气候学，与气象学，精品课件，名校名师，资料第8章 气候变化.ppt

第八章 气候变化和人类活动对气候的影响;一、全球气候变化; 气候变化的周期性; 时间尺度：几百年—几千年。;地球气候 变化三阶段;第一次大冰期;探究;成都信息工程学院 CUIT; 震旦纪大冰期 ;这一时期出现的生物;志留纪? 笔石的时代，陆生植物和有颌类出现 ; 泥盆纪（鱼类时代） 陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物成分也显著改变。 ;石炭纪 (两栖动物的时代) ; 石炭纪—二叠纪大冰期 ; 三叠纪—第三纪大间冰期 ;这一时期出现的生物;侏罗纪( 爬行动物和裸子植物的时代）; 白垩纪 爬行动物和裸子植物由极盛走向衰灭，新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展。; 第三纪?? 被子植物的时代。第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等，与中生代的生物界面貌迥异，标志着“现代生物时代”的来临。 ; 第四纪大冰期 ; 第四纪?? 劳动创造了人类。哺乳动物的进化在此阶段最为明显，而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。形成寒带、温带、亚热带和热带植物群。 ;二、历史时期的气候变化 　　;成都信息工程学院 CUIT;中国千年尺度的变化—气温; 元朝和明朝的衰落更替也与季风降水的大幅度 减少密切相关。;无独有偶，有人提出：季风变化是朝代更替的关键因素 ; 明朝灭亡于一场天灾，即小冰河期，自1580年起长达七十余年，这是全球性的灾害，是因为太阳黑子突然消失了70多年，整个北方气候寒冷，是人类一万年以来最冷的，它造成的是北方长期干旱，灾害不断，游牧民族、渔猎部族入寇频繁，军镇屯田收入锐减增加朝廷负担，而明朝的税赋又集中于农业，减少比较大，又因边患和北方九大军镇的消耗也很大，最终亡于瘟疫和财政破产。 ;天气因素 压倒骆驼的最后稻草;第三节 气候变化的因素 　　 气候的形成和变化受多种因子的影响和制约，下图表示各因子之间的主要关系，图中C.D是气候系统的两个主要组成部分，A、B、F则是外界因子。 ;一、太阳辐射的变化 太阳辐射是气候形成的最主要因素。气候的变迁与到达地表的辐射能的变化关系至为密切。引起太阳辐射能变化的条件是多方面的。 　　(一)地球轨道因素的改变 　　 地球在自己的公转轨道上，接受太阳辐射能。而地球公转轨道的三个因素：地球轨道的偏心率、地轴的倾斜度和春分点的位置等都是以一定的周期在变动着的，这就导致地球上所受到的太阳天文辐射发生变动，引起气候变迁。 　　; 1.地球轨道偏心率的变化： 由天文辐射原理可知：到达地球表面单位面积上的天文辐射强度是与日地距离(b)的平方成反比的，地球绕太阳公转轨道是一个椭圆形，现在这个椭圆形的偏心率(e)约为0.016。目前北半球冬季位于近日点附近，因此北半球冬半年比较短(从秋分至春分，比夏半年短7.5日)。但偏心率是在0.00-0.06之间变动的，其周期约为96000年，以目前情况而论地球在近日点时所获得的天文辐射量(不考虑其他条件的影响)较现在远日点的辐射量约大1／15。当偏心率e值为极大时，则此差异就成为1／3；如果冬季在远日点，夏季在近日点，则冬季长而冷，夏季热而短，使一年之内冷热差异非常大。这种变化情况南北半球是相反的。 ;2.地轴倾斜度的变化： 地轴的倾斜是产生四季的原因。由于地球轨道平面在空间有变动，所以地轴对于这个平面的倾斜度(f)也在变动。现在地轴倾斜度是23.44°，最大时可达24.24°，最小日寸为22.1°，变动周期约40000年。这个变动使得夏季太阳直射达到的极限纬度(北回归线)和冬季极夜达到的极限纬度(北极圈)发生变动如下图所示。 ;成都信息工程学院 CUIT; 根据米兰科维奇（Milankovitch）循环理论，近几百万年由于地球轨道参数的变化（进动，地轴倾斜和地球轨道椭圆性变化），气候具有周期为10万年左右的冰期—间冰期循环。这种自然的轨道强迫可在几千年时间尺度上影响关键的气候系统，如全球季风，全球海洋环流，大气的温室气体含量等，我们目前处于末次间冰期，但其向冰期演变的冷却趋势不会减缓现代的全球变暖。至少在30000年之内地球不会自然的进入下一个冰河期。;驱动冰河期循环的地球轨道参数变化示意图;3.春分点的移动： 春分点沿黄道向西缓慢移动，大纣每21000年，春分点绕地球轨道一周。春分点位置变动的结果，引起四季开始时间的移动和近日点与远日点的变化。地球近日点所在季节的变化，每70年推迟一天。大约在一万年前，北半球在冬季是处于远日点的位置(现在是近日点)，那时北半球冬季比现在要更冷，南半球则相反。 ;　(二)大气透明度的