•北半球也有类似的情況，只是沒有南半球那么严重而已。 •图示1979年到 1992年北半球臭氧总量的变化情形，臭氧「洞」主要是在 欧洲上空，美、加、中、日上空也开始变薄。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
臭氧洞成因
人造的氟氯碳化物（CFCs）污染了大气，已经 证实是臭氧洞形成的主要原因，是主要的ODS之 一。 正常的情況下，下面的化 学反应使臭氧分子的量维 持在一种动态的平衡：
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
第二次集群绝灭事件
在距今约3.65万年前的泥盆纪后期， 历经两个 高峰，中间间隔100万年，是地球史上第四大的 物种灭绝事件，海洋生物遭到重创。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
第三次集群绝灭事件
距今约2.5亿年前的二叠纪末期， 估计地球上 有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和 70%的陆地脊椎动物灭绝， 是地球史上最大也 是最严重的物种灭绝事件，使得占领海洋近３ 亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生 物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新， 为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。普 遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中 生代转折的里程碑。
人类活动所创造出來的二氧化硫、氮氧化物、碳 氢化物在大气中与水结合成酸雨，对树木、森林 及其他作物形成死亡的催化劑。
地球科学概论
第四纪的冰期旋回
20世纪初，彭克和布吕克纳：经典的4次 冰期模式。
1955～1959年意大利埃米利亚尼：在代 表90万年时限的13m长岩芯中，发现了 11个波动周期。
1982，刘东生：黄土层反映古气候的冷 暖旋回。 迄今为止，第四纪240万年以来已经累计 识别出至少24个气候旋回，反映了冰期和 间冰期的频繁交替。
第一次集群绝灭事件
在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，是地球史上第三 大的物种灭绝事件，约85%的物种灭亡。古生物 学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。 在大约4.4亿年前，现在的撒哈拉所在的陆地曾经 位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚 厚的积冰---奥陶纪正是这种情形。大片的冰川使 洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降，冰川 锁住了水，海平面也降低了，原先丰富的沿海生物 圈被破坏了，导致了85%的物种灭绝。
自然界调适二 氧化碳的增减 需要一定的时 间，而近一个 世纪以来，大 气中的二氧化 碳含量却以异 常的速率在增 加中，而且和 人类消耗化石 燃料的速率成 正比。
二氧 境 及 其 变 迁
二氧化碳的变化
热带雨林、原始森林的加速砍伐或焚毁，使得大气对 二氧化碳及水气的调适能力减弱。
溫室效应
二氧化碳公认是大气中形成溫室效应的主要气体， 可是大自然中有自然的程序使二氧化碳达到平衡。
植物的呼吸作用及海水的溶解是最主要的因素：植 物透过光合作用将二氧化碳转变成氧，而海水吸收 二氧化碳则将之转变碳酸盐岩并且沉积到海底下； 後者需要几千年甚至几万年的时间才会有明显的效 果。
地球科学概论
地球科学概论
人类正"导演"地球史上第6次生物大灭绝
人口急速增长、全球气温变暖和自然环境恶化，使地球上 的生物正在经历有史以来第六次大灭绝。
英国皇家学会会员、剑桥大学教授西蒙〃莫瑞斯说：“人 类活动引起的全球气温变暖与距今约4500万年前地球经历 的一次气温变暖十分相似。它们都导致了大量动植物种类 灭绝。”
第五次集群绝灭事件
距今6500万年前白垩纪末期， 是地球史上第二 大生物大灭绝事件，约75%--80%的物种灭绝。 这一次大灭绝事件因长达1.4亿年之久的恐龙时 代在此终结而闻名， 海洋中的菊石类也一同消 失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地 位的恐龙及其同类， 并为哺乳动物及人类的最 后登场提供了契机。
臭氧洞
平流层臭氧洞的发现是上世纪环境问题的 大新闻之一。 1977年英国南极测量队首次发现 1984年美国NASA证实此现象
1979年十 月在南半 球上空的 臭氧总量 由图上看， 此时臭氧 量最少的 地方是在 南极洲上 空。
1995年十月， 南半球总臭氧 量明显減少， 特別是在高纬 度地区。例如 南极洲上空的 臭氧总量已经 減少到130 DU，大约只 有1979年的六 成，而且臭氧 总量大幅減少 的地区比南极 洲还大，其面 积是欧洲大陆 的二倍。
地球科学概论
《京都议定书》
《京都议定书》是人类历史上首次 以法规的形式限制温室气体排放。
《京都议定书》规定，到2010年， 所有发达国家二氧化碳等6种温室气 体的排放量，要比1990年减少5.2 ％。目前全球已有141个国家和地区 签署该议定书，其中包括30个工业 化国家。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
国际自然资源保护联合会发表的“2004年全球物种调查” 显示：全球有超过15000种地球物种濒临灭绝，灭绝速度 超过了以往任何时候。《自然》杂志称，50年后100多万 种陆地生物将从地球上消失。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
人类与环境变迁
温室气体排放与全球变暖
土地利用与土地退化
地球科学概论
第 10 章
地球环境及其变迁
● 环境变迁与气候变化 ● 地史中的生物绝灭与环境变迁 ● 人类与环境变迁
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
环境变迁与气候变化
地球历史中曾多次出现大规模冰期和暖期的交替。 最近三次全球规模大冰期出现于第四纪（2～3百万 年前）、石炭—二叠纪（2.7～3.1亿年前）和晚元 古代后期（约7.0～7.5亿年前），间隔分别为 2.6～3.9亿年。 大冰期内部存在明显的冰期和间冰期冷暖气候交 替旋回。
1、大面积对森林、草地、湿地等生境的破坏； 2、过度捕猎和利用野生物种资源； 3、城市地域和工业区的大量发展； 4、外来物种的引入或侵入毁掉了原有的生态系统；
5、无控制旅游；
6、土壤、水和大气受到污染； 7、全球气候变化。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
土地利用与土地退化
1991年联合国环境规划署对全球荒漠化状况的评 估是：全球荒漠化面积已近36亿公顷，约占全球 陆地面积的1/4，已影响到全世界1/6的人口（约 9亿人），100多个国家和地区。而且，荒漠化扩 展的速度是，全球每年有600万公顷的土地变为荒 漠，其中320万公顷是牧场，250万公顷是旱地， 12.5万公顷是水浇地，另外还有2100万公顷土地 因退化而不能生长谷物。亚洲是世界上受荒漠化影 响的人口分布最集中的地区，遭受荒漠化影响最严 重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和 印度。
签署国家统计
蒙特婁議定書
倫敦修正案
哥本哈根修正案
蒙特婁修正案
維也納公約
北京修正案
地球科学概论
生物多样性的减少
人类直接和间接杀戮的结果，地球表面的物种每年以惊人的速 率在减种。
失去天敌后像老鼠、蟑螂、 白蚁之类的动物可能反而 大量繁殖，而对地球生态 产生不可预知的冲击。
地球科学概论
生物多样性锐减主要原因
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
第四次集群绝灭事件
距今1.95亿年前的三叠纪末期，估计有76%的 物种，其中主要是海洋生物在这次灭绝中消 失。 这一次灾难并没有特别明显的标志，只发 现海平面下降之后又上升了，出现了大面积缺氧 的海水。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
地球科学概论
什么是氟氯碳化物(CFCs)？
无臭、无毒、不可燃、不伤物料； 常温常压下为气体，由液体转变为气体时体积变得极大， 并且吸收大量热能；
可溶解多种化学物，如香水、杀虫剂等；
表面张力低、溶解度大；
在低空对流层环境中相当稳定；
在大气中寿命达50至100年。
冷媒
發泡劑
滅火器
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
在有CFCs存在的情況下，由于強烈紫外线的照射， CFCs被分解而产生氯，氯和臭氧反应而生成氧化氯 自由基（ClO）：
帶有自由基的ClO非常活波，若与同样活波的氧原 子反应，便生成氯原子和较安定的氧分子：
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
被释放出来的氯又可以再和臭氧反应，因此氯一方 面能夠不断的消耗臭氧，同时又能在反应重生。
据估计，一个氯原子能使十万个臭氧分子反应消失。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
臭氧层稀薄的危害
破坏人体的免疫系統
引发白內障眼疾
增加患皮肤癌的机率 大豆、瓜类、白菜类植物生長停滯， 抗病虫害能力降低 海洋浮游生物数量下降，破坏食物链 系統
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
气候突变及其成因解释
海因里希事件(突发性降温事件) 新仙女木事件
(冰期向间冰期过渡时的 返冰期气候现象)
气候温暖的Eemian间冰期的气 候突变现象
地球科学概论
地史中的生物绝灭与环境变迁
0
1 2
3
4 5
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
近一个世纪大 气中二氧化碳 的增加是人类 活动造成的， 其增加率已超 越大自然调适 的能力，导致 大气不自然的 暖化。
地球科学概论
第 十 章 地 球 环 境 及 其 变 迁
大气大幅暖化后会造成什么后果呢？
有人预测大气会变得得更为凶暴。不过最近计算机 的模拟却指向相反的方向，是大气的温度梯度变小 了，所以风暴会减少、减弱。 但气温增高的结果，必然使冰川融解，海平面升高， 许多大都市及良田会被海水所淹没，造成生态的巨 变。同时大气的相对湿度降低，反而变得比较干燥。