全球變化的驅(qū)動(dòng)力

全球變化的驅(qū)動(dòng)力第一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日導(dǎo)致全球變化的驅(qū)動(dòng)力：周期變化的因素：如太陽(yáng)活動(dòng)、地球軌道參數(shù)變化，其作用是連續(xù)變化的，可導(dǎo)致全球環(huán)境的周期性變化；非可逆性變化的因素：如太陽(yáng)長(zhǎng)期演化、板塊運(yùn)動(dòng)，其作用是持續(xù)性的，可能導(dǎo)致環(huán)境的非可逆性變化；隨機(jī)發(fā)生的因素：如火山活動(dòng)、小行星碰撞，其發(fā)生的時(shí)間不確定，作用過(guò)程暫時(shí)，但所導(dǎo)致的全球變化既可能是短期的擾動(dòng)，也可能是長(zhǎng)期的不可逆的變化。第二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日驅(qū)動(dòng)力分為四種類(lèi)型（以來(lái)源看）：地球外因素地球內(nèi)力因素人類(lèi)活動(dòng)地球系統(tǒng)內(nèi)部的反饋?zhàn)饔门c全球變化第三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日1、驅(qū)動(dòng)全球變化的地球外因素有：太陽(yáng)活動(dòng)地球軌道參數(shù)的變化地外物體的撞擊作用第四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日

太陽(yáng)輻射直接驅(qū)動(dòng)了發(fā)生在地球表面的各種過(guò)程。其變化改變了到達(dá)大氣頂層的能量，并通過(guò)影響物理氣候系統(tǒng)的能量收支平衡導(dǎo)致氣候變化，進(jìn)而引起全球變化。1）太陽(yáng)活動(dòng)第五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日1（1）太陽(yáng)輻射的變化——長(zhǎng)期變化第六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日

太陽(yáng)的輻射輸出是隨著太陽(yáng)年齡的增長(zhǎng)而變化的，在地球誕生之初的45億年前，太陽(yáng)的輻射輸出較現(xiàn)代低30％，在此后的45億年歷史中，太陽(yáng)的輻射輸出不斷增加到現(xiàn)代水平。第七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日小大（2）太陽(yáng)活動(dòng)——短期變化第八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日1）太陽(yáng)活動(dòng)高峰期能夠引起太陽(yáng)紫外輻射和微粒輻射的極大增加。一些地球物理現(xiàn)象，如極光、磁暴、電離層擾動(dòng)等可間接反映太陽(yáng)活動(dòng)。對(duì)樹(shù)木年輪中的14C測(cè)量的結(jié)果表明，太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)時(shí)，14C含量低，反之，14C含量高，可能是由于強(qiáng)磁場(chǎng)使宇宙射線偏離了地球。第九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日樹(shù)木年輪14C濃度變化與太陽(yáng)活動(dòng)關(guān)系大氣圈產(chǎn)生14C的多寡取決于宇宙線的強(qiáng)弱，而宇宙線又受到地球磁場(chǎng)的影響。當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)，由于地球磁場(chǎng)的作用，進(jìn)人大氣圈的宇宙線減少，則產(chǎn)生的14C較少；反之，大氣中產(chǎn)生的14C濃度增加。大氣中14C濃度變化會(huì)被樹(shù)木年輪記錄下來(lái)。目前，已經(jīng)從樹(shù)木年輪中獲得了近5000年來(lái)△14C的記錄，用以表述太陽(yáng)活動(dòng)變化。原因：第十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日2）太陽(yáng)黑子活動(dòng)在101～102年尺度上均存在顯著的周期變化。如11年的沃爾夫周期、22年的海爾周期、80年的世紀(jì)周期、180年的雙世紀(jì)周期等。第十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)黑子數(shù)變化，虛線為觀測(cè)值101～102年尺度上周期變化第十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日如太陽(yáng)輻射變化1％，地面平均溫度可變化1℃左右，冬半球高緯度的地面溫度變化可能為平均值的2～3倍。大氣環(huán)流模式的模擬結(jié)果表明，太陽(yáng)常數(shù)增加2％，地面氣溫可能上升3℃；減少2％，地面氣溫可能下降4.3℃。分析過(guò)去的氣候變化與太陽(yáng)活動(dòng)的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)黑子活動(dòng)弱時(shí)氣溫偏低，歷史上太陽(yáng)活動(dòng)極小期是冷期。3）太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)太陽(yáng)輻射也增強(qiáng)。第十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日2）地球軌道參數(shù)的變化

偏心率、黃赤交角和歲差這些地球的軌道參數(shù)都是隨時(shí)間變化的，它們的變化均會(huì)導(dǎo)致地球接受太陽(yáng)輻射的季節(jié)和地區(qū)分布的變化第十四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日A、黃赤交角B、歲差C、偏心率41000年周期第十五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日周期約41000年。在幾百萬(wàn)年內(nèi)，黃赤交角的變化范圍為21.65o~24.6o（當(dāng)前為23.44o

），好象船的左右搖擺。黃赤交角越大，冬季和夏季接受的輻射量差異越大。若黃赤交角減小，極地地區(qū)變暖，反之，極地寒冷。黃赤交角：-41000年周期第十六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日據(jù)N.Ekholm(1901)計(jì)算，在距今28300年時(shí)地軸傾角最小為22.1o，高緯度冬暖夏涼，70oN地區(qū)夏半年氣溫比之公元1883年低3.8℃；在距今9100年前地軸傾角最大時(shí)，高緯度冬寒夏熱，70oN地區(qū)夏半年氣溫比公元1883年要高2.4℃；第十七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日周期約21000年。歲差導(dǎo)致地球近日點(diǎn)時(shí)間的變化?，F(xiàn)在地球在1月位于近日點(diǎn)，北半球冬暖夏涼；經(jīng)過(guò)10500年，近日點(diǎn)的時(shí)間將在7月，情況相反。歲差：第十八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日周期96000年周期。大約96000年的一個(gè)周期內(nèi)變化于0.005～0.0607之間（目前為0.0167），從圓形→變偏（橢圓形）→圓形。目前的偏心率為0.0167，日照量的差別為7%，偏心率越大，冬夏季節(jié)的長(zhǎng)短差異越大。偏心率：第十九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日如果太陽(yáng)輻射量穩(wěn)定不變，那么上述三種變化聯(lián)合起來(lái)會(huì)使地球接受的熱輻射量發(fā)生變化，從而使地表平均溫度也按一定的規(guī)律發(fā)生變化。第二十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日“軌道驅(qū)動(dòng)”理論的提出：米蘭科維奇綜合地球軌道偏心率、地軸傾角和歲差現(xiàn)象對(duì)于太陽(yáng)輻射的影響，按照冬、夏半年分別計(jì)算出了60萬(wàn)年來(lái)兩半球每10個(gè)緯度的輻射量變化。后來(lái)Vernekar(1968，1972)又進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，將米蘭科維奇太陽(yáng)輻射量曲線延長(zhǎng)到距今100萬(wàn)年前。第二十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日解釋冰期、間冰期米蘭科維奇認(rèn)為60o~70oN高緯度地區(qū)夏季輻射量減少的時(shí)期，會(huì)使夏半年氣溫降低4~5℃，而冬季氣溫略有升高，因此冬天降雪量增大，到了涼爽的夏天積雪還未來(lái)得及融化，又一個(gè)多雪的冬天就來(lái)到了。如此反復(fù)進(jìn)行，冰雪大量積累導(dǎo)致冰川擴(kuò)張，就形成了冰期。相反，夏季輻射量增加會(huì)形成夏熱冬寒，冬季降雪減少，夏季完全消融導(dǎo)致冰川退縮，成為間冰期。產(chǎn)生了所謂氣候變化的“軌道驅(qū)動(dòng)”理論。第二十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日黃土剖面和深海沉積物巖芯氣候變化信息序列的譜分析結(jié)果（劉東生，1997）氣候變化具有10萬(wàn)年的周期，其間還亦疊加著41000年和21000年的次一級(jí)周期。深海沉積物和黃土地層研究證實(shí)第二十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日不能解釋冰期建立的機(jī)制，即為什么冰期出現(xiàn)在第四紀(jì)而不發(fā)生在始新世或上新世等其它時(shí)期？地球軌道參數(shù)變化本身所引起的氣候變化比地球上實(shí)際發(fā)生的全球變化的幅度小得多。因此，在地球軌道參數(shù)變化與全球變化之間存在什么反饋機(jī)制使得由地球軌道參數(shù)變化所引起的變化被放大？存在問(wèn)題：第二十四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)地質(zhì)記錄發(fā)現(xiàn)，在2.4MaBP以前，19ka和23ka的歲差周期占主導(dǎo)地位；在2.4～0.8MaBP期間，41ka的黃赤交角變化周期為主要周期；而在0.8MaBP以來(lái)卻是在三個(gè)地球軌道參數(shù)中強(qiáng)度最弱的0.1Ma的偏心率周期最為顯著；米蘭柯維奇理論難以解釋為什么會(huì)發(fā)生主導(dǎo)周期的變化？第二十五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日3）地外物體的撞擊作用

在地球的歷史上，地外物體對(duì)地球的撞擊作用不僅存在而且頻繁發(fā)生，在地球歷史的早期尤其如此。第二十六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)全球環(huán)境的影響短期的環(huán)境影響。對(duì)全球變化的深遠(yuǎn)影響。產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)和地質(zhì)作用過(guò)程。導(dǎo)致地球內(nèi)部物質(zhì)的重新分配。第二十七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日小行星體通過(guò)地球大氣層時(shí)，因爆炸、氣化、熔融和粉碎會(huì)高空出現(xiàn)耀眼的分光現(xiàn)象；強(qiáng)大的沖擊波使地面可燃燒的物質(zhì)燃燒，引發(fā)森林大火甚至全球森林大火；撞擊體本身所攜帶的一些有毒物質(zhì)如鎳等重金屬，可使地球環(huán)境惡化，生物中毒死亡。小行星在撞擊區(qū)上空因整體爆炸而氣化，可留下少許殘余物。短期的環(huán)境影響第二十八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日強(qiáng)大的沖擊波可使直徑20倍于撞擊體的靶巖物質(zhì)碎裂、粉碎、熔融、氣化和濺射。發(fā)生在海洋中的撞擊作用，則會(huì)使海水大量氣化和沸騰，形成強(qiáng)烈的海嘯和地震。在撞擊的瞬間，在撞擊區(qū)形成一個(gè)巨大的向上運(yùn)動(dòng)的蘑菇云狀氣體柱，大量的氣化物質(zhì)和細(xì)微的熔融濺射物質(zhì)及撞擊釋放出的一些氣體通過(guò)這個(gè)通道被輸送到平流層及近地空間，阻擋入射的太陽(yáng)輻射，引起全球降溫，形成漫長(zhǎng)而黑暗的冬天，并抑制光合作用致使某些動(dòng)物的食物鏈中斷。第二十九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日全球變化的深遠(yuǎn)影響巨大隕石的撞擊作用可能是海底擴(kuò)張和大陸漂移等地球內(nèi)部驅(qū)動(dòng)過(guò)程變化的觸發(fā)因素，隕石撞擊可能導(dǎo)致地幔柱的生成，而這些地幔柱又可以將板塊破裂并使大陸分離。第三十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日地質(zhì)歷史上巨大隕石沖擊的時(shí)間與大陸開(kāi)始分離和海底擴(kuò)張方向改變的時(shí)間幾乎是一致的。210MaBP以來(lái)可以區(qū)分出9個(gè)隕石沖擊率大為增強(qiáng)的沖擊期，9個(gè)沖擊期中有5個(gè)和大陸分離的時(shí)間一致，僅54MaBP的大陸分離與沖擊期不相符；8次海底擴(kuò)張方向變化的時(shí)期中有6次與沖擊期一致，另有1次沖擊期與大西洋海底擴(kuò)張開(kāi)始的時(shí)間（203MaBP）相對(duì)應(yīng)。第三十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日第三十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日225K（-48℃）第三十四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日

如果考慮撞擊造成森林燃燒所產(chǎn)生的煙塵、地表的反饋?zhàn)饔?、海洋平衡變化引起的大氣CO2含量降低，則撞擊作用后所產(chǎn)生的降溫可能會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，甚至導(dǎo)致全球氣候的變化。第三十五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日

地質(zhì)記錄顯示，65MaBP（K/T）的撞擊事件，不僅導(dǎo)致大批生物的滅絕，可能也造成了新生代的氣候變冷。34、15、1.0和0.7MaBP的撞擊事件與地球氣候的主要變冷事件基本處于同一時(shí)期，并出現(xiàn)不同程度的生物物種絕滅事件。2.4MaBP發(fā)生的撞擊作用處在第三紀(jì)與第四紀(jì)的分界上。第三十六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日2.4MaBP發(fā)生的撞擊作用處在第三紀(jì)與第四紀(jì)的分界上，它不是一次事件，而是多次撞擊作用的疊加，其規(guī)模尚不十分清楚，但在2.4MaBP以后，全球氣候變化呈現(xiàn)出在米蘭柯維奇周期主導(dǎo)下的冰期-間冰期周期性變化特征，上述轉(zhuǎn)折與外來(lái)物體撞擊事件的時(shí)間相當(dāng)。第三十七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日研究證據(jù)：在南極附近深海巖芯(Kyte，1988)和西安白鹿原黃土剖面(馬配學(xué)，1996；吳錫浩，1991)第三紀(jì)和第四紀(jì)的分界線上，即在距今248萬(wàn)年高斯正向極性期向松山反向極性期的轉(zhuǎn)變界面，發(fā)現(xiàn)了隕石微粒和稀有元素銥(Ir)和金(Au)的富集。世界各地許多地點(diǎn)在松山反向極性期向布容正向極性期的轉(zhuǎn)變界面也都發(fā)現(xiàn)了玻璃隕石微粒(朱照寧，1992)。第三十八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日前者是由于隕星體撞擊地球，造成地球磁場(chǎng)變化的同時(shí)，還使得地球表層系統(tǒng)發(fā)生了根本的變化。它使全球氣候變冷，極地和高緯度大冰蓋形成，氣候呈現(xiàn)冰期一間冰期交替變化，熱帶和亞熱帶范圍縮小，荒漠和干草原擴(kuò)張，形成所謂“第四紀(jì)大冰期”。后者不僅造成了磁極倒轉(zhuǎn)，還使得氣候變化中10萬(wàn)年周期更加明顯，東亞的季風(fēng)環(huán)流氣候顯著增強(qiáng)，西北季風(fēng)與東南季風(fēng)氣候盛行期的氣候和環(huán)境反差十分顯著。第三十九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日2、驅(qū)動(dòng)全球變化的地球內(nèi)力因素海陸分布變化高海拔的山地或高原的隆起火山活動(dòng)第四十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日1）海陸分布變化板塊運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的海底擴(kuò)張與大陸漂移使得地球的大陸一直處在拼合一破裂的旋回性運(yùn)動(dòng)之中，在不同的地質(zhì)歷史時(shí)期形成不同的大洋盆地的形狀與海陸分布形式。

大陸漂移和海底擴(kuò)張以及與此相關(guān)的海面升降，造成海陸分布格局及海洋和陸地面積對(duì)比的變化，陸地的位置和組合關(guān)系不同，對(duì)全球的溫度和降水格局均會(huì)產(chǎn)生深刻的影響。

第四十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日洋盆形狀與海陸分布格局的變化會(huì)導(dǎo)致大洋環(huán)流形式的變化。大陸分布格局變化使得一些海道開(kāi)啟，一些海道閉合，它們所導(dǎo)致的必然結(jié)果就是造成洋流的迅速調(diào)整。如50MaBP之后，南極大陸變冷并發(fā)育成冰川的原因。海陸分布格局的變化對(duì)生物的進(jìn)化也有重要影響。其中的一個(gè)重要方面是大陸解體之后切斷了生物之間交流的通道，使得生物在各自的大陸上獨(dú)立進(jìn)化，助長(zhǎng)了生物多樣性的增加。第四十四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日2）高海拔的山地或高原的隆起

洋盆與海陸分布格局的變化及其影響通常發(fā)生在106～107年尺度上，而在104～105年尺度上對(duì)全球變化影響最大的板塊運(yùn)動(dòng)事件是以垂直運(yùn)動(dòng)為主的巨地形的變化。第四十五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日地殼上升運(yùn)動(dòng)形成了高山、高原地貌，成為大氣運(yùn)動(dòng)的屏障，也成為主要的流水侵蝕區(qū)域，分布著不同類(lèi)型的植被和動(dòng)物群落。地殼沉降運(yùn)動(dòng)形成了平原、盆地、裂谷，成為水系匯集之處，形成河湖、沼澤或者荒漠，接受各種碎屑物質(zhì)的沉積。第四十六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日一是位于亞洲南部的范圍大于200×104km2、平均海拔4.5km的青藏高原以及其南緣的喜馬拉雅山脈，二是位于美國(guó)西部以科羅拉多高原為中心、從內(nèi)華達(dá)到落基山的廣大山地。均是40MaBP以來(lái)隆起的，高海拔的山地或高原雖只具有區(qū)域尺度的規(guī)模，但它們的影響卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出高原或山地范圍本身，造成更大范圍的、乃至全球尺度的變化。兩個(gè)最大的高原山地：第四十七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)氣候的影響：高海拔的高原、山地的低溫環(huán)境為冰川和積雪的積累提供了大范圍的場(chǎng)所，這些冰雪通過(guò)反射率的反饋?zhàn)饔贸蔀闇囟壬底兓姆糯笃?，增?qiáng)氣候變化的不穩(wěn)定性，從而對(duì)全球變化產(chǎn)生與極地冰蓋性質(zhì)相近的作用。高山和高原通過(guò)熱力和動(dòng)力作用對(duì)全球大氣環(huán)流運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的深刻影響更為重大。如青藏高原和北美西部的山系等均對(duì)近地面行星風(fēng)系的運(yùn)動(dòng)乃至結(jié)構(gòu)有強(qiáng)烈的改造作用。

第四十八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日青藏高原對(duì)氣候的影響第四十九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日青藏高原不存在時(shí)，現(xiàn)今東亞大陸上冬季的西伯利亞高壓和夏季南亞低壓都不出現(xiàn)，即不存在現(xiàn)代季風(fēng)；增入青藏高原的影響后，出現(xiàn)與現(xiàn)代季風(fēng)環(huán)流相近的高低壓分布形式。模擬結(jié)果也得到地質(zhì)記錄的支持。GCM模型的模擬第五十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日青藏高原的抬升同時(shí)導(dǎo)致西風(fēng)帶的彎曲，并在東亞和北美中西部形成兩個(gè)大槽。北美中西部西風(fēng)槽的形成將加強(qiáng)攜帶水汽的氣旋系統(tǒng)北移的程度，有利于在高緯度地區(qū)形成冰蓋。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為東亞與印度、非洲的現(xiàn)代季風(fēng)環(huán)流只是在第四紀(jì)青藏高原急劇隆起、超出一定高度（2000m）后才得以建立，而且季風(fēng)的強(qiáng)度和影響范圍不斷隨高原的繼續(xù)升高而加大。第五十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日第三紀(jì)開(kāi)始的、第四紀(jì)大幅度差異性升降運(yùn)動(dòng)，使得青藏高原抬升成為地球中低緯度一個(gè)顯著的“冷極”。它也使得我國(guó)西北內(nèi)陸成為封閉的具有大陸性氣候的內(nèi)流區(qū)域，形成沙漠戈壁和鹽湖。第五十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日3）火山活動(dòng)世界上有500～600座活火山，與活動(dòng)的板塊邊界有密切聯(lián)系，15％處于板塊分離的引張帶，80％位于板塊會(huì)聚的擠壓帶，板塊運(yùn)動(dòng)最活躍的地區(qū)，也就是火山和地震最頻繁的地區(qū)。從表面上看，火山噴發(fā)只是在極短的時(shí)間尺度內(nèi)發(fā)生的局地尺度事件，但一次火山的噴發(fā)可能需要醞釀幾十甚至上百年的時(shí)間，而火山噴發(fā)的影響更具有全球性的后果。第五十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日強(qiáng)烈的火山噴發(fā)能夠把大量的氣體和火山灰拋向高空，它們可在平流層大氣中停留1年以上?？梢愿淖兤搅鲗拥幕瘜W(xué)成分并造成化學(xué)過(guò)程異常，將對(duì)大氣中的CO2、O3等的平衡產(chǎn)生影響；而受火山活動(dòng)影響最大的，可能是平流層中氣溶膠及其光學(xué)性質(zhì)的變化所造成的太陽(yáng)輻射收支的變化。第五十四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日火山活動(dòng)對(duì)全球氣候的影響——短尺度影響強(qiáng)烈的火山爆發(fā)能在平流層下部形成氣溶膠層，增加了大氣的反照率，減少到達(dá)地面的直接太陽(yáng)輻射，進(jìn)而導(dǎo)致溫度下降，這個(gè)影響被稱為“陽(yáng)傘效應(yīng)”。第五十五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日由于氣候系統(tǒng)的復(fù)雜性，要從實(shí)際的氣候變化中檢測(cè)出受火山活動(dòng)影響所致的部分是十分困難的。一般認(rèn)為，一次較大火山爆發(fā)后1～2年，半球或全球平均溫度下降0.3℃左右，以后逐漸回升，4～5年后恢復(fù)正常。北半球的火山噴發(fā)往往使全球溫度在3個(gè)月后產(chǎn)生最大降溫，并可影響南半球的氣溫，但影響時(shí)間短；而南半球的火山噴發(fā)要在19～20個(gè)月之后才產(chǎn)生最大降溫，但影響時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)北半球影響不大。第五十六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日按氣溶膠在大氣中的停留時(shí)間計(jì)算，單個(gè)火山爆發(fā)的影響一般不超過(guò)1～2年，但持續(xù)幾十年到數(shù)百年的火山活動(dòng)集中時(shí)期和火山活動(dòng)沉寂時(shí)期，會(huì)影響到幾十年到幾百年尺度上的氣候變化。對(duì)于長(zhǎng)尺度的氣候變化影響第五十七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日最近100年來(lái)北半球氣溫變化與火山噴發(fā)活動(dòng)上世紀(jì)20~50年代，地球上沒(méi)有火山噴發(fā)，而北半球則是一個(gè)顯著的溫暖時(shí)期。第五十八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日公元1550~1900年地球上火山頻繁爆發(fā)，如冰島的?？死鹕蕉啻螄姲l(fā)，印度尼西亞坦博納火山噴發(fā)，日本許多火山噴發(fā)，我國(guó)東北五大連池火山和長(zhǎng)白山火山的多次噴發(fā)等。它們使得這350年成為全新世的“小冰期”，氣候顯著惡化，冰川也有擴(kuò)張。第五十九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日火山噴發(fā)出的細(xì)微塵埃在大氣中漂移存留數(shù)年，使得陸地降溫幅度比海洋的大。海陸溫差的加大會(huì)增加冬季風(fēng)暴和降雪，有利于冰川的形成。夏季時(shí)灰塵又是凝結(jié)核，使云量增加，地面降溫，冰雪不能完全消融。這樣長(zhǎng)期的冰雪積累可以導(dǎo)致冰期形成。第六十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日3、全球變化中的人文因素人類(lèi)活動(dòng)所引起的地球系統(tǒng)的狀態(tài)和功能的改變，在工業(yè)化以來(lái)的200多年里急劇加速，在幾十至幾百年的時(shí)間尺度上，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球變化的影響與全球變化對(duì)人類(lèi)的影響均極為顯著，人類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程已成為全球變化過(guò)程的一個(gè)不可忽視的組成部分。根本的問(wèn)題是，“人類(lèi)正在以各種連自己還沒(méi)能認(rèn)識(shí)得很清楚的方式，根本性地改變使生命得以在地球上存在的各種系統(tǒng)和循環(huán)”。第六十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日1）是人類(lèi)建造的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)取代自然生態(tài)系統(tǒng)，為人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致全球變化的一種主要的形式，它不僅使得土地覆蓋的狀況發(fā)生顯著改變，而且使得自然生態(tài)系統(tǒng)的許多功能也隨著喪失。

2）是為維持農(nóng)業(yè)和城市等人類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，大量的物質(zhì)和能量持續(xù)不斷地輸入到系統(tǒng)之中，與此相聯(lián)系的資源開(kāi)發(fā)和廢棄物的排放均對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生巨大的壓力，當(dāng)其超出自然環(huán)境的承受能力時(shí)，就會(huì)引發(fā)全球變化過(guò)程。影響方式：第六十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日人類(lèi)通過(guò)土地利用改變地表景觀、或通過(guò)化石能源和礦物原料大量開(kāi)發(fā)使用的方式改變自然環(huán)境，其結(jié)果造成土地覆蓋變化、自然過(guò)程變化和自然系統(tǒng)功能變化。影響的結(jié)果：第六十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日1）土地覆蓋變化土地覆蓋：指地球表面的生物物理狀態(tài)，如森林、草地、濕地、作物用地、城市用地等。土地覆蓋變化為人類(lèi)活動(dòng)最直觀的表現(xiàn)，包括生物多樣性、現(xiàn)實(shí)的和潛在的初級(jí)生產(chǎn)力、土壤質(zhì)量以及徑流和沉積速率中的種種變化。包括漸變和換型兩種方式。

第六十四頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日漸變指影響土地覆蓋特征但不改變其類(lèi)型的較和緩的變化，如草場(chǎng)過(guò)度放牧和森林退化。如草場(chǎng)過(guò)度放牧和森林退化。

換型指一種覆蓋型完全為另一種覆蓋型所替代，如熱帶雨林被牧場(chǎng)所替代，此種土地覆蓋轉(zhuǎn)換通常對(duì)生物地球化學(xué)、水分和能量平衡產(chǎn)生巨大影響。如熱帶雨林被牧場(chǎng)所替代。

第六十五頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日原始自然景觀：指未被人類(lèi)擾動(dòng)、仍保持原始狀態(tài)的地區(qū)。僅存在于高緯度地帶的針葉林和苔原地區(qū)。包括了大面積的冰蓋、沙漠等人類(lèi)根本無(wú)法居住的地區(qū)。遭受破壞的自然景觀：是人類(lèi)為開(kāi)發(fā)利用各種自然資源而破壞的地區(qū)，如被砍伐的森林地區(qū)、被開(kāi)采過(guò)的礦區(qū)等。人化自然景觀：指自然系統(tǒng)為農(nóng)田、牧場(chǎng)等人化自然系統(tǒng)所替代的地區(qū)。人造自然景觀：指由城市、地面交通網(wǎng)、各種工程設(shè)施、人工垃圾所占據(jù)的地區(qū)。土地覆蓋類(lèi)型的四種景觀類(lèi)型：第六十六頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日2）自然過(guò)程的變化人類(lèi)活動(dòng)不僅僅改變了地球的面貌，而且從多方面改變了自然過(guò)程，人類(lèi)活動(dòng)不僅使一些自然過(guò)程加快，另一些過(guò)程減緩，而且極大地改變了一些自然過(guò)程的性質(zhì)、甚至產(chǎn)生一些在自然界中并不存在的新過(guò)程。第六十七頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日天然能量的人為釋放與轉(zhuǎn)化是人類(lèi)驅(qū)動(dòng)的各種過(guò)程的基礎(chǔ)，導(dǎo)致全球的能量平衡過(guò)程因此而發(fā)生改變。物種多樣性減少。受到人類(lèi)排擠與破壞的許多野生動(dòng)植物因森林的破壞和土地利用而喪失其棲息地，喪失其物種和基因的多樣性，正在以前所未有的速度絕滅著。森林破壞和農(nóng)業(yè)耕作等過(guò)程，中斷土壤的自然發(fā)育，加速土壤侵蝕。人類(lèi)每年的引水量使地表水、地下水的過(guò)程均受到顯著改變，等等。第六十八頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日3）系統(tǒng)成分的變化

人類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的建立和維持所造成的自然環(huán)境破壞與污染使得地球表層系統(tǒng)中的一些成分相對(duì)增加，甚至出現(xiàn)一些在自然狀態(tài)下本不存在的成分，另一些成分相對(duì)減少甚至消失，從而造成各個(gè)組成成分的構(gòu)成和性質(zhì)的顯著變化。第六十九頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日人類(lèi)向大氣中排放CO2、CH4等使溫室氣體，排放到大氣中的氟利昂等“氯氟烴”類(lèi)物質(zhì)和氮氧化合物正在導(dǎo)致臭氧層破壞，酸性氣體排放導(dǎo)致酸雨的發(fā)生。

。生物界，人類(lèi)馴化的作物替代了森林和草原，野生動(dòng)物被馴化動(dòng)物所取代或被排斥到生態(tài)邊緣而絕滅或?yàn)l臨絕滅，減少了物種的多樣性，進(jìn)一步加速了生物絕滅的過(guò)程。排入到江河的各種有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物導(dǎo)致水體污染，各種人工合成材料的出現(xiàn)也改變了固體地球物質(zhì)的組成。第七十頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日

土地覆蓋的變化、系統(tǒng)成分的變化、自然過(guò)程的變化最終會(huì)導(dǎo)致自然系統(tǒng)的功能的失調(diào)和變化，并通過(guò)累積性變化或系統(tǒng)性變化兩種方式導(dǎo)致全球變化。在人類(lèi)的干預(yù)下，許多自然過(guò)程的功能正在發(fā)生顯著變化，一些過(guò)程得到強(qiáng)化，另一些功能遭到削弱甚至喪失，自然系統(tǒng)的平衡因此破壞，進(jìn)而發(fā)生全球變化。第七十一頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日全球氣溫增加在很大程度上與人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致大氣中二氧化碳等溫室氣體含量的增加、溫室效應(yīng)增強(qiáng)有關(guān)。人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的大氣中二氧化硫、二氧化氮等化合物的增加，使得水汽在凝結(jié)降落時(shí)酸化產(chǎn)生酸雨，徹底改變水循環(huán)的性質(zhì)和功能，使得陸上的許多生命活動(dòng)會(huì)因此受到傷害。生物多樣性的減少，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的單一化，以及與之相聯(lián)系的生物基因多樣性的減少，必然導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的脆弱程度增大。第七十二頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日4、地球系統(tǒng)內(nèi)部的反饋?zhàn)饔门c全球變化

全球變化是通過(guò)地球系統(tǒng)中的一系列復(fù)雜的作用與反饋過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，反饋是地球系統(tǒng)過(guò)程的一個(gè)重要特征。地球系統(tǒng)中的許多過(guò)程都是既產(chǎn)生正反饋又產(chǎn)生負(fù)反饋，究竟哪種過(guò)程占主導(dǎo)地位，視具體情況而定。由于反饋?zhàn)饔玫拇嬖?，?qū)動(dòng)與響應(yīng)之間存在著復(fù)雜的非線性過(guò)程，微小的觸發(fā)作用有可能導(dǎo)致巨大的變化，發(fā)生在某一區(qū)域的變化可能導(dǎo)致全球性變化。第七十三頁(yè)，共八十頁(yè)，2022年，8月28日舉例1：新仙女木事件新仙女木事件：即YD事件（YoungerDryasEvent）發(fā)生時(shí)間為11000~10000aB.P.。仙女木拉丁文為Dry