大气暖化的机制.ppt

植物對調節氣候的重要性 目前在全球的陸地面積中，森林約佔35%。森林生長時進行光合作用，吸收大氣中的二氧化碳轉換為碳水化合物，並且放出氧氣，所以對調節地球的氣候非常重要。植物若生長出一噸的碳水化合物等植物質，必須吸收1.6噸的二氧化碳，並且釋放出1.2噸的氧氣。利用森林吸收大氣中過多的二氧化碳，是人類面對全球暖化、抑制二氧化碳的重要方法。不當的土地利用與砍伐森林，都是加速地球暖化的幫兇！ 至於百年前過去歷史上氣溫的變化就沒有確實溫度紀錄可查，而則必須借助其他方法幫助，例如深海沉積物的岩蕊或冰蕊中所測得18O與16O之比值可換算沉積物或冰蕊形成時溫度。這是因為18O /16O 值的變化與過去海水的溫度有關，18O原子比16O原子重，要使18O的水分子從海洋表面蒸發，需要較多的能量。因此天氣越冷，海水中含18O水分子越難得到能量蒸發，並且空氣中含18O水分子也更容易凝結降雨，結果有更多較重的18O留在海水中，使海水中18O/ 16O的比值昇高。海水中的18O與16O均被完整保存於深海沉積物一種有孔蟲(動物性浮游生物)的殼中(成分是碳酸鈣)。我們使用石鑽機取得深海沉積物的岩蕊後，在岩石實驗室化驗岩蕊中18O與16O成份，即可測得如下圖中所示18O/16O值的變動，圖中表明過去五十萬年海水溫度曾多次變化。與取得深海沉積物岩蕊標本以測得沉積物形成時溫度同理，我們也可取得冰蕊標本，在實驗室中決定冰蕊形成時的溫度。 取岩蕊(岩心) 每公尺冰蕊紀錄五百年海水溫度變化 岩蕊記錄過去百萬年氣溫變化(δ18O顯示海水冷熱) 1. 過去百年氣溫變化 如圖所示，過去一個世紀以來記錄顯示，全球表面平均溫度上升了約攝氏0.74度。圖中亦顯示從1990年起全球每年平均溫度都比往年高，且有十年位於一百多年來前十名，2005年是過去400年最熱的一年，平均溫度是 58oF, 高於一個世紀前 1oF 。特別是從1980年代起，溫度幾乎逐年增高。 ? 過去百年多來氣溫記錄 2. 過去千年氣溫變化 下圖 是氣象學者根據採集樹木年輪、珊瑚礁(成分亦碳酸鈣)、冰蕊等記錄，所得過去千年中北半球的平均溫度。圖中亦明確顯示，過去100多年北半球的氣温確實在上升。從AD1100 年到AD1300年間溫度比較高，英國的葡萄樹可生長最遠至英格蘭東北的約克郡。從AD1400年 到AD1850年間溫度都比較低，此時期被稱為歐洲與北美洲的“小冰河時代”(Little Ice Age)，波羅的海和倫敦的泰晤士河在冬天常常结冰；生長期缩短；在特别寒冷的冬天，大量的家畜被凍死。為何在這一千年中有較熱與較冷的不同期間，地質上沒有任何事件可以對照解釋，歷史上有幾次火山噴發，但火山噴發灰塵遮蔽部分陽光至多數年之久，而二氧化碳與甲烷等溫室氣體濃度在這段期間記錄也無明顯改變，也有人提議可能由於太陽的變化，但這也無確切的證據。也許上述氣溫變化並不須要其他外在因素解釋，可能純粹出於大氣或海洋本身內部的變化或者是因大氣與海洋之間的交互作用。 過去千年來北半球的平均溫度， 顯示近百年來北半球的氣温上升 小冰河時代 3. 過去百萬年氣溫變化 由前述深海沉積物中18O /16O 值可测出過去海水溫度的變化，我們可以據此重構過去百萬年地表上氣候變遷，在過去百萬年期間，我們至少可以拼出6到7次較冷的冰河時期，如圖中顯示在過去的五十萬年之間至少有五次的海水變冷記錄。地球上為何有週期的氣候變遷？ 有人認為是下列諸因素之一造成： (1)太陽黑子異常的活動 (2)大陸周期性的裂開並漂移影響洋流的變化 (3)火山異常的活動造成火山灰大量噴發，遮蓋了太陽的輻射 (4)歲差(Precession): 如下圖中地球自轉軌道軸心傾斜，其本身一如陀螺般繞著中心轉動 (呈角度22o-24.5o)，在物理學上這種現象稱為進動，在天文學上稱這種現象為歲差，歲差使地球週期性的與太陽距離有遠近之別，因歲差之週期(二萬三千年)與冰川發生之週期略為相近，所以有些人認為歲差與冰期的形成有關 上次冰期北極冰被的擴張 * 第二課：全球暖化(一) 1. 前言 2. 全球暖化的定義 3. 大氣暖化的機制 4. 全球暖化的產生因素 5. 地球氣溫變化的紀錄 6. 全球暖化的影響 —a. 極端氣候增加 b. 海平面上升 c. 生態系統 改變 d. 影響人類身體健康 e. 影響糧食生產 7. 全球氣候變遷的佐證 —自然災害的增加 一、前言： 也許現今的天氣真是有點變了，幾十年前記得台灣的夏天並不是這麼熱，吹吹電風扇也就過的去，冬天則常常冷到田野下霜凍壞農作物；近些年來似乎夏天都是異常炎熱，戶外溫度常接近攝氏四十度，居家不開冷氣幾乎不能過日子，而冬天又異常暖和，有時穿個短衫也能應付過去。以上不過是個人一些點滴感受，但也可見全球暖化現象的確已經影響了我們