05全球变化研究的主要途径
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• 看文献并进行关于气候变化的学习和报告
• 分组：4人一组，每组至少一个人做报告。
• 学习委员12月12日前交分组名单。报告从 12月12日开始进行，按小组依次进行。
全球变化研究的主要途径
• 当前全球变化研究包括三种途径:
• 第一，全球变化的重建，以残存的过去全球变化 的产物为依据，反推形成产物的环境状态，进一 步推测其成因机制;
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。
• 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。
• 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。
• 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
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。
• 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。
考古和历史文献记录
• 考古和历史文献记录包括考古遗址、遗物 和遗迹等各种考古发掘物，以及官方史书、 宫廷档案、地方志、农书、类书、宗教卷 案、航海日记、私人日记、文学作品和艺 术品等各种文献记载。这些考古和历史文 献资料记录了十分丰富的当时人类物质文 化活动和自然环境状况的信息。
• 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。
• 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
• 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 孢粉资料更具优越性，可与孢粉资料相互补充。
地层表 放射性
气候变化 年轮 地磁倒转 生物进化
重建过去全球交化的主要步骤
• 1、对各种过去全球变化信息的识别与提取 • （选择信息）
• 2、对过去全球变化的证据进行标定与校核
• （转换成为可用于表征环境变化的环境参数）
• 3、过去的全球变化的整体或部分地复原等
第二节 全球变化的动态监测
第二节 全球变化的动态监测
• 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;
• 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。
• 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。
• 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。
• 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）
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。
• 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。
• 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古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。
• 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Байду номын сангаас候、灾异、耕作制度的 文字记录等
• 第二，全球变化的动态监测，利用各种观测手段， 对正在进行的全球变化过程进行实时跟踪观测， 从中找出变化的规律;
• 第三，全球变化的模拟，从全球变化的过程与成 因机制出发，根据对全球变化过程的认识，建立 数学模式，利用模式从己知的环境过程出发，演 绎可能的环境状态及其产物。
第一节 过去全球变化的重建
• 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。
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。
• 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。
古环境感应体
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。
空间和时间位置信息
• 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
代用资料的保存地与生成 地是否一致 • 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
• 观测的主要内容
• 地球系统的外部能量:太阳能、紫外线通量等;
• 重要微量气体：
、气溶胶等;
• 大气变量:温度、表面压力、降水、风、水汽、云等;
• 地表性质:植被指数、土壤湿度、生物范围、生物量、营 养物循环、土地利用变化、地表特征、雪被、水体、地表 辐射温度等。
• 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。
• 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。
• 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
?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
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，通过根系从土壤中吸收硅，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
• 分组：4人一组，每组至少一个人做报告。
• 学习委员12月12日前交分组名单。报告从 12月12日开始进行，按小组依次进行。
全球变化研究的主要途径
• 当前全球变化研究包括三种途径:
• 第一，全球变化的重建，以残存的过去全球变化 的产物为依据，反推形成产物的环境状态，进一 步推测其成因机制;
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。
• 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。
• 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。
• 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
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。
• 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。
考古和历史文献记录
• 考古和历史文献记录包括考古遗址、遗物 和遗迹等各种考古发掘物，以及官方史书、 宫廷档案、地方志、农书、类书、宗教卷 案、航海日记、私人日记、文学作品和艺 术品等各种文献记载。这些考古和历史文 献资料记录了十分丰富的当时人类物质文 化活动和自然环境状况的信息。
• 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。
• 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
• 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 孢粉资料更具优越性，可与孢粉资料相互补充。
地层表 放射性
气候变化 年轮 地磁倒转 生物进化
重建过去全球交化的主要步骤
• 1、对各种过去全球变化信息的识别与提取 • （选择信息）
• 2、对过去全球变化的证据进行标定与校核
• （转换成为可用于表征环境变化的环境参数）
• 3、过去的全球变化的整体或部分地复原等
第二节 全球变化的动态监测
第二节 全球变化的动态监测
• 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;
• 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。
• 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。
• 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。
• 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）
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。
• 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。
• 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古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。
• 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Байду номын сангаас候、灾异、耕作制度的 文字记录等
• 第二，全球变化的动态监测，利用各种观测手段， 对正在进行的全球变化过程进行实时跟踪观测， 从中找出变化的规律;
• 第三，全球变化的模拟，从全球变化的过程与成 因机制出发，根据对全球变化过程的认识，建立 数学模式，利用模式从己知的环境过程出发，演 绎可能的环境状态及其产物。
第一节 过去全球变化的重建
• 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。
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。
• 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。
古环境感应体
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。
空间和时间位置信息
• 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
代用资料的保存地与生成 地是否一致 • 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
• 观测的主要内容
• 地球系统的外部能量:太阳能、紫外线通量等;
• 重要微量气体：
、气溶胶等;
• 大气变量:温度、表面压力、降水、风、水汽、云等;
• 地表性质:植被指数、土壤湿度、生物范围、生物量、营 养物循环、土地利用变化、地表特征、雪被、水体、地表 辐射温度等。
• 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。
• 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。
• 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
?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
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，通过根系从土壤中吸收硅，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