全球变化课件01地球系统与全球变化分析
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全球变化 Global Change
Only one earth
第一章 地球系统与全球变化
主要内容: 地球系统 全球变化与全球变化的研究 全球变化研究的历史、现状和趋势
第一节 地球系统
一、系统的概念和特征
宇宙自然人类，一切都在一个统一的运转的系统之 中！一切伟大的进步都必须以系统论做为出发点和 归属处！地球也不例外，也是一个系统—地球系统。
上海科学会堂—深海科技主题报告会
著名冰川学家—施雅风
地理学家、冰川学家。 1958年起主持冰川考 察队，并筹建中国科 学院兰州冰川沙漠研 究所他长期从事冰川 学、地貌学以及第四 纪地质学的研究，是 中国现代冰川研究的 主要开创者，冻土和 泥石流研究的倡导人。
其中青藏高原、第四纪黄土以及考古与历史文献记 载研究是我国独具特色的研究领域
（二）研究近况 1980年以来，我国积极参与了国际全球变化研
究计划的酝酿、组织和实施全过程，并正对我国 特点实施了与国际全球变化研究相对应的全球变 化。 我国全球变化研究的重点：
一、具有全球意义的我国急需解决的区域性 生存环境问题。
二、全球变化对我国的气候、环境和经济发展 的影响。
谢谢
1，四大圈层是一个有机联系的整体。 2，全球变化是地球系统各圈层、三大基本过程、
人与环境相互作用的结果。 3，人类活动是地球系统变化的第三驱动力。 4，研究思路:全球变化、观测、模拟与预测。 5，着重开展过程研究，建立十年到百年地球
系统运作概念模型。
四、我国的全球变化研究
我国的全球变化研究是随着近代地质学、近代自然地 理学、近代气候学等地球科学的出现而起步的，主要的 成就偏重在过去变化的研究。
科学考察
黄土之父——刘东生
刘东生（1917 — 2008）， 我国著名地质学家，中国科学院院 士。20世纪80年代，刘东生基于中 国黄土重建了250万年以来的气候 变化历史，使黄土与深海沉积、极 地冰芯并列成为全球环境变化研究 的三大支柱，为全球气候变化研究 做出了重要贡献，为国际科学界所 信服 。
的整体。
• 不同的地球系统过程具有不同的时间和空间尺度，通常用
10 n表示。
尺度
四、地球系统的驱动力
地球系统的驱动力
太阳和其他外力 （人类活动）
放射性和内部深处的原生热
在以上两个驱动力的Fra Baidu bibliotek互作用下，地球表层产生了复 杂的循环过程。人类在其发展进化的进程中，为了自 身的生存和发展，逐步用人类所驯化的植物和动物组 成的生态系统以及几乎全部由人类自己构建的城市体 系来代替自然生态系统，使人类生态系统逐渐成为地 球环境中不可忽视的重要组成部分，由此成为影响地 球系统状态、引起全球变化的一个重要因素。
国内：《吕氏春秋》《水经注》
• 二、科学的全球变化研究的起步与发展
70年代
人类社会、经济、政治变化
80年代
拓展至全球环境变化
90年代
地球系统变化
三、全球变化研究的兴起与相关过紧研究计划
• 目前正在进行的全球变化研究是一个庞大
的计划体系，主要由四个内容上密切联系 又相互独立的国际研究计划构成，即：
世界气候研究计划（WCRP） 国际地圈-生物圈计划（IGBP） 全球变化人文计划（IHDP） 生物多样性计划（DIVERSITAS）
三、地球系统的物质和能量转化
地球系统中物质和能量的转换与交换是通过一系列的过程 来实现的。这些过程按其性质可分为物理过程、化学过程 和生物过程三种类型。地球系统的过程是地球系统中由物 理、化学或生物学规律所支配的那些现象的集合。以全球 碳循环为列。
• 地球系统中的物理过程、化学过程和生物过程是有机联系
第二节 全球变化与全球变化研究
一、全球变化（Global Change）的科学内涵
全球变化观点和全球尺度 所有时间过程 人类的作用
二、全球变化研究的主要内容 1，全球变化的过程和驱动力
2，全球环境变化在时间上和空间上的表现形式 3， 全球变化的影响和人类的响应 4， 全球变化信息的获取、处理和分析技术
（一）成果：
1，竺可桢开创的基于考古和历史文献的气候变化研究 2，中科院对青藏高原组织的数次科学考察研究 3，刘东生等领导的中国第四纪黄土研究，以及古季风
研究 4，施雅风领带的中国东西部第四纪冰川研究及全新世
环境演变研究 5，汪品先等领导的中国海域第四纪环境演变研究
地理学之父—竺可桢
我国著名的科学家 和爱国教育家，当 代闻名的科学家、 地理学家和气象学 家，中国近代地理 学和气象学的奠基 人。
• 世界气候研究计划
（ Global Climate Research Program）
1，1979年启动 2，全球变化形成的基础与组成部分 3，气候是一个系统 4，四大圈层相互作用的结果
• 国际地圈-生物圈计划
International Geosphere-Biosphere Program
系统一词，来源于古希腊语，是由部分构成整体的 意思。
系统的基本特征：整体性、关联性、时序性、 等级结构性、动态平衡性
。
二、地球系统的划分
大气圈
地圈 地
水圈
球
岩石圈
系
统 生物圈
物理气候系统 固体地球系统
人类生态系统从属于生物圈范围内，构建在各个子系统之 上，是水循环、生物地球化学循环和岩石圈循环过程的中 间环节的系统，是地球系统的一个重要组成部分。
三、全球变化的研究意义
• 研究全球变化的主要理论和现实意义：
全球变化研究是人类社会实现可持续发展 的科学基础。 深化对地球系统的认识，促进地球科学发 展。 改变人类的观念、促进应用基础科学个有 关社会科学的发展。
第三节 全球变化研究的历史、 现状和趋势
• 一、早期的认识
国外：亚里士多德、《圣经》、达芬奇、柏拉图
Only one earth
第一章 地球系统与全球变化
主要内容: 地球系统 全球变化与全球变化的研究 全球变化研究的历史、现状和趋势
第一节 地球系统
一、系统的概念和特征
宇宙自然人类，一切都在一个统一的运转的系统之 中！一切伟大的进步都必须以系统论做为出发点和 归属处！地球也不例外，也是一个系统—地球系统。
上海科学会堂—深海科技主题报告会
著名冰川学家—施雅风
地理学家、冰川学家。 1958年起主持冰川考 察队，并筹建中国科 学院兰州冰川沙漠研 究所他长期从事冰川 学、地貌学以及第四 纪地质学的研究，是 中国现代冰川研究的 主要开创者，冻土和 泥石流研究的倡导人。
其中青藏高原、第四纪黄土以及考古与历史文献记 载研究是我国独具特色的研究领域
（二）研究近况 1980年以来，我国积极参与了国际全球变化研
究计划的酝酿、组织和实施全过程，并正对我国 特点实施了与国际全球变化研究相对应的全球变 化。 我国全球变化研究的重点：
一、具有全球意义的我国急需解决的区域性 生存环境问题。
二、全球变化对我国的气候、环境和经济发展 的影响。
谢谢
1，四大圈层是一个有机联系的整体。 2，全球变化是地球系统各圈层、三大基本过程、
人与环境相互作用的结果。 3，人类活动是地球系统变化的第三驱动力。 4，研究思路:全球变化、观测、模拟与预测。 5，着重开展过程研究，建立十年到百年地球
系统运作概念模型。
四、我国的全球变化研究
我国的全球变化研究是随着近代地质学、近代自然地 理学、近代气候学等地球科学的出现而起步的，主要的 成就偏重在过去变化的研究。
科学考察
黄土之父——刘东生
刘东生（1917 — 2008）， 我国著名地质学家，中国科学院院 士。20世纪80年代，刘东生基于中 国黄土重建了250万年以来的气候 变化历史，使黄土与深海沉积、极 地冰芯并列成为全球环境变化研究 的三大支柱，为全球气候变化研究 做出了重要贡献，为国际科学界所 信服 。
的整体。
• 不同的地球系统过程具有不同的时间和空间尺度，通常用
10 n表示。
尺度
四、地球系统的驱动力
地球系统的驱动力
太阳和其他外力 （人类活动）
放射性和内部深处的原生热
在以上两个驱动力的Fra Baidu bibliotek互作用下，地球表层产生了复 杂的循环过程。人类在其发展进化的进程中，为了自 身的生存和发展，逐步用人类所驯化的植物和动物组 成的生态系统以及几乎全部由人类自己构建的城市体 系来代替自然生态系统，使人类生态系统逐渐成为地 球环境中不可忽视的重要组成部分，由此成为影响地 球系统状态、引起全球变化的一个重要因素。
国内：《吕氏春秋》《水经注》
• 二、科学的全球变化研究的起步与发展
70年代
人类社会、经济、政治变化
80年代
拓展至全球环境变化
90年代
地球系统变化
三、全球变化研究的兴起与相关过紧研究计划
• 目前正在进行的全球变化研究是一个庞大
的计划体系，主要由四个内容上密切联系 又相互独立的国际研究计划构成，即：
世界气候研究计划（WCRP） 国际地圈-生物圈计划（IGBP） 全球变化人文计划（IHDP） 生物多样性计划（DIVERSITAS）
三、地球系统的物质和能量转化
地球系统中物质和能量的转换与交换是通过一系列的过程 来实现的。这些过程按其性质可分为物理过程、化学过程 和生物过程三种类型。地球系统的过程是地球系统中由物 理、化学或生物学规律所支配的那些现象的集合。以全球 碳循环为列。
• 地球系统中的物理过程、化学过程和生物过程是有机联系
第二节 全球变化与全球变化研究
一、全球变化（Global Change）的科学内涵
全球变化观点和全球尺度 所有时间过程 人类的作用
二、全球变化研究的主要内容 1，全球变化的过程和驱动力
2，全球环境变化在时间上和空间上的表现形式 3， 全球变化的影响和人类的响应 4， 全球变化信息的获取、处理和分析技术
（一）成果：
1，竺可桢开创的基于考古和历史文献的气候变化研究 2，中科院对青藏高原组织的数次科学考察研究 3，刘东生等领导的中国第四纪黄土研究，以及古季风
研究 4，施雅风领带的中国东西部第四纪冰川研究及全新世
环境演变研究 5，汪品先等领导的中国海域第四纪环境演变研究
地理学之父—竺可桢
我国著名的科学家 和爱国教育家，当 代闻名的科学家、 地理学家和气象学 家，中国近代地理 学和气象学的奠基 人。
• 世界气候研究计划
（ Global Climate Research Program）
1，1979年启动 2，全球变化形成的基础与组成部分 3，气候是一个系统 4，四大圈层相互作用的结果
• 国际地圈-生物圈计划
International Geosphere-Biosphere Program
系统一词，来源于古希腊语，是由部分构成整体的 意思。
系统的基本特征：整体性、关联性、时序性、 等级结构性、动态平衡性
。
二、地球系统的划分
大气圈
地圈 地
水圈
球
岩石圈
系
统 生物圈
物理气候系统 固体地球系统
人类生态系统从属于生物圈范围内，构建在各个子系统之 上，是水循环、生物地球化学循环和岩石圈循环过程的中 间环节的系统，是地球系统的一个重要组成部分。
三、全球变化的研究意义
• 研究全球变化的主要理论和现实意义：
全球变化研究是人类社会实现可持续发展 的科学基础。 深化对地球系统的认识，促进地球科学发 展。 改变人类的观念、促进应用基础科学个有 关社会科学的发展。
第三节 全球变化研究的历史、 现状和趋势
• 一、早期的认识
国外：亚里士多德、《圣经》、达芬奇、柏拉图