04全球变化研究的主要途径
全球变化复习资料
全球变化复习资料第⼀章地球系统与全球变化第⼀节地球系统1、地球系统：可划分为地圈和⽣物圈，其中地圈包括物理⽓候系统（⽔圈、⼤⽓圈）和固体地球系统（岩⽯圈），⽣物圈⼜称全球⽣态系统，包括地球上全部⽣物和⽣命系统。
⼈类由于主观能动性，在这系统之上构建了独特的⼈类⽣态系3个统，也是地球系统的⼀个重要组成部分。
物理⽓候系统：决定着地球表层⽔分和能量的交换和分布，形成全球⽓候固体地球系统：决定着地壳的⽣消及其运动，形成地球的海陆分布格局与各种地貌地形。
全球⽣态系统：包括地球上多种多样的⽣态群落与⽣态系统。
2、系统间的关系：物理⽓候系统、固体地球系统、全球⽣态系统分别调控着⽔循环、⽣物地球化学循环和固体地球物质循环3 个循环⼦系统，并通过彼此的联系成为⼀个整体。
⼈类由于主观能动性，在这个系统之上构建了独特的⼈类⽣态系统，也是地球系统的⼀个重要组成部分。
3、地球系统驱动⼒：①地球外部由太阳和其他外⼒所组成的；②地球内部的“发动机”，主要由放射性和内部深处的原⽣热所驱动。
第⼆节全球变化与全球变化研究1、全球变化：⼴义指全球环境（包括⽓候、⼟地⽣产⼒、海洋和其他⽔资源、⼤⽓化学及⽣态系统等）中的、能改变地球承载⽣命的能⼒的变化。
狭义理解的全球变化主要是指⼈类⽣存环境的恶化。
2、全球变化的科学内涵：①全球观点与全球尺度（全球观点：把地球看作⼀个整体，⽽不是孤⽴地研究地球的不同组分和它的环境；全球尺度：虽然过程或事件空间尺度有⼤有⼩，但其影响却是全球性的）②所有时间过程（包括所有时间范畴和所有时间尺度：全球变化的研究不仅揭⽰过去，更是认识现代以及未来的变化）③⼈类的作⽤（⼈类是全球变化的营⼒之⼀）3、全球变化研究的主要内容：①全球变化的驱动⼒和过程；②全球环境变化在时间和空间上的表现形式；③全球变化的影响与⼈类的响应；④全球变化信息的获取、处理与分析技术。
4、全球变化研究的意义：①全球变化研究是⼈类社会实现可持续发展的科学基础（可持续发展必须以适应全球变化为基础，⼈类对全球变化的适应必须最⼤限度地符合可持续发展的原则）；②深化对地地球系统的认识，促进地球科学发展；③改变⼈类的观念，促进应⽤基础科学和有关社会科学的发展（全球变化研究也关注全球变化的环境影响、社会影响，以及对策和政策评估研究，这些研究会促进有关决策科学的发展，提⾼⼈类应付全球变化的能⼒）。
全球变化课程教学大纲
《全球变化》课程教学大纲课程名称：全球变化 / Global Change课程编码：12014007 课程类型：专业选修课课程性质：专业主干课适用范围：06地理科学学时数：36 其中：实验/实践学时：课外学时：学分数： 2 先修课程：自然地理学考核方式：考查制定单位：广州大学地理科学学院制定日期：2006年执笔者：千怀遂审核者：林媚珍一、教学大纲说明（一）课程的地位、作用和任务全球变化是目前全人类对地球知识关注的焦点，它是一种新的地球观，以地球系统的概念为基础，从整体上研究地球系统在各个时间尺度上随时间的变化，集中研究那些把系统中所有部分紧密地联系在一起的、并导致系统发生变化的过程和机制。
人类活动导致的全球变化及人类对全球变化的适应受到特别的关注。
狭义理解的全球变化主要是指人类生存环境的恶化。
该课程阐述了地表自然环境在历经了漫长的演化过程后，随着人类的出现和人类文明的高度发展，受到的人类活动深刻影响。
阐明人类赖以生存的地表环境的自然演化过程、全球环境的控制因子（太阳辐射、大气、海洋、冰川等）的相互作用机理及其反馈机制、环境变化对人类社会已经或可能造成的影响和人类在发展过程中如何实现人类与自然协调相处等重大科学问题。
（二）课程教学的目的和要求通过课程的学习，使同学了解在全球尺度上的由于自然和人为原因造成的环境变化问题的实质以及人类如何应对全球环境变化问题，帮助学生从时间维认识地理环境的过程、区域特征的形成以及人地关系等问题，使学生建立起地理科学是时空耦合的综合科学的观念。
增强学生关注地球、关注环境和从整个地球系统认识环境变化的意识。
（三）课程教学方法与手段课程的主要教学方法包括课堂讲授与自学讨论。
课堂讲授部分全部使用多媒体技术授课。
（四）课程和其它课程的联系本课程的先修课程包括自然地理学和地质学基础。
并要求学生具有一定的生态学基础。
（五）教材与教学参考书教材：张兰生、方修琦、任国玉，全球变化，高等教育出版社，2000年第一版。
全球变化课件04 全球变化研究的主要途径.ppt
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第二节全球变化的动态监测
• 2.1观测的主要内容
IOC
WMO（国 际气象组 织）
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Photo by Jos Hill, 2002
Photo by Dean Miller, 2002
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Photo by Jos Hill, 2002
珊瑚研究
珊瑚作为海洋环境的信息载体，具有高分辨率、记录连 续完整、体系封闭好、代用指标多、易于定年等特点， 有效记录了全球环境变化的信息，分辨率可达月。
？为什么要重建：
➢ 由于地球系统中的许多过程具有很长的时间尺度，在现代的观测记录
中无法观测得到，也不可能通过实验的方法进行印证。因此，通过观 测所获得的全球变化信息是有限的。
➢ 现代环境中的许多现象是过去不同时间、不同环境状态下多形成的产
物的残留物的集合，其中的一些现象对现代环境特征起制约作用，认 识现代所发生的过程需要对所经历的历史有必要的了解。
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d冰芯
重要指标：
✓ 冰川的净累积率可以作为降水量变化的指标； ✓ 在由雪转换成冰的过程中包裹在冰中的气泡里，记录着气泡生成时的大
气成分（CH4）；
✓ 冰芯中的化学成分和微量含量，记录了过去大气气溶胶的状况，以及地
球沙漠化和大气环流强度的状况等。
✓ 冰芯中保存的有机物质记录了当时的生物地球化学循环过程 ✓ 冰心中的火山灰和强酸信号记录了火山活动的历史 ✓ 冰心中的10Be等放射性同位素含量的变化反映了宇宙射线强度、太阳活
湖泊沉积记录
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f湖泊沉积
第三章 全球变化研究方法
[教学目的与要求]
1.了解对过去全球变化各种研究方法的基本原理 2.理解如何利用各种代用指标恢复古环境
3了解全球变化动态监测的手段与内容
4了解全球变化模拟的类型，原理 [重点与难点] 各种研究方法的基本原理 [教学时数] 6学时 [教学方法与手段] 研究性讲授，利用多媒体展示教学内容；
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。
• [参考书目]
• 朱诚,谢志仁,申洪源. 全球变化科学导论(An Introduction to Global Change Science). 南京: 南京大学出版社,2003.
• [课堂训练、作业思考题]
• 课堂训练：用多媒体手段指导学生利用图书馆资料及网 络资源，查阅相关书籍及期刊文献，了解现在全球变化 研究中目前的最新进展 • 作业思考题 • 1．反映全球变化的记录有哪些?如何利用这些指标重建 过去的全球环境变化？
全球变化
全球变化1地球系统是由大气圈、水圈、陆圈、生物圈和人类本身组成的整体行星地球。
地球系统是由具有一系列相互作用过程的耦合，由这相互作用过程耦合的复杂系统称地球系统。
2 全球变化的科学内涵p4、答：现今发生在地球表面的全球变化包括地球环境中所有的自然和以为引起的变化，可以定义为全球环境中的、能改变地球承载生命的能力的变化，其科学内涵可以概括为以下方面：①全球观点与全球尺度②所有时间过程③人类的作用3 什么叫全球观点，它与传统地学观点有何区别？p4答：全球观点就是从地球系统的思想出发把地球看做一个整体，研究地球系统随时间的变化，集中研究那些把系统中所有部分紧密地联系在一起的，并导致系统发生变化的过程和机制，而不是孤立地研究地球的不同组成和它的环境。
因此地球系统的概念为基础的全球变化显著地有别于那些建立在对地球各圈层研究基础上的地球科学的传统的分支学科，全球变化研究超越了各分支学科的界限，是建筑在各分支学科基础上的交叉研究。
4 全球变化研究的主要内容。
P6 答：包括全球变化的过程和驱动力，全球变化在时间和空间上的表现，全球变化对人类社会的影响，以及全球变化信息获取和分析等方面。
5全球变化研究的意义p10答：1全球变化研究是人类社会实现可持续发展的科学基础。
2深化对地球系统的认识，促进地球科学发展。
3改变人类的观念，促进应用基础科学和有关社会科学的发展。
6全球变化的国际研究计划有哪些？p16答：国际地圈---生物圈计划（IGBP）全球变化人文计划（IHDP）世界气候研究计划(WCRP)生物多样性计划(PIVERSITAS)7人类生态系统的三种类型及其关系答：根据人类开发利用自然环境方式的不同，人类生态系统存在着采集—狩猎系统、农业系统和工业城市系统三种类型。
采集—狩猎系统是人类生态系统的最初形态。
农业生态系统是一种以自然为基础的受人类活动强烈干预的自然—人为复合系统。
城市生态系统作为由人类建造成的一种人工自然景观，深刻地改变了自然的土地覆盖形成，是人类迄今为止对地表影响最深刻的一种文化形式。
全球变化
• （二）全球气温升高 • 根据对全球大约7000个气象台站的气象资料所做
的分析，有充分的数据表明：自19世纪后半叶以 来，全球地表年平均气温升高了0.3~0.6摄氏度。 1988~1995年的几年间是1860年以来年平均气温 最高的时期。夜间温度的升高较之于白天更为明 显。气温的变化具有明显的时空差异。例如，在 北半球的中纬度地区冬春季节气温升高幅度最大， 而北大西洋地区则有变冷的趋势。根据跨政府气 候变化委员会（IPPC）的预测，全球变暖的趋势 今后将持续并加剧。
（一）减缓气候变化
• 全球性的气候变化主要是由于大气中温室气体的增加所致。
此外大气颗粒物数量的增加也是一个重要原因。因此，减 缓气候变化的关键便在于控制温室气体的排放和颗粒物的 形成。其核心是控制化石能的消耗。化石能燃烧是温室气 体特别是二氧化碳的主要来源，仅1900年一年便有 6*1015g碳由化石能燃烧释放到大气，其中45%来自于工 业，29%来自于居民生活和商业，21%来自于交通运输。 此外，化石能燃烧还有二氧化硫（ＳＯ２）形成重要的大 气颗粒物的主要来源。控制化石能额使用数量首先要提高 化石能的能效。大量研究表明在今后二三十年内，通过各 种节能措施，在无需增加费用的前提下便可使能效提高一 至三成，现有的技术条件可能使能效提高五至六成。目前
• 生态系统会随之消失。气候变化会使一些
生物物种的生长、繁殖以及区域分布受到 影响，从而加剧物种消亡。许多生态系统 的结构和功能亦不可避免地受到不同程度 的影响。下面我们就全球变化的主要现象 做以下介绍。
• （一）温室气体浓度增加 • 温室气体是指那些对长波辐射有强烈吸收作用的气体。大
气中的水蒸气也对温室效应起着重要作用。与工业革命前 相比，大气中二氧化碳、甲烷和氧化氮浓度分别增加了大 约30%、145%和15%。氟氯烷体积分数则从20世纪50年 代初到90年代中期已迅速增加到2.68*10-10.大气中二氧 化碳的增加主要源于化石能燃烧。森林砍伐和农业的扩展 每年使大约1.6*10 +15g释放到大气中。这些二氧化碳大 部分滞留在大气中，部分则被海洋吸收。近年来，许多研 究表明陆地植被在吸收二氧化碳方面发挥着重要作用。
全球变化复习资料
全球化复习资第一章：全球变化科学产生的背景1．硬件条件2．社会需求(1)大气污染(2)温室效应(3)臭氧层被破坏(4)土地沙漠化(5)水的污染(6)海洋环境恶化(7)森林锐减：(8)物种濒危(9)垃圾成灾(10)人口增长过快一、全球变化科学研究的主要内容(1) 研究地球系统复杂的多重相互作用的机制，是目前全球变化最主要的研究内容。
(2) 分析地球系统各种尺度的变化规律和控制这些变化的主要因素。
(3) 建立地球系统变化的预测理论方法。
(4) 提出全球资源和环境科学管理的方法。
三、全球变化科学内涵全球观点全球尺度，所有时间过程，人类的作用四、全球变化科学研究的主要意义1．全球变化研究是人类社会实现可持续发展的新的科学举措2．有利于深化对地球系统的认识，促进地球科学、应用基础科学和社会科学的共同发展3．推动世界科学进步第二章7、全球变化的主要过程（1）气候系统与水文循环过程地球表面的能量收支平衡与温室效应，决定了气候系统的加热率。
影响因素有三：到达地球的太阳辐射能：太阳辐射强度、地球轨道要素；地球的行星反射率：云、冰雪、植被等；进入地球系统中的太阳能在其中滞留的时间：某些微量气体，其与温室效应相联系大气和海洋环流，水文循环与气候系统中的反馈过程水循环过程：控制地球温度和云层的形成、输送和消散，及其与太阳辐射的关系；气候过程：控制着陆、海表面和大气的相互关系，引起气候系统中一系列重要的反馈过程。
水汽反馈：总体为正云辐射反馈：可正可负冰雪圈反馈：大气热量平衡中的冷却作用，正反馈海洋的反馈：对大气运动和气候系统有重大影响（2）固体地球系统与岩石圈循环过程板块运动过程，陆上风化与侵蚀堆积过程，海洋沉积过程（3）生态系统与生物地球化学循环过程生态系统的结构和功能，生物地球化学循环过程（水循环，气体型循环，沉积型循环），全球碳循环（4）人类生态系统与人类活动过程。
人类生态系统的构成（组成：自然生态系统、人化自然生态系统、人工自然生态系统）人类生态系统中的物质、能量流动，根据人类开发利用自然环境方式的不同，人类生态系统存在着三种类型：采集-狩猎系统、农业系统、工业城市系统。
全球变化试题库要点
《全球变化》试题库（1-6章）一、名词解释1、地球系统2、全球变化3、大洋传送带4、深层流5、碳酸盐补偿深度6、温室效应7、生物净初级生产力8、阳伞效应9、始新世末期事件10、新仙女木事件11、区域分异12、沃克环流13、热盐环流14、极性倒转与极性期15、气候模式16、18O的含义18、新生代衰落19、绕极环流20均一性假设17、 、奥杜威文化21、14C年代测定23、冰期-间冰期转换过程的不对称性24、磁化率更新世滥杀假说22、25、孢粉26、地质年代表27、成铁时期28、全息假设29、Heinrich事件30、冰期31、14C 34、末次冰期最盛期35、火山活动指数间冰期32、生物泵33、36、南方古猿37、能人38、直立人39、早期智人40、晚期智人41、北京猿人42、猛犸象43、第四纪44、古自然地理环境时期45、辐射演化46、布容正向极性期47、松山负向极性期48、植物硅酸体49、古土壤层50、古环境感应体51、环境代用资料52、全球变化敏感区53、小冰期54、人类生态系统55、地球轨道参数56、全球尺度57、全球观点58、IGBP 59、更新世60、有孔虫二、填空1.全球问题的根源在于地球有限的生命支持系统与（）之间的矛盾。
2.当前的全球变化研究以（）和（）地球观为指导，区别于以圈层为核心的旧的地球科学体系。
3.目前正在进行的全球变化研究是一个庞大的计划体系，主要有四个内容上密切联系又彼此相对独立的国际研究计划构成，它们是：（），（），（），以及（）。
4.板块与板块之间的相对运动有：（）、（）和（）三种形式。
5.沉积岩、变质岩和岩浆岩在构造运动的作用下被抬升到（）以上重新接受侵蚀堆积过程，从而完成岩石圈循环过程。
6.全球生态系统可分为（）和（）两大类型。
7.按照全球变化驱动力的来源，可以将驱动因素分文三种类型：（）、（）和（）。
8.（）和海陆分布格局的变化会导致大洋环流形式的变化。
对《全球变化》课程教学的几点认识
学 术 论 坛211科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.28.211对《全球变化》课程教学的几点认识①柳艺博(南京信息工程大学应用气象学院 江苏南京 210044)摘 要：伴随以全球变暖为标志的全球变化问题成为关乎人类可持续发展的热点议题,越来越多的高等学校开设了《全球变化》课程。
本文在介绍全球变化的科学内涵、全球变化的重要性以及全球变化课程的主要内容基础上,从教学内容、教学理念、教学手段、教学方法等方面提出全球变化课程教学中的几点认识。
该文对于推动高校相关专业开展全球变化课程教学具有一定的借鉴意义。
关键词：全球变化 课程教学 能动性中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1672-3791(2017)10(a)-0211-02①作者简介：柳艺博(1982，8—),男,汉族,河北石家庄人,博士,讲师,研究方向:资源环境遥感和全球变化生态。
自1983年“全球变化”概念首次提出以来,全球变化研究发展迅速,在30多年间取得了巨大的研究进展。
人类全球变化的认识无论从广度还是深度上都有根本性的变化。
以全球变暖为标志的全球变化问题已成为关乎人类可持续发展的国际热点议题,越来越多的高等学校开设了《全球变化》课程。
全球变化相关课程正在由专业选修课向学科前沿课、学科交叉课以及专业核心课程和通识课程发展,课程内容、教学大纲、教学方法等都在不断的更新完善。
本文在介绍全球变化的科学内涵、重要性基础上谈了对《全球变化》课程教学几点思考,以期为高校全球变化教学提供参考。
1 全球变化的科学内涵全球变化被界定为由自然和人为因素引起的、影响地球系统功能的全球尺度的变化[1]。
全球变化跨越了不同的时间尺度,在空间上既包括发生在全球尺度上的系统性变化,也包括由局地尺度上相同类型的变化累加而成的累积性变化。
气候变化是全球变化最重要的表现之一,但全球变化不仅仅是全球气候变化或者全球变暖,其内涵比气候变化丰富的多[2]。
全球变化
1.冰期—间冰期之间的转化机制：地球轨道参数的变化引起的太阳辐射的改变。
（1）冰盖与海冰反馈；北半球冰盖随冰期- 间冰期的转换而发生大幅度的往复进退，这一过程既是对全球温度变化的响应，同时也对全球温度变化起到强烈的正反馈作用，冰盖的扩张与收缩影响到全球海平面的升降。
（2）大气温室气体的反馈与气溶胶反馈；南极冰芯记录显示，温室气体CO2 和CH4的含量在冰期时减少，在间冰期时增大，呈现与温度变化相同的趋势。
这种强相关暗示存在着大气通过温室气体的变化影响温度的反馈作用，使得变冷或变暖的程度加大。
（3）大洋传送带的变化；大气水汽传输与海洋盐分传输之间存在密切的关系。
当水汽从一个大的流域盆地输出到另一个流域时，盐分仍留在原来的流域盆地。
以此方式产生的盐分累积必定最终由全球海洋范围内的高盐度水体与低盐度水体的相互交换所抵消。
（4）火山活动的作用；在第四纪历史上，火山活动的强度有过较大的变化，有可能对冰期- 间冰期的气候变化产生影响。
对深海岩芯的研究表明，近2MaBP以来的第四纪期间是火山活动显著加强的时期。
在解释末次冰期- 间冰期旋回气候变化的阶段性和一些主要事件时，火山活动的影响受到重视。
2.全球变化通过三个途径对人类构成影响：（1）直接对人类的健康产生影响（2）全球变化事件也可能对某些社会事件的发生产生影响（3）通过资源和灾害的变化改变自然系统的承载力。
3.地球系统：由大气圈，水圈，岩石圈，冰冻圈和生物圈（包括人类圈）所组成的作为整体的行星地球。
它是由一系列相互作用过程（包括系统各圈层之间的相互作用，物理，化学和生物三大基本过程的相互作用以及人与地球的相互作用）联系起来的复杂的非线性多重耦合系统。
4.沃克环流：在东赤道太平洋冷水域的上空大气强烈下沉，西赤道太平洋印度尼西亚海洋大陆上空大气对流强烈，大气以上升为主，这样就形成一个闭合的东西向环流圈，称为沃克环流。
5.季风环流：大陆和海洋之间的广大地区，以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。
全球变化
全球变化导论复习材料1.全球变化的定义及内涵全球变化：全球环境（包括气候、土地生命力、海洋和其他水资源、大气化学及生态系统等）中的、能改变地球承载生命的能力的变化。
全球变化：是指由于自然的和人为的因素而造成的全球性的环境变化，主要包括气候变化、大气组成变化（如CO2浓度及其他温室气体的变化），以及由于人口、经济、技术和社会的压力而引起的土地利用的变化三个方面。
2.全球变化研究的对象---地球系统由大气圈,水圈,岩石圈,冰冻圈和生物圈(包括人类圈)所组成的作为整体的行星地球.它是由一系列相互作用过程(包括系统各圈层之间的相互作用,物理,化学和生物三大基本过程的相互作用以及人与地球的相互作用)联系起来的复杂的非线性多重耦合系统。
3.全球变化研究的科学目标描述和理解人类赖以生存的地球系统运转的机制,它的变化规律以及人类活动对地球环境的影响,从而提高未来环境变化的预测能力,为全球环境问题的宏观决策提供科学依据.4.全球变化研究的内容全球变化的过程和驱动力；全球变化在时间和空间上的表现；全球变化对人类的影响与人类的响应；全球变化信息的获取、处理与分析技术5.大地女神假说（Gaia Hypothesis)Gaia假说的主要论点地球上所有生物都在起着调节作用：只根据物理学和化学规律是很难解释的，必须同时考虑生物学规律。
地球生态系统保持稳定性：地球大气的组成、气温、海水温度、海水pH值等都是由生物圈积极通过自己的影响使地球的气候环境长期保持在适合自己的“稳态”上。
地球生态系统是一种进化系统地球生态系统是一个整体（大地女神）具有新陈代谢功能——地球生理学(geophysiology)6.冰期-间冰期的转换机制一、地球轨道参数变化深海氧同位素序列和黄土古土壤序列中可检测出地球轨道参数变化的特征周期。
说明地球轨道参数变化可能是第四纪环境周期变化的驱动力在不同阶段，起主导作用的周期有明显差别：1.6-2.5MaBP期间，以偏心率周期（0.1Ma、0.4Ma）较明显，其它周期不明显0.9-1.6MaBP期间，以黄赤交角周期(41ka)较明显，其它周期不明显0.9BP以来，0.1Ma周期成为主要周期7.米兰柯维奇理论能否完美解释冰期间冰期的转换？偏心率变化（0.9MaBP以来）引起的太阳辐射变化分量不足以解释温度的大幅度变化不能解释地球温度变化在时相上落后于太阳辐射变化，以及转换过程的其它时滞现象不能解释转换过程中的不对称性不能解释快速变化事件8.撒哈拉地区畜牧业文化的兴衰全新世之初，受到季风增强影响的撒哈拉沙漠和亚洲的类似地区，均是巨大的绿色地带，现代的撒哈拉沙漠中曾经是人类活动的场所。
全球变化的主要过程【优秀完整版】
冰阶和间冰阶：
冰阶（stadial）：是指间冰期的寒冷阶段。 间冰阶（interstadial）：是指冰期中的相对温暖阶段。
北大西洋的寒冷、高密度、高盐度水以深层流（或底层 大陆边缘的沉积物：是大江、大河所搬运的陆源物质，此类沉积在海洋沉积中的体积最大，最大的沉积厚度可达 15km以上。
间冰阶（interstadial）：是指冰期中的相对温暖阶段。 2）人类生态系统中的物质、能量流动
流）的形式向南流，在绕过非洲南端后，除部分向北流到印 采集-狩猎（包括捕鱼）系统：
季风环流
季风环流产生了独特的天气气候现象和气候变化。 冬季，由于大陆比海洋冷，在西伯利亚形成强大的冷高 压，给东亚带来了东北季风，低温干燥，风力强劲，此 偏北风强烈时即为寒潮；夏季，由于大陆比海洋暖，在 印度半岛的西北部形成热低压，产生著名的印度西南季 风，高温、湿润和多雨。偏南气流和偏北气流相遇，往 往会形成大范围的降雨带。
根据人类开发利用自然环境方式不同
转变时具有的特点之一。固、液之间的潜热称为熔解热 ②在过去150年里，大气与海洋之间的碳交换方向和通量有什么样的时间变化?
侵蚀搬运营力——流水 1）气候系统能量收支平衡与温室效应
(或凝固热),液、气之间的称为汽化热(或凝结热)，而固、 全球变化会导致生态系统的生理学过程及生态系统功能的相应变化，生态系统的变化反过来会对全球变化过程产生影响。
冰阶和间冰阶为叠加于冰期和间冰期之中的次 一级气候波动。
冰后期：全新世是第四纪最后一次冰期结束至今的 这一段时间，因而又被称之为冰后期，也 称之为全新世。
全球变化
全球变化一、全球变化概述世界人口的激增和科学技术的巨大进步使得人类以前所未有的规模和速度改变着生存环境。
由于工农业生产、交通运输、城市化所导致的大气及水体污染、土地退化、乃至气候的变化从局域扩展至全球范围。
这些由于人类活动直接或间接造成的，出现在全球范围内的，异乎寻常的人类生态环境的变化，就是当今科学界，各国政府及公众广泛关注的全球环境变化或简称全球变化。
人类的生态环境包括地圈、生物圈、水圈、和大气圈。
能量和物质在各圈内部及其之间的流通及交换赋予整个环境系统某些反馈和调节的特点，并维系着系统的平衡与稳定。
以大气组分而言，除非巨大的地质变化，大气中各主要气体及微量气体之间的比例基本保持常量。
一般认为，工业革命之前生物圈尚未受到全球范围的巨大干扰，其初级生产力和呼吸处于平衡及稳定状态。
英国科学界J.E.Lovelock认为地球系统具有一种能力，即当受到干扰后能通过自我调节恢复到稳态。
换言之，地球系统具有趋稳特性。
这就是通常所描述的自调节稳态。
当人为的或自然的干扰在强度、范围和持续时间上超过某一阈值，便可能影响甚至破坏这种稳态，造成全球范围的环境变化。
大气中二氧化碳浓度的持续上升便是由于人类社会大量消耗化石能燃烧、破坏植被致使大量二氧化碳释放到大气中的结果。
迄今为止的全球变化研究是以气候变化为核心展开的，概括地说，目前的全球变化研究是关于区域及全球气候变化趋势、原因、机制和效应的研究。
从历史记录中寻求气候变化的证据并根据气候系统的运行规律预测未来气候的特征一直是气候学家关注的焦点，也是全球气候变化研究的核心内容之一。
全球变暖最早引起人们对气候变化的广泛关注。
全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升。
目前对全球变暖的理论解释是所谓的“温室效应”假说。
即大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层耳导致温度上升。
最重要的温室气体包括二氧化碳、甲烷、氧化氮和谈氟氯烷等，期中二氧化碳的作用约占全部温室气体作用的50%以上。
全球变化ppt
1. 全球观点与全球尺度
全球观点：从地球系统的思想出发把地球 看作－个整体，研究地球系统随时间的 变化，集中研究那些把系统中所有部分 紧密地联系在一起的、并导致系统发生 变化的过程和机制。
全球尺度：过程或事件本身的空间尺度大 约相当于地球半径以上或虽然过程或事 件本身的空间尺度没有达到上述规模， 但其影响却是全球性的。
1. 地球系统中的不同过程是有机联系的整 体。
2. 不同的地球系统过程具有不同的时间和 空间尺度。
3. 地球系统的能源分别来自地球之外和地 球内部。
第二节 全球变化与全球变化研究
一、全球变化的科学内涵 地表环境的变化自地球诞生以来一直
延续至今。全球变化包括地球环境中所有 的自然和人为引起的变化，可以定义为全 球环境(包括气候、土地生产力、海洋和其 他水资源、大气化学及生态系统等)中的、 能改变地球承载生命的能力的变化。
洋流 分 类
成因 性质
风海流 密度流 补偿流 暖流 寒流
风
在风的影响下,海洋表层的
海水沿一定方向有规律的大
规模流动.
由密度差异影响而形成的洋流
大
西 洋
地中海
盛行风
风海流 由 密度流 影响而形成的洋流
分布规律
西风漂流 北赤道暖流 南赤道暖流
西风漂流
世界洋流模式图
分布规律
西风漂流 北赤道暖流 南赤道暖流
气候系统: 由大气圈、水圈、陆圈、冰冻圈 和生物圈组成的地球物理系统
温室的保暖效应
温室效应：
1. 全球气候与环境变化
温室气体能吸收地表长波辐射，使大气变暖，与
“温室”作用相似。
若无“温室效应”，地球表面平均温度是－18℃，
而非现在的15℃。
环境史名词解释
环境史名词解释一、环境史的发展史：二、环境史与生态学的关系。
1．环境史的科学性。
a）为什么提出这样的问题？环境史研究要解决的问题是重大的，而且提出的问题非常有意义，如果从现代社会起一直延续到20世纪末，那就是人口问题。
另外人口问题涉及到人类生存和社会的进步。
因此，环境史研究是一种跨学科的研究。
b）为什么用这个名称？所谓“环境史”就是关于“历史时期的环境”的史学分支。
它是近年来西方兴起的一门新兴的边缘学科，它采用历史研究法、比较研究法等科学的研究方法。
c）为什么叫“环境史”？环境史作为学科名称最早出现于19世纪末，而“环境史”作为一种理论也是19世纪末形成的。
2．气候变化的人类观及其在环境研究中的地位。
3．全球变化的历史学研究途径。
4．环境史研究的研究范围。
三、环境史的内容：（一）文明史的环境史： 1．工业革命以前的环境史。
工业革命以前的历史时期并没有人口统计数据，但是从文字记载的文明史上可以看到它的影响，比如《汉谟拉比法典》提到了排水系统的建设，《荷马史诗》对城市布局也做了很详细的描述，尤其是它关于神和人的规定给我们今天的城市规划带来很多启示。
2．工业革命后的环境史。
19世纪后半叶起，随着经济的发展，全球人口急剧增长，人口集中的趋势日益加剧。
但是人口的增长却没有减少资源消耗，相反由于人口的迅速增长，加剧了全球的资源不足。
全球的环境压力越来越大，由此引发了全球性的环境危机，并使人们认识到保护环境和防治环境灾害的重要性。
全球变暖、酸雨、臭氧层破坏、土地荒漠化、森林锐减等等都是对全球环境的冲击。
以“可持续发展”为理念的全球环境管理在不断发展，由此形成了可持续发展的环境史。
可持续发展不仅包括资源利用的可持续性、生态环境的可持续性，而且包括经济增长的可持续性，以及政治与社会制度的可持续性。
总之，可持续发展是针对环境问题的。
在人类面临诸多环境问题的情况下，要求我们的环境史研究必须从各个不同角度切入，这是全球环境史研究的基础和前提。
global change biology级别
《走向全球变化生物学的新高度》第一部分：认识全球变化生物学1.1 了解全球变化生物学全球变化生物学（global change biology）是一门跨学科的科学领域，研究全球范围内生态系统和生物圈的变化及其对人类和地球的影响。
它涉及气候变化、生物多样性丧失、土地利用变化、污染等多种因素，是当今世界面临的严重挑战之一。
1.2 变化的背景随着全球经济的快速发展和人口的持续增加，人类活动对地球的影响也越来越大。
全球变化生物学的研究正是应对这一挑战的重要途径之一。
理解和预测全球变化对生态系统的影响，对保护地球的生物多样性和生态平衡至关重要。
第二部分：全面评估全球变化生物学2.1 影响因素的广度气候变化、海洋酸化、生物入侵、物种灭绝等变化因素都属于全球变化生物学范畴，它们不仅影响着生态系统的稳定性，也会对人类社会造成巨大的影响。
2.2 问题的深度全球变化生物学要解决的问题之一是如何应对气候变化对生态系统和物种多样性的影响。
另外，地球上近半数的生物种群正处于濒危状态，物种灭绝的速度远远超过了自然灭绝的速度。
第三部分：撰写有价值的文章在确保文章深度和广度的基础上，为了使文章具有更高的价值，应该结合最新的研究成果和案例分析，以加强对全球变化生物学的理解和阐释。
第四部分：个人观点和理解笔者认为，全球变化生物学是当今世界面临的严重挑战之一。
在应对气候变化、生物入侵和物种灭绝等问题上，需要跨学科的合作和全球范围内的共同努力。
只有通过深入研究和全面评估，我们才能更好地理解和应对这一挑战。
结论全球变化生物学领域的研究既需要深度挖掘，又需要广度把握。
通过对全球变化生物学的全面评估和深入理解，我们才能更好地应对全球变化带来的挑战，维护地球的生态平衡和人类的生存环境。
希望本文能够对你对该主题的理解有所帮助。
全球变化生物学是一个跨学科的科学领域，研究全球范围内生态系统和生物圈的变化及其对人类和地球的影响。
在全球变化生物学中，气候变化、生物多样性丧失、土地利用变化、污染等因素都被认为是当前世界面临的严重挑战。
全球变化的概念
全球变化的概念全球变化的概念什么是全球变化全球变化学是研究地球系统整体行为的一门科学。
它把地球的各个层圈（如大气圈、水圈、岩石圈和生物圈）作为一个整体，研究地球系统过去、现在和未来的变化规律和控制这些变化的原因和机制，从而建立全球变化预测的科学基础，并为地球系统的管理提供科学依据。
全球变化科学的产生和发展是人类为解决一系列全球性环境问题的需要，也是科学技术向深度和广度发展的必然结果。
自从人类诞生以来，我们就在不断的适应、影响、改造自然。
一般的讲这个过程被分为四个阶段：1、原始社会被动的在适应自然的改变，逐水草而居。
2、奴隶封建社会农耕文明出现，初步的改造自然环境（十分微弱），定居文明。
3、工业社会生产力水平极大的提高，开始了对自然的大规模改造以进一步的寻求发展。
环境破坏严重。
4、现代社会认识到了环境的重要性，开始寻找人与自然和谐相处的道路。
近几年，随着越来越多的气候问题的出现，探讨全球变化原因和影响的机构也开始显得重要起来。
其中最为著名的是联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC)。
它是由世界气象组织(WMO)及联合国环境规划署(UNEP)于1988年联合建立的政府间机构。
其主要任务是对气候变化科学知识的现状，气候变化对社会、经济的潜在影响以及如何适应和减缓气候变化的可能对策进行评估。
它的工作是为政治决策人提供气候变化的相关资料，但IPCC本身不做任何科学研究，而是检查每年出版的数以千计有关气候变化的论文，并每五年出版评估报告，总结气候变化的“现有知识”。
例如，1990年、1995年和2001年和2021年，IPCC相继四次完成了评估报告，这些报告已成为国际社会认识和了解气候变化问题的主要科学依据。
IPCC下设三个工作组和一个专题组：第一工作组评估气候系统和气候变化的科学问题。
第二工作组评估社会经济体系和自然系统对气候变化的脆弱性、气候变化正负两方面的后果和适应气候变化的选择方案。
第三工作组评估限制温室气体排放并减缓气候变化的选择方案。
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第一节 过去全球变化的重建
• 现代环境中的许多现象，是过去不同时间、 不同环境状态下所形成的产物的残留物的 集合，其中的一些现象对现代环境特征起 制约作用，认识现代所发生的过程需要对 所经历的历史有必要的了解。 • 对过去全球变化的研究可以揭示各种过程 之间不断变化着的平衡关系，而正是这些 过程在地球的整个沿革过程中形成了现代 地球系统。
• 过去全球变化的年龄测定就是在参照的时 间表示体系中确定一个事件的位置。 • 时间表示体系可分为三种类型 • 1）地层表: 即并不具有相同时限的时间一 地层单位序列。
• 2）根据时间的可变函数建立的曲线。（确定年代）
地层表
放射性气候变化年轮 Nhomakorabea地磁倒转
生物进化
• 在树木横断面上年轮的宽度可以反映树木 生长量的状况。每年年轮宽度的大小，与 树木的年龄、前期生长状况和环境等多方 面因素密切相关。 • 温度 • 降水 • 灾害年
• 树木年轮的木质部分几乎都是由碳、氢、氧三元 素构成的，它们都含有可测的稳定同位素，同位 素的比值又在一定程度上与温度、降水等环境因 素有关，因此，根据年轮中碳、氢、氧同位素比 值的变化可以反映环境的变化 • 树木在生长过程中不断地从环境中吸取矿质养 分，因此树木年轮中的化学元素含量与当年环境 中化学元素的含量存在着相关性，根据树木年轮 中化学元素含量的变化，可以反映环境中化学元 素的变化，如环境污染等。
冰芯
极地冰盖和中纬度高山冰川地区，冰雪终年不化，每年 积累的雪最终转换成冰，形成一个年层。从这些地区取得 的冰芯中获得的主要记录之一是氧同位素比率 • 1、 18O/16O与温度之间存在一定的关系，分析测试表明温 度每降低1 ℃ , 在格陵兰地区δ18O降低0.07%0，根据这 种关系，可以由冰芯中的δ18O推断温度变化。 • 2、在由雪转换成冰的过程中包裹在冰中的气泡里，记录 着气泡生成时的大气成分;冰芯中的化学成分和微粒含 量，记录了过去大气气溶胶的状况，以及地球沙漠化和大 气环流强度的状况;冰芯中保存的有机物质记录了当时的 生物地球化学循环过程;冰芯中的火山灰和强酸信号则记 录了火山活动的历史;冰芯中放射性同位素含量的变化反 映了宇宙射线强度、太阳活动和地磁场强度变化的历史 •
•
黄土与古土壤
• 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。 • 我国的黄土和占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。
• 第四纪黄土沉积以黄土层和占土壤层交互 沉积为特征。黄土和古土壤层的交互出现 是风尘堆积作用和成土作用两种对立的过 程彼此消长的结果，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。 • 因此，黄土沉积与寒冷的冰期相对应，古 土壤则对应于相对温暖的间冰期。
•
• 简单化是一切科学共同遵循的原则，是科 学的灵魂，以上三个基本假设就是简单化 原理在全球变化研究中的具体化。 • 环境演变的信息： • 1、环境属性信息 • 2、空间和时间位置信息
环境属性信息
• • • • 根据来源与属性的不同，过去全球变化信息可分为三种类型。 第一，观测记录，指借助于各种观测技术手段所获得的环境信息 ----------记录规范，精度高，但时间尺度短 第二，考古和历史文献记载，指由人类物质文化活动而形成的物质和 文字的记录，如古人类的遗址和遗物，有关物候、灾异、耕作制度的 文字记录等 第三，古环境感应体，指在过去某一时期形成并一直保存至今的各种 自然体。它们本身就是当时的环境过程的产物，记录了当时的环境状 况，如古沙丘、黄土与古士壤、冰芯、树木年轮等。 考古和历史文献记载与占环境感应体合称代用资料 与观测记录相比，代用资料有许多局限性，如记录不规范、连续性差、 记录混杂在其它多种干扰因素之中等，需要经过提取、鉴别才能使用。
孢粉和植物硅酸体
• 孢粉是孢子和花粉的统称，它们分别是孢 子植物和种子植物的繁殖器官。 • 由于大气的湍流作用，孢粉在到达地面之 前充分混合，在一定的区域内形成相对均 一的孢粉雨。因此，一个地区的孢粉雨的 组成能够反映所在地区的植被组成，是所 在地区植被的函数。 • 沼泽，泥炭，湖底
•
高等植物在生长过程中，通过根系从七壤中吸收硅，经 维管束传递，在植物组织细胞(与根、.茎、叶、颖片、果 壳、花有关的表皮细胞，叶肉细胞，维管束细胞等)内腔 或细胞之间以水合硅的形式沉积下来，并聚合成各种形态 的蛋白石矿物:这种充填在高等植物组织细胞中的非晶质 二氧化硅矿物称为植物硅酸体，植物硅酸体的大小一般 20-200微米，它的形态忠实地记录了生产它的植物细胞的 形态 • 随着植物的死亡、腐烂或通过动物的排泄、燃烧等方式， 硅酸休从有机体中释放到土壤中。根据植物硅酸体的形态 特征可以区分植物的类型，对于从孢粉难以区分的禾本科 植物能够区分到亚科、属甚至种 • 与孢粉比较，硅酸体属高度原地沉积，且在孢粉和其它化 石难以保存的地层中亦能保存下来; 因此，在某些方面较 抱粉资料更具优越性，可与孢粉资料相互补充。
•
• •
• 在地球表层的各个圈层中，大气圈和水圈不具有 保存全球变化原始信息的能力，其它四个圈层均 具有保存全球变化信息的功能，构成了重建过去 全球变化的信息源。 • • • • 岩石圈(地层) 冰雪圈 生物圈 人类圈
• 从这些信息源中可以提取出多种有价值的物理、 化学、生物和人类文化信息
不同类型的证据覆盖不同的时间长度，具有不同时间分 辨率与不同的环境指示意义，因此不同的证据具有不同的 适用范围 • 用于重建过去环境的证据，其时间分辨率必须小于所讨论 问题的时间尺度，而证据所覆盖的时间长度应长于所讨论 问题的时间长度。 •
• 作为一种风尘组分为主的堆积，我国境内 的黄土堆积主要与冬季风环流的搬运密切 相关。 • 粒度是用来反映黄土粗细程度的指标，粒 度的大小差别反映了风力搬运强度的差别
• 在黄土和古土壤序列中还赋存着大量其 它的有关全球变化的生物、物理、化学 信息，它们从不同的侧面反映了全球变 化。孢粉和植物硅酸体提供了植被类型 的信息，黄土中的蜗牛组合是环境的指 示性动物。
海洋沉积及深海沉积的氧同位素记录
• 只有数十米深的大陆架是第四纪冰期一间 冰期海面升降变化影响所及的地区，其上 的浅海沉积物主要为由大江、大河所搬运 的陆源物质。从浅海沉积物中不但能够获 取海面变化、浅海地区的温度变化等信 息，而且可以获取一定的有关陆地上的环 境变化的信息。
• 在远离大陆的大洋中心地区的深海沉积 中，陆源物质含量很少，主要来自风尘堆 积。根据深海沉积中碎屑物质的含量及分 布，能够获取有关大气环流状况、大气中 尘埃物质含量等信息。 • 海洋中浮游微体生物骨骼的富集在深海沉 积过程中具主导地位，由有孔虫、放射虫 等微体古生物的组合或特征种属的含量可 以对古水温、古盐度等环境特征进行推断。
• 从过去的全球变化研究开始的，其在全球变化研 究中的重要意义主要在于: • 第一，重建全球变化历史，了解包括演变过程、 时空分布形式、变化的区域差异等方面的规律; • 第二，通过过去发生过的全球变化现象，探讨和 认识全球变化的成因机制; • 第三，利用重建的结果验证模式的可靠性或为模 式的建立提供参数; • 第四，由历史演变规律推测未来环境或为预测未 来环境提供历史相似型。
基本假设
• • • • • • • • 第一，均一性假设。均一性是指在方法论含义上的均变论，是全球变化研 究的最基本原理 即“将今论古”；“以古论今” 在服从均一性原理的前提下，过去全球变化研究所依据的主要原理还包括: 第二，协同性假设。 首先是指环境过程与其产物之间的协凋统一。 其次，同一环境状态下所形成的不同类型的产物之间存在协同关系，可以彼 此参校、替代，共同指示其生成环境。 再次，地区之间的协同性。同一时期形成的自然地理现象，其间分布是有序 的，遵从于地理区域分异规律;不同地区的现象可以参校对比，指示其共同的 环境背景。 最后，时间上的协调性。具有生成联系的地球系统过程，在发生时间上是先 后有序的，这种次序性在与各过程相联系的各产物的形成时间上亦有充分体 现。 第三，全息假设。环境可以由其可识别的全息源来反映。不同类型的全息 源可以互相替代，在某一空间点获取的环境信息可以代表一定的空间范围， 某一时段的环境状态可由在此时间区间内的环境信息来表征。
• 一条全球变化信息不仅要能够在一定的精 度范围内确定其所表征的环境状态，而且 需要确定其发生的时间和空间位置，只有 这样的信息才能用于重建过去的全球变化。
代用资料与空间差异的存在
• 代用资料迁移了 • 保存地位置变了
• 有关过去全球变化事件发生时间的信息需 要通过那些在过去时期生成并保存至今的、 其有记录时间功能的、可识别的时间载体 来获取 • 作为时间的载体需要具备两个基本特性， • 一是连续的，不缺失也不停顿; • 二是不可逆的，即一个可变状态对应一个 时间。
• •
利用有孔虫的碳酸盐介壳的 18O/16O 值能够定量地反映全球温度变化及冰量 变化的特征。 由于同位素分馏作用，在水的蒸发过程中轻的H216O分子较之H218O分子更易 于蒸发。在寒冷的冰期里，大陆冰盖扩展，大量的低18O含量的淡水被固定在 冰盖中不再回归大洋，大洋中的H218O含量显著增高，因此介壳中的18O也相 应地增高。 以现代平均大洋水中的18O/16O (SMOW)值为标准，可以计算不同时期沉积物 中有孔虫残骸样品中的18O/16O值与标准值的差值，根据值的变化，不但可以 计算出有孔虫生存时期的温度，而且可以对全球冰量的变化进行推断。
树木年轮
• 树木年轮是树木形成层周期性生长的结果，在季节差异 明显的地区，温暖或湿润的生长季树木生长快，细胞大而 细胞壁薄，形成较宽的浅色早材;寒冷或干燥的季节树木 生长缓慢，细胞小而细胞壁厚，形成较窄的暗色晚材;早 材和晚材合起来为一个年轮。一般情况下，树木每年向外 生长一个年轮，松、柏等针叶树种和一些阔叶树早晚材差 异显著，因此具有十分清楚的年轮。树木年轮可提供时间 分辨率为年或季的全球变化信息，是重建几十到几百年尺 度全球变化的最重要的信息源之一。