全球变化

1论述海洋传送带及其意义。

大洋传送带又叫温盐环流和热盐环流，是全球尺度的深海流动现象。它控制着全球大洋90％的水体，对地球气候系统起着至关重要的调节作用，且可能是触发气候突变的因素之一。“大洋传送带”的循环依赖于海水中温度和盐度的差异，而全球变暖将会威胁到它的运转。因为全球变暖会直接导致北半球中高纬度地区冰川融水和降水的大量增加，并使得北大西洋海水暖化，这就削弱了北大西洋与赤道海水之间的温度和盐度差别，进而使得“大洋传送带”衰减，甚至可能停滞。这种情况一旦发生，庞大的洋流循环系统就会崩溃，北半球中高纬度地区将急剧变冷，并导致整个地球气候发生紊乱。

2如果说地球轨道参数变化所引起的太阳辐射的改变本身不足以导致极地冰盖的周期性扩张和收缩，那么地球系统在响应全球变化过程中的反馈机制是什么？

地球系统科学在现代技术，尤其是空间技术和大型计算机发展后出现，致力于对地球的整体探索。它以地球科学许多分支学科的大跨度交叉渗透，与生命科学、化学、物理学、数学、信息科学以及社会科学的紧密结合为特征。其研究发展的特点，包括时空尺度大，综合性强，实用空间大，支持有效监测和预测，研究中大量采用高、新技术，采集、储存、处理的数据量极其巨大，等等。地球系统科学正在推动可持续发展的研究。可持续发展要求，既满足当代人的需求又不损害满足后代的需求。可持续发展涉及人口、资源、生态、环境、减灾、经济、社会等诸多方面。它以资源的可持续利用和良好的生态环境为基础，以经济可持续发展为前提，以谋求社会的全面进步为目标。因此，发展是一个自然－社会－经济复杂系统。3末次冰期最盛期的地球环境有什么重大的变化？

第四纪冰期以后，距今约1万年以来的时期叫冰后期。此期气候仍有过多次低量级的冷暖波动，如距今4000~6000年期间曾出现的较明显的寒冷期，使全球冰川一度扩展前进，被称为新冰期。最近一次较明显的小规模的冰川推进出现在13~14世纪至20世纪初（有的文献主要指16~19世纪），约在18世纪中至19世纪中期达到最盛，通称为小冰期。我们知道大冰期过后的暖期（即冰后期）通常持续1万年左右，所以暖期实际正在过去，紧接而来的是一个相对较冷的间冰期。

4海洋在驱动和响应全球变化中的作用。

亚洲夏季风降雨和环流对全球变暖的不同响应主要是由于印度洋的变暖加强了中上层大气的变暖(从而降低了经向的热梯度)和水汽输送。全球增暖导致海陆温差的增大使得大气对流中心北移从而减弱了北印度洋的底层大气季风风速。这些敏感性实验还表明了太平洋的变暖增强了亚洲夏季风环流但减少了降雨量,从而削弱了印度洋增暖对亚洲夏季风的颖响。模式研究还表明了海洋的增暖能够增强亚洲夏季风自身的内在变率。

5试述全球碳循环。

碳对生物和生态系统的重要性仅次于水。植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率和通过呼吸作用把碳释放给大气的速率大体相同。碳循环的基本路线是从大气储存库到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后又回到大气中去。

除了大气以外，碳的另一个储存库是海洋。海洋是一个重要的储存库，它的含碳量是大气含碳量的50倍。更重要的是，海洋对于调节大气中的含碳量起着非常重要的作用。在植物光合作用中被固定的碳，主要是通过生物的呼吸以CO2的形式有回到了大气圈。此外非生物的燃烧也使大气圈中的CO2的含量增加。

CO2在大气圈和水圈之间的界面上通过扩散作用而互相交换着，如果大气中CO2发生局部短缺，就会引起一系列的补偿反应，水圈里溶解态的CO2就会更多地进入大气圈。同样，如果水圈里的碳酸氢根离子在光合作用中被植物耗尽，也可从大气中得到补充。总之，碳在生态系统中的含量过高或过低，都能通过碳循环的自我调节机制而得到调整并恢复到原来的平衡状态。森林也是生物碳库的主要储存库，相当于目前地球大气含碳量的三分之二。

6阐述青藏高原隆升与我国现代地貌轮廓的形成关系。

青藏高原隆起并不是由于是印度洋板块俯冲到太平洋板块下面，学界较为普遍的看法是两个板块碰撞和挤压。 其次，青藏高原隆升并不是和现在没多大关系，青藏高原隆升的过程是一直存在的，现阶段的挤压速率约为17cm/年。 第三，青藏高原隆升跟我国现在的地貌有密不可分的关系，首先，青藏高原隆升造就了我国的三级阶梯，从西到东呈下降趋势，这也是地应力的一个反应；再次，青藏高原隆升使得印度洋季风不能穿过青藏高原而到达西北地区，使得我国西北地区呈干旱趋势，使我国地貌类型发生重大变革，在原本应该富饶的西北腹地成为干旱区；另一个方面，青藏高原隆升使得东南季风能再温压场的控制下到达长江中下游的广阔地区，使其原本应处在副热带高压控制下的中国南方荒漠区成为鱼米之乡；最后，青藏高原隆升改变了了我国内陆大气环流状况，对黄土高原第四纪风成黄土沉积过程具有重要影响。 第四，青藏高原隆升是一个缓慢而连续的过程，这个过程使得我国西南，西北地区的新构造运动活跃，造山运动强烈，灾害严重，在现代改变地貌类型方面，成为最主要的因素，当然不可忽视。

7试述冰山的形成原因以及冰山在海-气-冰系统中的意义。

地球上的两极和一些高山地区，长年都是白雪皑皑，穿着一件冰雪“外衣”。在两极地区，由于那里得到的太阳热量少，气候终年严寒，一年四季都堆积着冰雪；在高山地区，由于那里地势高，空气稀薄不保暖，也有大面积的冰雪覆盖。终年被冰雪所覆盖的面积总共有1600万平方千米，90％以上分布在两极地区。这些冰雪是以冰川的形式在贮存和运动着。科学家们发现，冰山会“俘获”大批陆地物质，当冰山在海中融化的时候，这些陆地物质就会进入远海海域，由此形成了一种所谓的“晕环效果”——在直径2英里的海域形成一个圆环，圆环周围富集了大量营养物质、叶绿素和磷虾。冰山的数量也非常惊人。冰山将南极威德尔海的生物生产力提高了将近40％。由此可见，冰山在生态系统中扮演着重要角色。科学家们还推测，冰山可能通过从大气中吸收碳的方式在调节全球气候方面起着重要作用。

8举例说明环境变化与社会历史演变的关系。

中国历史上的气候变迁，既表现出暖湿联姻、干冷相配的特色，同时也表现出暖湿与干冷交替出现的波动式变化过程。这种自然生态环境，对不同时期中华文明的发展起到了深远而巨大的影响。天时地利、冷暖干湿的自然气候因素，已经限定了人类本能和自我创造的先决条件。人类在创造文明，发挥自己主观能动性的同时，必须正确而充分地认识自己和自然的关系，以便更好地完成“自己创造自己历史” 的伟大任务。从公元前3000年到前1100年，也就是从仰韶文化到商朝后期，是我国近5000年来的第一个温暖期。黄河中下游地区为亚热带气候，年均气温比现在高2℃左右。这种暖湿气候为农业生产提供了有利条件，以致商代畜牧业虽有其古老传统而基础雄厚，但农业已经上升为具有决定意义的国家生产部门，后世的主要农作物品种也大多已有，加上土质疏松，易于耕作，经济发展水平较高，商王大多酗酒，而且有不同种类的农产品酿造的酒，说明当时有丰足的粮食生产。而此时的南方，河湖沼泊太多，水域面积过大，人们的生产技术低下，排水困难，加上土壤粘性太强，不易耕作，因而黄河流域最先成为中国历史上经济最发达的地区，形成灿烂的黄河文明。