石大遥感导论专题讲座：《全球变化的高分辨率信息载体研究》讲义.docVIP

PAGE PAGE 19 《全球变化的高分辨率信息载体研究》讲义 全球变化科学( Global Change Science) 是20 世纪80 年代开始的一个新兴科学领域。它的科学目标是描述和理解人类赖以生存的地球环境系统的运转机制、它的变化规律以及人类活动对地球环境的影响,从而提高对未来环境变化及其对人类社会发展影响的预测和评估能力 。——国际地圈生物圈计划 要点： 1、全球变化：包括地球环境中所有的自然和人为引起的变化 2、全球变化研究的意义：由于人类活动的影响，全球变化过程正以前所未有的速度进行着，森林破坏、臭氧洞、温室效应的增强等均为全球变化的显著表现，但是全球变化远不是只有温室效应和臭氧洞的产生，根本的问题是：“人类正在以各种连自己还没能认识的很清楚的方式，根本性的改变使生命得以在地球上存在的各种系统和循环”。由于人类活动，全球变化的趋势在未来相当长的时间内将继续下去，这种变化能否回到原来的平衡，或有否新的平衡？人类如何适应这种变化，以及如何在可持续发展战略中体现对未来环境变化的适应？这些都是事关人类未来生存和发展的大问题。 3、全球变化研究从整体上认识动态变化的地球系统，与传统的以地球的单一圈层为对象的地球科学的分支学科体系有本质的不同。传统的地理学被看成是空间的科学，过分强调区域特性，忽视了地球的整体性和时间性。自19世纪近代科学体系建立以来，形成了以研究地球某一部分为主的众多学科，如研究地球大气圈的气象学，研究岩石圈的地质学，人们通过对地球各个组成部分长达一百多年的研究，于进几十年更明确的认识到自然过程不仅仅局限在地球的各个圈层内部，而且也发生在各个圈层之间，从而对地球的各个组成部分之间的关联性有了更为深刻的认识。20世纪60年代以后，的板块运动理论，70年代提出了气候系统的概念，气候在各个时间尺度上都存在变化的观点得到普遍认同，从天文因素解释第四纪冰期-间冰期旋回变化的米兰科维奇假说因得到深海沉积等地质证据的支持而成为被广泛接受的理论。至80年代提出了地球系统的科学思想，地球的整体性和动态变化性成了人们认识地球的新视角，并构成了全球变化研究的出发点。 地球系统——物理气候系统：大气圈和水圈为主的物理气候系统决定着地球表层水分和能量的交换与分布，形成全球的气候。固体地球系统：岩石圈为主的固体地球系统决定着地壳的生消及其运动，形成地球的海陆分布格局和各种地貌形态。全球生态系统：即生物圈全球生态系统由地向下和向上延伸到任何形式的生命自然存在的地方,包括了地球上多种多样的生态群落与生态系统。 要点： 在对地球的各个组成部分进行了长达一百多年的研究之后，科学家们于近几十年形成的一个日益明确的认识就是，自然过程不仅仅局限在地球的各个圈层内部，而且也发生在各个圈层之间，如天气气候现象不仅与大气的状态有关，而且与海洋、冰雪、火山活动等其他圈层中的过程相关联。 新仙女木事件是晚冰期末期一次降温事件，在欧洲大西洋沿岸很明显,时间大约是11000-10000年左中，也是就YD事件，被称为冰期回返,应属于冰阶。在中国黄土中也能发现。但时间与大西洋沿岸不同。YD(Younger Dryas Stadial)事件：末次冰期在向全新世的转暖过程中，被一个快速的冷事件打断，这就是所谓的YD事件，是迄今在冰芯、陆地和海洋沉积物的古气候记录中研究最为详细的一次快速气候变冷事件。经典YD是指发生在晚冰期中北欧地区的气候突然变冷事件，但在世界各地的气候代用指标中都可以发现YD的踪影，它是一次全球性的气候突变。YD事件以格陵兰的冰芯记录最为强烈，气温的最大降幅可达8℃，可见YD事件是一个非常剧烈的气候演变过程。根据用14C在各地测年获得的数据显示：YD事件的年代为11000～10000a B.P.。其持续的时间约1000年左右，在此之后的10000a B. P.气候突然增温，全球气候进入了全新世。有人认为最后一个Heinrich事件就是YD事件。它在古里雅冰芯中有清晰的记录。该冰芯的155～162m之间正对着晚冰期向全新世过渡阶段。对其进行δ18Ｏ分析得知：在12.5-11.05Ka阶段，δ18Ｏ呈波动下降的趋势。从-12‰下降到-22‰。并且呈现出3个明显的下降阶段。12.2-11.8Ka；11.8-11.4Ka；11.4-10.9Ka。在这三个阶段里，气温一次比一次低，气候一次比一次寒冷。 DO（Dansgaard-Oeschger）旋回事件：根据格陵兰冰芯δ18Ｏ记录推算的大气温度的变化表明，在115～14kaBP之间,共出现了24个快速的变暖事件，即DO事件。其年平均变化幅度为5～8℃，每一个暖期之后紧接着一个冷期，并以1～3ka为周期，这就是所谓的DO旋回，每个旋回开始只需数十年甚至更少的时间，持续数百年至2000a，平均持续约15