围也在渐渐地缩小。到今时今日，我 国仅剩广东、广西、福建等地的南部地区和海南，才能种植荔枝
从自然带的角度看，该图反映的自然地理环境有什么特点？
恐龙到哪里去了？其直接的原因是什么？
第二节 全球气候变化对人类活动的影响
—如何分析古气候
荣 昌 中 学
王良安
课堂活动
小组活动： 什么是气候变化？我们如何知道历史 上的气候在发生怎样的变化的？
树
ห้องสมุดไป่ตู้
树木年轮—记录历史环境变化的“天书”
木
年
轮
分
析
法
是： B
A、寒冷—温暖—寒冷交替变化 B、温暖—寒冷—温暖交替变化 C、暖干—暖湿—暖干交替变化 D、湿冷—干冷—湿冷交替变化 2．引起其气候周期变化的因子
最可能是： C
A、人类不断大量排放二氧化碳 B、 黄赤交角的变化 C、太阳活动的周期变化D、人类不断破坏森林
C 3．在M时期，该地最可能出现的自然现象是：
丁仲礼-古气候学 ppt课件
PPT课件
68
Loess Section
PPT课件
Holocene Soil (11ka)
LGM Loess (21-11ka)
69
Relationship between Loess grain-size and the distance of the Loess Plateau to the deserts
Shorter distance
Desert expansion
Coarse loess grain-size
Longer distance
Desert retreat
PPT课件
Fine loess grain-size 70
Loess grain-size links to monsoon
Northward move of monsoon rainfall belt Northward retreat of desert margin
PPT课件
33
Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low- and high-resolution proxy data
(Anders Moberg et al., NATURE, 2005, 433, 613-617)
200km
PPT课件
6
一、岩石圈变动与气候变迁
1、地球各圈层相互作用 2、岩石圈变动控制气候的基本过程 3、新生代(65Ma)以来一些全球性事件
PPT课件
7
地史时期板块 的裂解、漂移 、会聚、拼合 、碰撞及造山 、成盆等过程 不可逆地控制 了全球气候的 演变
中科院课件古气候学第2讲
第2讲古气候变化原因（轨道尺度）一、地球轨道变化与冰期旋回二、古气候变化的数值模拟不同尺度气候变化有不同的原因古气候变化三个时间尺度1、亚轨道尺度（sub-orbital time scales, 101－103年)－太阳活动(solar activity)等因素驱动2、轨道尺度(orbital-scale)－日照(insolation)季节、纬度配置变化驱动3、构造尺度(tectonical-scale)－岩石圈构造变化驱动前二者表现为波动性，后者表现为不可逆性太阳系中的各行星1、太阳系中各星体各有其运动轨迹和运动速度，从而使地球处在不断变化的重力场中，并导致其轨道三要素沿时间不断变化。
地球大气层顶部所接受的太阳辐射强度是太阳常数和地球轨道三要素的函数地球轨道三要素2、地球轨道三要素（1）、偏心率（eccentricity)表示运动轨道的形状（现为0.016)（2）、地轴倾斜度（obliquity or axial tilt)表示转动轴的倾斜程度（黄赤夹角）(23o27’)（3）、分点进动（岁差）(precession of equinoxes)表示某季地球－太阳的距离(现冬季近日点）3、轨道三要素变化偏心率：0.0--0.0607, 10万年周期、41.3万年周期地轴：22o--24o30’, 4.1万年周期岁差：1.9万年与2.3万年两个变化周期椭圆的偏心率偏心率与地球到太阳的距离地轴倾斜度（黄－赤交角）地球像陀螺一样，存在三种运动地球的轴进动(Wobble)运行轨道面缓慢旋转，带到长、短轴移动黄道面进动近（远）日点的季节进动－－岁差变化以上两种运动合在一起，引起分点、至点在黄道面上的位置变化4、对地球大气层顶部接受太阳辐射的影响地轴倾斜度的影响北半球冬季日照地轴倾斜度对辐射的影响地轴变化对太阳辐射的影响1、决定极圈、回归线纬度，极昼、极夜天数2、角度越大，高纬夏季辐射越多，冬季越少3、两半球影响一致（从季节角度论）4、其影响高纬大，低纬小两半球“季节影响一致性”地轴倾斜度变化及周期数值越大，高纬夏季接受辐射越多。
气候变化与气候系统1精品PPT课件
主要的科学问题——
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）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）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）地球系统的能量和水循环 植被在能量和水循环中的作用 5）海—陆相互作用 海岸带的物质输送和海平面上升
气候的变暖造成世界上许多的冰川消融,甚至消失, 全球海平面平均上升了15cm,其中一半估计是由于海水的 热力膨胀造成的,另一半是由于冰雪溶化造成的。
从卫星观测表明,北半球春季和夏季的雪盖面积,从 1987年以来已经减少了10%。这些间接的证据也都说明了 20世纪气候在变暖。
★气候变化研究发展的原因？
实质上，大气状态是随时间和空间变化的， 气象要素的平均状态能在一定程度上反映气候的 一定特征，但不能反映大气的整个状态或气候的 全貌。
气候不仅仅是天气的平均，例如两个地方的 平均气温或平均雨量基本相等，其气候特征可能 差异很大，不属于同一气候类型。
古典气候的定义有其局限性，没有完全反映气 候概念的本质。
气候系统 气候学研究的一个崭新阶段。
气候系统——指包括大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、 生物圈中，自身的及其相互影响的物理、化学、生物运动 变化过程。
每种过程具有不同的的空间尺度和时间尺度。
气候系统物质与能量交换的过程
●物理过程——大气和海洋的环流运动及其相联系 的热量输送、水循环过程、地壳的垂直升降与水平 推移等过程。
大气过程，提出气候是天气的“总和” 或“综合”。 （天气气候学定义）
气候是大气众多状态的一个统计集合。（统计气候学 的定义）该定义既包括了气候的平均状态，也包括了气候 的变化情况和极端情况。
古气候(print1)
2 .冰期、间冰期气候
第四纪的冰期有： 多脑冰期（距今约140～180万年） 群智冰期（距今约90～110万年） 民德冰期（距今约70～80万年） 里斯冰期（距今约20～30万年） 武木冰期（距今约1～10万年）
它们之间是间冰期。
Vostok Ice core record of temperture and CO2 concentration
( Bradley and Jones, 1995 )
42万年来的南极东方站冰芯纪录的温度、CO2 and CH4浓度变化
气候突变事件 仙女木事件（Drays)：13~15kaBP的突然变冷。 新仙女木事件(Younger Drays)：10～11ka BP冰 消期间持续约1.2ka的突然变冷,温度在40～50年里 突然变化5～7度。 哈因里希（Heinrich)事件：末次冰期（近50ka以 来)发生6次气温逐渐下降然后突然回升的事件。气 温下降到最低时，北大西洋沉积物中发现的冰漂流 碎屑突然显著增加——冰川崩塌融化过程。
民德冰期（70-80）
里斯冰期（20-30）
武木冰期（1-10）
Climatic optimum
中世纪暖期、小冰期
中世纪暖期: 小冰期: 公元13～14世纪到19世纪，
再次普遍出现了降温现象。这一趋 势在17世纪达到顶峰，被称为小冰 期。这是自全新世高温期以来最引 人注目的一次全球性气候恶化事件。
第九章、古代气候变化
1. 气候变化的时间尺度
Hale Waihona Puke 2 .冰期、间冰期气候 3 .全新世气候 4.中世纪暖期 5.小冰期
1. 气候变化时间尺度
目前的研究表明： 世界上的气候都经历着长 度为100-108年的各种尺度的时间变化。 目前为 世界科学界所公认的有： 大冰期气候与大间冰期气候： 约为 106-108年； （几万-几万万年） 亚冰期与亚间冰期气候：约为105年；（几十万） 副冰期与副间冰期气候：约为104年；（几万） 寒冷期与温暖期气候：约为102-103年； （几百- 几千年) 世纪及 世纪内的气候变化：约为100-102年； (几年-几十年）
古气候学书籍
古气候学书籍
以下是一些古气候学的书籍：
1. 《地球大全》（作者：克劳狄奥斯·托勒密）：这是一部古代希腊地理学
家托勒密所著的地理学巨著，包含了当时世界上已知的地理信息，包括地理坐标、地理特征、地理气候等。
2. 《天文气象统志》（作者：李淳风）：这是一部中国唐代李淳风所著的地理气候著作，系统地介绍了当时中国境内的地理、气候、气象现象及其与人类生活的关系。
3. 《湖海经》（作者：刘备）：这是一部中国三国时期刘备所著的地理志，记录了中国古代的地理情况、水道、气候现象等，对中国古代地理和气候的研究具有重要价值。
4. 《地理学》（作者：阿布·雷汗·贾比尔·伊本·哈耳斯）：这是一部9世纪波斯地理学家贾比尔·伊本·哈耳斯所著的地理学著作，包含了世界各地的地理
特征、气候现象、人文景观等内容，对古代地理和气候的研究有一定贡献。
5. 《古气候学概论》：这本书是关于古气候学的专业书籍，从地球物理学、地质学、古生物学、古气候学、大地测量学等方面论证大陆漂移说的合理性。
以上书籍仅供参考，建议查阅图书馆或网上商城的书籍分类，获取更全面和准确的推荐。
解读 《气候文明史》 脱水精华版
解读《气候文明史》脱水精华版副标题是改变世界的8万年气候变迁。
1812年冬天，当时拿破伦已经几乎攻陷了整个欧洲，当他携大军攻打欧洲大陆上最后一个国家，俄国时却遭遇了突如其来的极寒天气。
在托尔斯泰战争与和平一书中是这样描写这段时期的天气情况的。
天气异常严寒，连乌鸦都冻僵了，不断从空中坠落。
在这恶劣的环境下，拿破仑大军中有30万人在极寒中丧生，几乎占了全军人数的2/3。
因此，拿破仑不得不从俄国撤兵甚至从此一蹶不振。
很多历史学家认为，正是这突如其来的气候变化才导致了拿破仑的失败，从而改变了整个欧洲的历史。
这并不是人类历史上的偶然事件，可以说人类的整个发展史都与气候变化息息相关的。
我们今天要讲的这本气候文明史就会告诉你气候是如何深刻影响人类文明的诞生与发展的。
本书的作者田家康是日本气象协会会员，日本气象预报师协会，东京支部部长。
在这本书中作者就综合了各国古气候学家们的最新研究成果。
详细讲述了8万年前人类走出非洲以来，全球气候变化是如何改变人类文明进程的。
好，下面我就三个问题为你解读本书的主要内容。
第一人类文明是如何在寒冷的气候中诞生的。
第二近代全球气候变化是如何影响人类历史的。
第三未来的全球气候将如何变化。
我们先来讲第一个问题，人类文明是如何在寒冷的气候中诞生的。
说到全球气候变化，现在你听到最多的可能是全球气候变暖。
不过从地球几十亿年的发展历程来看，全球气候变冷才更为常见，且影响力巨大。
在全球气候变冷的时期，地球上南北极冰雪的面积会不断扩大，甚至连原本四季分明的地球温带地区也常年被冰川所覆盖。
古气候学家把这些时期称为冰期或者冰河期。
研究发现，在地球45亿年的历史中大规模持续时间超过几百万年的冰期曾经出现过数次又被称为大冰期。
而和我们人类历史相关的就是这数次大冰期中的最后一次，因为它发生在地球地质年代中的第四季也被称为第四纪大冰期。
第四纪大冰期开始于两三百万年前结束于约 1.4万年前。
在这段时间内全球气候普遍非常寒冷，连许多温带地区，比如欧亚大陆都常年被冰雪覆盖。
中科院课件古气候学第1讲
古气候学
第一讲气候变化与古气候学
第一部分简介
一、古气候学（paleoclimatology)定义
古气候学主要研究“器测时期”之前的气候变化历史、过程及原因，其目的为预测今后气候变化及解决有关资源、环境问题服务。
二、气候系统的基本概念
气候系统由大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、冰冻圈共同组成，气候是这些子系统相互作用的终极产物。
气候系统运动的能量主要来自太阳。
响应时间
快速响应与慢速响应
气候系统及其外部驱动因子
气候系统内部的主要过程
大气在高低压之间的运动
地球的风系
夏季风模式
冬季风模式
全球二氧化碳循环
全球主要碳库
碳库间的交换速率
电磁波波长
地球与金星温室效应比较
水的大尺度循环
海洋表层流（风驱环流）
全球大洋传送带示意图（密度流）
北大西洋深层流
大西洋深部水团结构
水汽的正反馈作用
雪线高度随纬度的变化
冰盖的运动
植被－反射率的反馈作用
植被－降水的反馈作用
植物的光合作用与蒸发蒸腾作用
海洋的主要碳循环过程
大陆漂移示意图
来自地球深部碳的主要过程
三、气候系统的能量平衡
地球不同纬度对辐射强度的影响
不同纬度的辐射、反射强度
不同纬度在不同季节时的辐射强度
地表不同物质的反照率
第二部分重建古气候变化方法
1、研究材料的选择
2、重建古气候方法
3、时间序列构建
4、特征时期空间格局
一、记录和指示古气候变化的材料（直接指示、间接沉积记录）
（一）直接指示（地貌与沉积）
气候的水平与垂直地带性。
古气候学家眼中的气候变化教材
古气候学家眼中的气候变化2008-03-24 莫如2008年第7期三联生活周刊2008年初中国南方遭遇的这场暴雪，进一步让人们体会了拉尼娜现象。
据我国气象学家统计，1953〜2005年共出现厄尔尼诺现象27年，拉尼娜现象17年。
从统计资料上明显可以看出，自上世纪80年代开始，厄尔尼诺和拉尼娜现象均大大增强了。
这是否和全球变暖有关？2008年初中国南方遭遇的这场暴雪，进一步让人们体会了拉尼娜现象。
据我国气象学家统计，1953〜2005年共出现厄尔尼诺现象27年，拉尼娜现象17年。
从统计资料上明显可以看出，自上世纪80年代开始，厄尔尼诺和拉尼娜现象均大大增强了。
这是否和全球变暖有关？北京大学物理学院大气科学系教授胡永云说：“厄尔尼诺和拉尼娜若干年来一直存在，可以看成是气候自然变化造成的，很难说它们近年来的增强与全球变暖有直接关系，更难认为年初这次暴雪与全球变暖有直接关系。
”中国科学院大气物理研究所东亚中心的马柱国研究员表示，拉尼娜现象频次和强度的增加与全球变暖有直接关系的证据不足，“上世纪50年代以前仪器观测数据极度缺乏，不足以得出确切的结论，我们需要时间跨度更大、更可靠的数据来研究气候现象”。
年轮中的信息究竟是什么时候开始有了准确的气候测量仪器已无法确定，人们只知道最早的气象观测资料距今只有300余年，精确的全球气候网络建立于1850年，就连令人诚惶诚恐的全球变暖，也不过是100年内的温度变化而已。
“你向后看得越远，就能向前看得更远。
”众多科学家们孜孜不倦地从大自然为我们保存的历史档案中寻找过去的证据。
中科院地理科学与资源研究所邵雪梅研究员的工作是收集活树、尚未倒伏的死树以及古墓中保存的椁木、棺木和封土柏木，然后测定树木生长年份，再通过年轮变化来分析当年的气候情况。
她的实验室堆满了一根根长度不等的树芯，最长的树龄高达1500年。
“生长在气候恶劣地区的针叶树往往长寿，年轮清晰，对气候变化敏感，是研究的好材料。