气象学与气候学课件.pptx

氣候變化和人類活動對氣候的影響第一節氣候變化的史實地球上各種自然現象都在不斷地變化之中，氣候也不例外。根據觀測事實，地球上的氣候一直不停地呈波浪式發展，冷暖幹濕相互交替，變化的週期長短不一。前兩章所論述的現代氣候是地球氣候變化長河中的一個發展階段。研究地球氣候變化的歷史，弄清現代氣候變化的趨勢，這一方面具有重大的理論意義，另一方面更為我們按照氣候演變規律，採取適當措施及早預防和抗禦異常氣候災害，合理地利用氣候資源，改造氣候條件提供科學依據，其實用價值愈來愈明確。本章著重論述：氣候變化的歷史事實，探討導致氣候變化的因素和人類活動對氣候變化的影響。一、氣候變化的史實地球形成為行星的時間尺度約為50±5億年。據地質沉積層的推斷，約在20億年前地球上就有大氣圈和水圈。地球氣候史的上限，可追溯到20±2億年。據地質考古資料、歷史文獻記載和氣候觀測記錄分析，世界上的氣候都經歷著長度為幾十年到幾億年為週期的氣候變化。現在為科學界所公認的有：大冰期與大間冰期氣候：時間尺度約為幾百萬年到幾萬萬年。亞冰期氣候與亞間冰期氣候：時間尺度約為幾十萬年。副冰期與副間冰期氣候：時間尺度約為幾萬年。寒冷期（或小冰期）與溫暖期（或小間冰期）氣候：時間尺度約為幾百年到幾千年。世紀及世紀內的氣候變動：時間尺度為幾年到幾十年。從時間尺度和研究方法來看，地球氣候變化史可分為三個階段：地質時期的氣候變化、歷史時期的氣候變化和近代氣候變化。地質時期氣候變化時間跨度最大，從距今22億—1萬年，其最大特點是冰期與間冰期交替出現。歷史時期氣候一般指1萬年左右以來的氣候。近代氣候是指最近一、二百年有氣象觀測記錄時期的氣候。二、地質時期的氣候變化地球古氣候史的時間劃分，採用地質年代表示片段.shs（表片段.shs8片段.shs·片段.shs1片段.shs）。在漫長的古氣候變遷過程中，反復經歷過幾次大冰期氣候。在表8·1中列出三次大冰期，即震旦紀大冰期、石炭—二迭紀大冰期和第四紀大冰期（圖8·1）。這三個大冰期都具有全球性的意義，發生的時間也比較確定。震旦紀以前，還有過大冰期的反復出現，其出現時間目前尚有不同意見。在大冰期之間是比較溫暖的大間冰期。1.震旦紀大冰期氣候震旦紀大冰期發生在距今約6億年前。根據古地質研究，在亞、歐、非、北美和澳大利亞的大部分地區中，都發現了冰磧層，說明這些地方曾經發生過具有世界規模的大冰川氣候。在我國長江中下游廣大地區都有震旦紀冰磧層，表示這裏曾經曆過寒冷的大冰期氣候。而在目前黃河以北地區震旦紀地層中分布有石膏層和龜裂紋現象，說明那裏當時曾是溫暖而乾燥的氣候。2.寒武紀—石炭紀大間冰期氣候寒武紀—石炭紀大間冰期發生在距今約3—6億年前。這裏包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀和石炭紀五個地質時期，共經歷3.3億年，都屬於大間冰期氣候。當時整個世界氣候都比較溫暖，特別是石炭紀是古氣候中典型的溫和濕潤氣候。當時森林面積極廣，最後形成大規模的煤層，樹木缺少年輪，說明當時樹木終年都能均勻生長，具有海洋性氣候特徵，沒有明顯季節區別。在我國石炭紀時期，全國都處於熱帶氣候條件下，到了石炭紀後期出現三個氣候帶，自北而南分佈著濕潤氣候帶、乾燥帶和熱帶。3.石炭—二迭紀大冰期石炭—二迭紀大冰期發生在距今2—3億年。從所發現的冰川跡象表明，受到這次冰期氣候影響的主要是南半球。在北半球除印度外，目前還未找到可靠的冰川遺跡。這時我國仍具有溫暖濕潤氣候帶、乾燥帶和炎熱潮濕氣候帶。?4.三迭紀—第三紀大間冰期氣候三迭紀—第三紀大間冰期發生在距今約2億到200萬年前，包括整個中生代的三迭紀、侏羅紀、白堊紀，都是溫暖的氣候。到新生代的第三紀時，世界氣候更趨暖化，共計約為2.2億年。在我國三迭紀的氣候特徵是西部和西北部普遍為乾燥氣候。到侏羅紀，我國地層普遍分佈著煤、粘土和耐火粘土等，由此可以認為我國當時普遍在濕熱氣候控制下。侏羅紀後期到白堊紀是乾燥氣候發展的時期，當時我國曾出現一條明顯的乾燥氣候帶。西起新疆經天山、甘肅，向南伸至大渡河下游到江西南部都有乾燥氣候下的石膏層發育。到了新生代的早第三紀，世界氣候更普遍變暖，格陵蘭具有溫帶樹種，我國當時的沉積物大多帶有紅色，說明我國當時的氣候比較炎熱。晚第三紀時，東亞大陸東部氣候趨於濕潤。晚第三紀末期世界氣溫普遍下降。喜熱植物逐漸南退。5.第四紀大冰期氣候第四紀大冰期約從距今200萬年前開始直到現在。當冰期最盛時在北半球有三個主要大陸冰川中心，即斯堪的那維亞冰川中心：冰川曾向低緯伸展到51°N左右；北美冰川中心：冰流曾向低緯伸展到38°N左右；西伯利亞冰川中心：冰層分佈於北極圈附近60°—70°N之間，有時可能伸展到50°N的貝加爾湖附近。估計當時陸地有24％的面積為冰所覆蓋，還有2