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地球气候变化及其影响因素

摘要迄今为止,地球上的气候自始至终都在不停地变化。

气候变化具有周期性和波动性,包括偶然性和突发性波动的基本特征。

在漫长的气候史上,地球气候经历过冷暖交替的冰河期和间冰期的巨大的变化。

在最冷的冰河期里,地球表面的平均气温比现在约低7–9 °C;在最温暖的间冰期里,平均气温比现在约高8-12 °C。

影响地球气候变化的自然因素主要包括:太阳辐射变化,地球轨道参数的改变,大气物质成分变化,大气气溶胶的变化,云的变化,大气下垫面的特性,海水温度的变化,地表冰雪覆盖面积的变化,等等;人为因素主要包括:砍伐森林,开垦荒地,开发工业区,扩大城市范围,燃烧大量化石燃料等活动。

关键词:气候变化地球ABSTRACTSo far, the global climate has been changing from time to time, which is basically characterized by the cycling and fluctuating, among which it is including accident, or erupted fluctuation. On the history of the global climate, the global climate has been undergoing the very large change, which included glacial period and interval-glacial period that both were alternately changing by the cold and warming. In the cold glacial period, the average temperature of global surface was about 7–9°C lower than that in the modern time, and in the warming interval-glacial period, the average temperature of global surface was about 8–12 °C higher than that in the modern time. The natural factors that impact the global climate mainly include the sun radiation, the parameters of the earth moving orbit, the atmospheric substance, the atmospheric aerosol, the cloud, the features of the bottom surface of the atmosphere, the temperature of the sea water, the covering arias of the ice and snow of the global surface, and so on. And the anthropogenic factors include the deforestation, bringing the barren land under cultivation, developing the industry zones, extending the range of the cities, and burning of the large amount of the fossil fuels, and so on.Keywords: climate change, globe目录1 概论 (1)1.1 概述 (1)1.2 定义 (1)1.3 地史历史上的气候变化 (1)1.4 近代气候变化 (4)1.5 现代气候变化背景 (4)2 气候变化的原因 (5)2.1 客观世界的影响 (5)2.1.1 太阳辐射的变化 (5)2.1.2 大气环流形势和大气化学组成成分的变化 (8)2.1.3 下垫面地理条件的变化 (9)2.2 人为因素 (10)2.2.1 人类活动改变下垫面 (10)2.2.2 温室气体排放过度 (12)2.3 气候变化原因新说 (13)3 气候变化的影响与危害 (14)3.1 冰川消融 (14)3.2 极端气候 (15)3.3 粮食减产 (15)3.4 海平面上升 (16)3.5 物种灭绝 (16)3.6 空气污染 (17)4. 国际间的主张与对策 (17)4.1 人造工程 (18)4.1.1 沙漠造林 (18)4.1.2 生物碳 (18)4.1.3 海藻农场 (19)4.2 新能源 (19)4.2.1 风能 (20)4.2.1 太阳能 (20)5. 气候变化趋势预测 (21)5.1 减缓变暖 (21)5.2 新冰河期 (22)参考文献 (22)1 概论1.1 概述迄今为止,地球上的气候始终都在不停地变化。

气候变化具有周期性和波动性,包括偶然性和突发性波动的基本特征。

地球气候变化的原因是多种多样的。

有外来的,也有内部的,它们被分别称为外部因子和内部因子。

所谓内部因子,主要指气候系统内部的相互作用和影响的各种因子,例如,地面反照率的变化可以影响气候的变化,而气候变化,冰雪覆盖面积改变,又可以影响到地面反照率。

所谓外部原因,主要是指天文因子和地文因子的影响。

天文因子包括太阳辐射强度的变化及地球轨道参数(轨道偏心率,地轴岁差,黄道交角)的变化等等。

地文因子主要包括大陆地块漂移,造山运动以及极轴移动等及火山爆发以及人类活动引起的大气物质成分的改变等等。

全球气候系统,是由多种因素综合形成的一个十分复杂的巨大系统,上述各种因素都可能对气候系统产生重大的影响。

地球上的气候自始至终都在不停地变化。

但是,对气候变化的原因和变化的幅度,对于人类活动对于气候系统的影响问题的认知就肤浅了。

因此,目前一些专家们担心,由于人类社会活动和经济的高速发展,资源和能源的过渡消耗,污染物排放持续增加,将会导致地球气候发生异常变化,从而威胁到全人类的生存和发展的安全。

世界各国领导人对于气候变化问题也十分关注。

1.2 定义全球气候变化(Climate change)全球气候变化是指在全球范围内,气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。

气候变化的原因可能是自然的内部进程,或是外部强迫,或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。

1.3 地史历史上的气候变化地球形成为行星的时间尺度约为46亿年。

据地质沉积层的推断,约在20亿年前地球上就有大气圈和水圈。

地球气候史的上限,可追溯到20±2亿年。

据地质考古资料、历史文献记载和气候观测记录分析,世界上的气候都经历着长度为几十年到几亿年为周期的气候变化。

现在为科学界所公认的有:1.大冰期与大间冰期气候:时间尺度约为几百万年到几万万年。

2.亚冰期气候与亚间冰期气候:时间尺度约为几十万年。

3.副冰期与副间冰期气候:时间尺度约为几万年。

4.寒冷期(或小冰期)与温暖期(或小间冰期)气候:时间尺度约为几百年到几千年。

5.世纪及世纪内的气候变动:时间尺度为几年到几十年。

从时间尺度和研究方法来看,地球气候变化史可分为三个阶段:地质时期的气候变化、历史时期的气候变化和近代气候变化。

地质时期气候变化时间跨度最大,从距今22亿—1万年,其最大特点是冰期与间冰期交替出现。

历史时期气候一般指1万年左右以来的气候。

近代气候是指最近一、二百年有气象观测记录时期的气候。

地球古气候史的时间划分,采用地质年代表示(表1•1)。

表1-1地质年代表在漫长的古气候变迁过程中,反复经历过几次大冰期气候。

在表1•1中列出三次大冰期,即震旦纪大冰期、石炭—二迭纪大冰期和第四纪大冰期。

这三个大冰期都具有全球性的意义,发生的时间也比较确定。

震旦纪以前,还有过大冰期的反复出现,其出现时间目前尚有不同意见。

1.震旦纪大冰期气候震旦纪大冰期发生在距今约6亿年前。

根据古地质研究,在亚、欧、非、北美和澳大利亚的大部分地区中,都发现了冰碛层,说明这些地方曾经发生过具有世界规模的大冰川气候。

在我国长江中下游广大地区都有震旦纪冰碛层,表示这里曾经历过寒冷的大冰期气候。

而在目前黄河以北地区震旦纪地层中分布有石膏层和龟裂纹现象,说明那里当时曾是温暖而干燥的气候。

2.寒武纪—石炭纪大间冰期气候寒武纪—石炭纪大间冰期发生在距今约3—6亿年前。

这里包括寒武纪、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,都属于大间冰期气候。

当时整个世界气候都比较温暖,特别是石炭纪是古气候中典型的温和湿润气候。

当时森林面积极广,最后形成大规模的煤层,树木缺少年轮,说明当时树木终年都能均匀生长,具有海洋性气候特征,没有明显季节区别。

在我国石炭纪时期,全国都处于热带气候条件下,到了石炭纪后期出现三个气候带,自北而南分布着湿润气候带、干燥带和热带。

3.石炭—二迭纪大冰期石炭—二迭纪大冰期发生在距今2—3亿年。

从所发现的冰川迹象表明,受到这次冰期气候影响的主要是南半球。

在北半球除印度外,目前还未找到可靠的冰川遗迹。

这时我国仍具有温暖湿润气候带、干燥带和炎热潮湿气候带。

4.三迭纪—第三纪大间冰期气候三迭纪—第三纪大间冰期发生在距今约2亿到200万年前,包括整个中生代的三迭纪、侏罗纪、白垩纪,都是温暖的气候。

到新生代的第三纪时,世界气候更趋暖化,共计约为2.2亿年。

在我国三迭纪的气候特征是西部和西北部普遍为干燥气候。

到侏罗纪,我国地层普遍分布着煤、粘土和耐火粘土等,由此可以认为我国当时普遍在湿热气候控制下。

侏罗纪后期到白垩纪是干燥气候发展的时期,当时我国曾出现一条明显的干燥气候带。

西起新疆经天山、甘肃,向南伸至大渡河下游到江西南部都有干燥气候下的石膏层发育。

到了新生代的早第三纪,世界气候更普遍变暖,格陵兰具有温带树种,我国当时的沉积物大多带有红色,说明我国当时的气候比较炎热。

晚第三纪时,东亚大陆东部气候趋于湿润。

晚第三纪末期世界气温普遍下降。

喜热植物逐渐南退。

5.第四纪大冰期气候第四纪大冰期约从距今200万年前开始直到现在。

当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50°N的贝加尔湖附近。

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