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气候变化

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气候变化

气候

作者其他创作

大纲/内容

气候变化原因

太阳辐射的变化：太阳辐射是气候形成的最主要因素。

太阳活动的变化：太阳常数增加2%，地面温度上升3℃；减少2%，地面温度下降4.3℃。

地球轨道参数变化

地球轨道偏心率的变化：偏心率在0.005-0.06之间变动，周期约为96000年。

地轴倾斜度的变化：地轴倾斜度在22.1°-24.24°之间变动，周期约为40000年。

春分点的移动：春分点沿黄道向西缓慢移动，大约每21000年春分点绕地球轨道一周。

火山活动的影响：到达地表的太阳辐射的强弱要受大气透明度的影响，而火山活动对大气透明度的影响最大。

宇宙—地球物理因子的影响：引起地球上变形力的产生，从而导致地球上海洋和大气的变形，并进而影响气候发生变化

宇宙因子主要指月球和太阳的引潮力

地球物理因子指的是地球重力空间的变化、地球转动瞬时极的运动和地球自转速度的变化等

下垫面地理条件的变化

海陆分布的变化

地球岩石圈是由可以运动的刚性板块组成的，板块运动导致的海底扩张和大陆漂移以及与此相关的海面升降，造成海陆分布格局及海陆面积的变化，从而对全球气候产生深刻影响

地形的变化

喜马拉雅山和青藏高原的隆起

陆-海-气系统的影响

温室效应

水汽、云、冰雪的反馈：水汽和冰雪的反馈是正反馈；云的反馈有可能是正反馈有可能为负反馈

水汽反馈是最重要的反馈之一

云是短波辐射的极好反射体

云又是红外辐射的良好吸收体

冰雪通过高反射率和融解潜热成为有效热汇

海洋的加热的冷却

海洋环流的影响

赤道地区大洋两侧海水温度的差别导致沃克环流出现，引起厄尔尼诺与拉尼娜现象的发生

人类活动的影响

改变大气组成

温室效应

二氧化碳

最重要的温室气体

甲烷

每摩尔甲烷比二氧化碳的温室效应大22倍

一氧化二氮

每摩尔一氧化二氮的温室效应是二氧化碳的396倍

氟氯烃化合物

臭氧

阳伞效应

人类活动造成硫酸盐气溶胶、大气尘埃等大气颗粒物的增加，可以改变地气系统的辐射收支进而影响地球气候

改变下垫面性质

伐林与植林

城市化

气候变化概况

地质时期的气候变化

特点：冰期与间冰期交替出现，曾发生三次大冰期和两次大间冰期

震旦纪大冰期

距今约6亿年前

冰期强度大，持续时间长

发生区域：亚洲的东部和北部，欧洲的西北部，北美的五大湖，非洲的南部和中部，澳大利亚的中南部

不同区域存在不同类型的气候

寒武纪——石炭纪大间冰期

距今约3亿到6亿年，包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪和石炭纪五个地质时期，共经历3.3亿年

基本特征：雪线升高，冰川后退，气候显著变暖

寒武纪时气候变暖，干湿气候带分布明显，这种干湿气候带的分布一直延续到志留纪。志留纪后期到泥盆纪的前期，地球气候又有变冷趋势，这是大间冰期温暖气候中的气候相对寒冷阶段。这次寒冷阶段持续时间不长，影响范围不大。从泥盆纪中期起，地球上的气候又迅速回暖，一直持续到石炭纪。石炭纪时，气候演变为典型温和而湿润的气候，整个地球出现海洋性气候特征，森林生长繁茂，遍及滨海沼泽和大陆内部，最后形成大规模的煤层，是地质历史时期最重要的成煤期之一。故石炭纪在地质史上被称为“成煤纪”。石炭纪时期整个中国处于热带气候条件下。石炭纪后期气候变冷。

石炭纪——二叠纪大冰期

距今约2亿到3亿年

降温幅度较大（平均达10~11°C），气候身份寒冷

持续时间：极盛期只有2000万~3000万年

影响范围：主要势力范围在南半球，如南美、南非和澳大利亚的东部等，北半球除印度外还未发现冰期的可靠遗址

影响：大冰期的后期（二叠纪），我国气候相当炎热潮湿。中南半岛、马来半岛、欧洲南部发现二叠纪煤层。北半球气候相对炎热潮湿

三叠纪——第三纪大间冰期

距今约2亿一200万年。这次气候温暖期历时很长，白括整个中生代的三叠纪、侏罗纪、白垩纪和新生代第三纪，长达2亿年以上。

三叠纪时号候炎热而干燥，在中国、欧洲、北美发现红土的沉积范围都很广，说明当时气候炎热，氧化作用剧烈;与此同时，也发现在三叠纪的地层沉积中，还含有石膏和岩盐，这是炎热新干燥气候的象征。从三叠纪到侏罗纪气候由干热转为湿热，有利于植物的生长，造成了煤层的形成条件，故侏罗纪是继石炭纪之后的第二个成煤期。到侏罗纪后期，气候又由湿执转为干燥。白垩纪是干燥气候继续发展并达到顶峰时期，据古生物学的研究，恐龙就是在白垩纪末期逐渐灭绝的。到了新生的古近纪，世界气候更加普遍变暖。到第三纪末期，世界气温普遍下降，整个北半球都有热带种属植物被寒带植物排挤的普遍现象，喜热植物逐渐向南退缩。

第四纪大冰期

第四纪大冰期约从距今200万年前开始直到现在，是距今最近的一次大冰期，也是地所资料最丰富的时期。

冰期最盛时在北半球有三个主要大陆冰川中心，即斯堪的那维亚冰川中心:冰川曾向低纬伸展到51°N左右;北美冰川中心:冰流曾向低纬伸展到38°N 左右:西伯利亚冰川中心:冰层分布于北极圈附近60° ~70°N之间，有时可能伸展到贝加尔湖附近。估计当时陆地有24%的面积为冰所覆盖，还有20%的面积为永冻土，这是冰川最盛时的情况。

在这次大冰期中，气候变动很大，冰川有多次进退。在亚冰期内，平均气温约比现代低8-12C。在两个亚冰期之间的亚间冰期内，气温比现代高，北极约比现代高10C以上，低纬地区比现代高5. 5C左右:覆盖在中纬度的冰盖消失，甚至极地水盖整个消失。在每个亚冰期之中，气候也有波动，每个相对温暖时期般维持1万年左右。处于一个相对温暖的时期。

据研究，在更今1.8万年前为第四纪冰川最盛时期一直到.6万年前，冰川开始触大构在1万年前大理亚冰期消退，北半球各大陆的气候带分布和气候条件基本上形成现代气候的格局。

人类历史时期的气候变化

图中的红线上升阶段，表示雪线正在升高，气候正在变暖;实线下降阶段，表示雪线正在降低，气候正在变冷。有学者根据挪威雪线高度的变化，把冰后期以来的气候划分为四个寒冷期和三个温暖期。在每两次寒冷期之间为相对温暖期。

第一次寒冷期发生于距今约80009000年，是武木亚冰期最近次副冰期的残余阶段，主要寒冷期在公元前6300年前后。

第一次温暖期主要发生在距今7000年前后

第二次寒冷期发生于公元前5000年到公元前1500年的气候温暖时期中间的一次相对较短暂的气候寒冷期，主要寒冷时期位于距今3400年前后。

第二次温暖期主要发生在距今4000年前后

第三次寒冷期发生于公元前1000列公元100年之间，主要寒冷时段位于公元的 1300 列公元前830年前后，这次寒冷期又称为新冰期。

第三次温暖期发生在距今1100~700年之间

第二次气候最适期

第四次寒冷期发生于1500 90年间，主要寒冷期在1725年前后，在欧洲称为观代小冰期。

我国气候学家竺可桢将5000年来中国的气候划分为4个温暖时期和4个寒冷时期。

第一个温暖期：在公元前3500年——公元前1000年左右。大部分时间的年平均温度比现在高2°C左右

第一个寒冷期:从公元前1000年左右到公元前850年(周代初期) 寒冷期，年平均气温在0°C以下。

第二个温暖期:从公元前770年到公元初年，即春秋、秦汉时代，又进人到一个新的温暖时期。

第二个寒冷期:从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，进人第二个寒冷时期。

第三个温暖期:从600年到1000年，即隋唐时代，是第三个温暖期。

第三个寒冷期:从1000年到1200年，即北宋末至南宋。

第四个温暖期:从1200年到1300年，即宋末元初。但是这次不如隋唐时那样温暖。

第四个寒冷期:在1300年以后，即明、清时代以来，是第四个寒冷期，温度比现代要低1~2C，长达500年。极端初霜冻日期平均比现在提早25~30天，极端终霜冻日期平均比现在推迟约1个月。

特点：温暖期越来越短，温暖程度越来越低，寒冷期越来越长，寒冷程度越来越强

近现代气候变化

主要指19世纪末以来一百多年的全球气候变化

从19世纪末到20世纪40年代，世界气温曾出现明显的波动上升现象。高山冰川退缩，雪线高度上升，极地区城冰层变海、冻土带向高纬推移，海水温度升高，融冰提早，封冰推迟，冰封期缩短等。这种增吸在北极最突出，这种增暖现象到20世纪40年代达到顶点。

20世纪40年代以后世界气候开始变冷，60°N以北的高纬地区降温更加明显，从1950年起到20世纪60年代后期平均降温达2C之多，高山冰川有所前伸，雪线高度有所下降，冰层厚度增加更为明显。

进入20世纪70年代以后，世界气候又趋变暖，到1980年以后，世界气温增暖的形势更为突出。据研究，自19 世纪中期至20世纪末，全球年平均气温已升高约0.5-1.0C。

全球变暖对整个气候系统的影响是过去几个世纪前所未有的

人类历史时期的气候通常指第四纪大冰期中大理亚冰期最近一次副冰期结束后约1万年左右的时期，称为冰后期，这正是人类历史发展的重要时期。这一时期，地质、地貌、植被等资料进一步丰富，尤其是后五千年开始有了文字记载，人类活动的遗迹和数千年以来有关气候的历史文字记载，是研究历史时期气候变迁的重要依据。冰后期以来地球气候虽然趋向暖化，但期间也曾反复发生过多次冷暖波动。
关于冰后期一万年来气候的冷暖变化情况，挪威气候学家们曾做出冰后期近万年来的挪威的雪线升降图，我国著名的气候学家竺可桢根据对历史文献记载和考古发掘等有关资料的研究，得到了中国近5000年来温度变化曲线，两条曲线的变化趋势基本一致，说明冰后期以来的气候变化在全球具有普遍性。