第2讲：全球变化.ppt

第二讲 全球变化与地球系统科学;提纲;一、全球变化的证据与趋势;1. 什么是全球变化？  主要由人类活动引起的可能改变地球系统生命支撑能力的全球性环境变化;2. 气候变化：主要表现为全球变暖;气候变化的证据;IPCC第四次评估报告;过去140年地球表面温度的变化;过去1000年北半球的温度变化;全球温度变化的区域差异;未来全球气温变化预测( 2050s);未来全球年均降水量的变化( 2050s);到2100年，因气温升高造成的海平面上升可能达到9-88cm(在1990年的基础上) SAR: 13-94 cm;即使GHG含量保持稳定，预计全球温度都将不断提高;2. 大气化学成分的变化;大气的化学成分;温室气体：吸收地表释放出来的红外线辐射，像温室一样，促使地球气温升高的气体，包括： 二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O) 、臭氧（O3) 以及含氟温室气体：氢氟碳化物 ( HFCs) 、全氟化碳 (PFCs)、六氟化硫 (SF6) 气溶胶：空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称，典型大小为0.01-10微米，能在空气中滞留至少几个小时。 自然产生的：以矿物成分为主，主要来源于火山喷发物、沙尘等； 人为产生的：化石燃料和生物物质燃烧，如硫化物、黑炭气溶胶等;温室气体的变化：大气CO2浓度增加的纪录;;45万年以来大气二氧化碳浓度的变化;过去1000年大气CH4和N2O浓度的变化;过去400年大气中气溶胶浓度的变化;大气臭氧变化;近年来臭氧问题有所缓解;;1970-2004年各种温室气体排放量与来源;大气化学成分变化的预测;小结;3. 土地利用/土地覆被的变化;世界主要热带国家80-90年代森林面积减少; 森林减少的原因;4. 生物多样性损失-物种的减少; 1600年以来物种减少量呈明显的上升趋势;栖居区：欧洲中部 灭绝：1627年 猎杀原因：肉;袋狼是像狼的有袋类，最后一只袋狼死于1936年。 几万年来，它们是塔斯马尼亚岛的主要捕食动物。但是当英国人在这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火。随着供它们栖居的荒野变小，袋狼消失了。在世界各地，其他岛屿上的捕食动物也遭到了类似的命运。;二、全球气候变暖的原因;温室气体的增加;温室气体的含量与作用;在无温室??体时，地球-大气系统的热量平衡;气溶胶的作用;科学认识水平;大气中各种温室气体吸收热辐射，阻止其逸出到太空去;;冰芯记录的15万年来和四次冰期的气温与CO2浓度变化;Stabilisation levels and equilibrium global mean temperatures;a—只考虑自然强迫：太阳辐射、火山活动； b—只考虑人类活动强迫：温室气体、硫化物气溶胶； c—上述两类因素同时考虑。;温盐环流与气候突变;格陵兰：10年间突然降低5度（8600年前）和15度（11600年前），可能是大西洋暖流的突变造成的;“后天”真的可能来吗？;三、全球气候变化的影响;Climate change and other issues ;气候变化的影响;气候变化的影响; 气候变化的影响－海岸带; 气候变化的影响－水资源; HadCM2、 HadCM3预测的径流量变化; 气候变化的影响－作物产量;全球变化值得担忧吗？西蒙与埃尔里奇之争：赌注未来;对策与适应;CO2的捕获与封存;四、全球变化的研究-地球系统科学;地球系统科学的起因;地球系统科学的发展; 地球系统变化：千年-百万年尺度; 地球系统变化：百年尺度;;在此模型中，全球变化可以分为两个过程体系：物理气候系统和生物地球化学循环。 物理气候系统的子系统：主要涉及大气物理/动力学、海洋动力学、地表的水汽和能量循环； 生物地球化学循环的子系统：主要涉及大气化学、海洋生物地球化学和陆地生态系统。每个子系统都直接或间接地同其它子系统发生相互作用。 驱动全球变化的最终能源是太阳能。能量和水以各种方式贯穿于整个体系。 人类活动也加入到全球变化中，同时，人类活动也受到全球变化的制约。;地球系统科学和全球变化：IGBP 的研究思路; 地球系统科学和全球变化：主要的国际性计划;IGBP 的主要项目计划;Joint Projects on Global Sustainability Issues;全球变化研究的焦点：碳循环;全球变化的研究焦点：碳循环;全球变化研究的焦点：碳循环;;五、自然地理学与全球变化;;自然地理学与全球变化：研究重点;自然地理学与全球变化：研究挑战;六、中国全球变化研究根据《全球变化与陆地生态系统碳循环和碳蓄积》，主编?于贵瑞，气象出版社，2003 ;中国全球研究计划;“十五”期间优先研究的科学问题（1） ;“十五”期间优先