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第9章全球气候变化9.1过去的气候变化9.2近期的气候变化9.3人类活动对气候变化的影响9.4当前的全球气候变化研究

9.1过去的气候变化?1.地质时期的气候变化?2.第四纪气候变化?3.全新世气候变化?4.历史时期的气候变化?5.仪测时期的气候变化?6.气候变化的原因机制

湿思考：在地质时期，地表经历几次大冰期？三次地质时期气候变化特点：冰期和间冰期交替。

湿思考：恐龙繁盛时期的气候有什么特点？高温干燥

地质时期的气候变化第一次大冰期第二次大冰期第三次大冰期间冰期间冰期距今二、三百万年前距今6亿年前距今2.3亿年前元古代震旦纪大冰期古生代石炭—二叠纪大冰期新生代第四纪大冰期特点：波动变化，冷暖干湿交替，变化周期长短不一。温暖期较长，寒冷期偏短；湿润期与干旱期相互交替，但中生代以干旱为主，新生代以湿润为主。

第四纪气候（一）第四纪冰川发育概况?第四纪气候以全球性变冷为最突出的特征，表现为冰川作用的盛衰和气候带的移动，即冰期和间冰期的更替。?第四纪冰期鼎盛时，全球大陆有20％到30的面积为冰川覆盖，据弗林特估计，总面积达44．38×10冰川覆盖。6平方公里，而现在仅有10％的面积被

?第四纪冰期的出现，明显地改变了地球上的自然面貌，无论大陆或海洋，都发生了一系列巨大变化。?其中受影响最大的是生物界，表现为喜冷生物群的发展和分布区的扩大。?此外，冰川还对陆地表面进行塑造，引起全球性海平面的升降以及海陆轮廓的变化等。

二、第四纪气候变化证据?（一）岩性方面的证据?风化作用的性质和强度、沉积物的分异程度等方面都可以反映古气候。?冰碛物是冰川作用的产物，是寒冷气候的标志，可以恢复古冰川的规模。?红色风化壳、含铁锰的沉积是在炎热潮湿的气候下形成的。?矿物的风化程度和矿物组合也可以反映形成时的气候。

黄土和古土壤?黄土是寒冷气候的标志，古土壤是温暖气候的标志。?一层黄土和一层古土壤构成了一个气候变化周期。?黄土高原的黄土中夹有20多层古土壤（埋藏土壤），这表明第四纪期间有20多次气候的冷暖变化。?根据黄土研究和根据深海沉积研究得出的气候变化曲线是可以对比的。

红色条带为古土壤暖湿气候——黄色条带为黄土干冷气候渭南黄土剖面

黄土—古土壤记录?欧洲和北美均有第四纪黄土沉积,我国的黄土高原地区更分布有数百米厚的第四纪黄土.我国的黄土和古土壤序列是已知陆地上连续性最好,且能够很好地与深海沉积序列对比的沉积物,利用黄土与古土壤序列重建过去的全球变化是我国在世界上独具特色的研究领域之一.

黄土成因研究简史?1930’初期,杨钟健等开始中国黄土研究,将华北晚更新世黄土确定为典型的风力堆积物,定名为马兰黄土(刘东生等,1985)?1980’以前,主要研究了第四纪黄土的分布成因和地层划分.对晚更新世黄土的系统研究较少.?1980’以后,刘东生、安芷生、李吉均等引入新的手段与方法，在黄土和古土壤的年代测定、地层划分、形成环境等方面进行大量研究。?晚更新世黄土地层中含有最后一个间冰期---冰期旋回中环境变迁的多种信息。?发现晚更新世黄土中夹有古土壤层?从马兰黄土中存在的古土壤层中获取了大量的环境变化信息与测年数据，并建立了多种气候代用指标。

黄土沉积特征?第四纪黄土沉积以黄土层和古土壤层交互沉积为特征。黄土层的形成反映风尘堆积作用过程，而古土壤层的形成反映成土作用过程。当风尘堆积作用大于成土作用时形成黄土层，反之，形成古土壤层。?黄土沉积与寒冷的冰期相对应，古土壤与相对温暖的间冰期相对应。?我国黄土主要分布在干旱荒漠区的外缘，表明黄土沉积时期当地属于干寒草原环境，而古土壤发育时期则对应温暖的森林草原环境。?黄土与古土壤层的交替变化是第四纪冰期---间冰期环境周期性变化的反映。?根据黄土层的风化程度和古土壤发育程度的差别，推断环境在不同时期的差别。?黄土—古土壤序列是目前已知的唯一能与深海氧同位素记录对比的陆上沉积。两者有很好的对应关系。

黄土地层序列及其年代?黄土层:一般为灰黄色,质地均一,无明显结构.?古土壤层:为红色,有明显的土壤结构和土壤发育层次.?研究中以L代表黄土层,以S代表古土壤层

重要的气候代用指标从黄土----古土壤序列中提取的具有指示古气候、古环境变化的重要指标有：1、粒度2、CCO含量a33、有机碳含量（TOC---总量）4、全氧化含量5、黄土地层中生物遗存1、粒度：是用来反映黄土粗细程度的指标，粒度的大小差别反映风力搬运强度的差别。

对我国来说，上世纪60年代，刘东生等发现黄土高原马兰黄土的粒度分布表现出由西北向东南逐渐减小的趋势，这种分布与现代西北季风和现代沙尘暴天气的移动路径完全吻合，推论黄土是来自于西北荒漠的风尘堆积物。黄土剖面粒度大小与