全球变化复习资料全

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3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。

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3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地球部的“发动机”，主要由放射性和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）。

第三节全球变化研究的历史、现状和趋势

1、与以往的研究相比，当前全球变化研究呈现以下特点：

①以系统的和动态的地球观为指导（旧地球科学体系以圈层为核心）；

②研究重点由长时间尺度转向短时间尺度；

③区域尺度和全球尺度一同考虑；

④注重过程和机制研究，强调定量化、模型化描述，重视动态监测和预测研究；

⑤关注人类活动引起的全球变化；

⑥注重全球变化对人类的影响及人类响应。

2、技术手段：放射性同位素、古地磁、稳定同位素、深海钻探、冰芯获取。

3、研究计划：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）

第二章全球变化的主要过程与驱动力

第一节全球变化的主要过程

①气候系统与水文循环过程；②固体地球系统与岩石圈循环过程

③生态系统与生物地球化学循环过程；④人类生态系统与人类活动过程

1、气候系统与水文循环过程

(1)地球表面的能量收支平衡与温室效应

影响因素：①太阳辐射强度和地球轨道要素；②地球的行星反射率（α）；③太阳能在地球系统中滞留时间。

(2)大气和海洋环流

大气环流形式：

①平均经圈环流：由于赤道-极地之间的能量梯度作用和地球自转影响所产生环流圈；

②沃克环流：赤道地区大洋东、西两侧海水冷暖差异形成的大气玮圈环流；

③季风环流：由于海、陆分布及其物理性质的不同所产生的热力差异而导致的环流。

海洋环流形式：

①表层风生流：大气环流驱动大洋表层水体发生相应的运动；

②热盐环流：由海水的密度（取决于温度和盐度）分布决定的海洋环流。

(3)水文循环与气候系统中的反馈过程

对气候变化最重要的4个反馈过程：①水汽反馈；②云辐射反馈；③冰雪圈反馈；④海洋反馈。

海洋对大气运动、气候系统的影响体现在：①影响地球大气系统的热力平衡；②影响水汽循环；③调谐大气运动；④降低气候系统的敏感性，调节温室效应。

2、固体地球系统与岩石圈循环过程

①板块运动过程板块与板块之间的相对运动有离散、汇聚和平移3种形式；

②陆上风化与侵蚀堆积过程所有被风化侵蚀的物质最终被搬运到大洋沉积，完成地球固体物质在地球表

面的迁移转化过程；

③海洋沉积过程

3、生态系统与生物地球化学循环过程

①生态系统的结构和功能；

②生物地球化学循环过程（除生命活动过程之外，大气化学过程、土壤地球化学过程和海洋化学过程是控

制生物地球化学循环的3个关键环节。）

③全球碳循环

4、人类生态系统与人类活动过程

①人类生态系统的构成 (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3种类型)

②人类生态系统中的物质、能量流动

第二节全球变化的驱动力

1、驱动全球变化的地球外因素

①太阳活动；②地球轨道参数变化；③地外物体的撞击作用

2、驱动全球变化的地球力因素

①海陆分布变化；

②高海拔的山地或高原的隆起；

③火山活动（阳伞效应：强火山爆发能在平流层下部形成一个持久的含有硫酸盐粒子的气溶胶层，它们存

留在平流层中增加了大气的反照率，因而减少了到达地面的直接太阳辐射，进而导致温度下降。）

3、全球变化中的人文因素

人类活动造成的土地覆盖的变化、系统成分的变化、自然过程的变化追踪会导致自然系统的功能失调和变化，并通过累积性变化或系统性变化两种方式导致全球变化

4、地球系统部的反馈作用与全球变化

厄尔尼诺（El Nino）：赤道东太平洋地区海洋表面温度（SST）的持续异常增暖；

拉尼娜（La Nina）：当赤道东太平洋表面海温出现较强负距平时，发生反厄尔尼诺现象；

南方涛动（Southern Oscillation）：印度洋地区和南太平洋地区气压的反向变化，是一种大尺度的大气环流异常。

第三节全球变化的概念模式

1、几十~几百年尺度变化的概念模式

人类活动对全球变化的影响最为明显。

在这个模式中，地球系统的过程主要取决于两个主要的相互作用的系统：物理气候系统和生物地球化学循环系统（包括生物过程）。

2、几千~几十万年尺度变化的概念模式

全球变化主要由地球围绕太阳运动轨道变化而引起的。涉及到地球表层的所有子系统及绝大部分过程：①物理气候系统；②生态系统过程；③生物地球化学循环；④地貌发育。

3、几百年以上尺度变化的概念模式

不仅发生在地球表明，也发生在地球部。

取决与3个过程：①地核和地幔过程；②板块构造过程；③太阳驱动的过程。