第5章 第3节 冰期- 间冰期之间的转换机制
第六章 新生代衰落与第四纪全球变化
第三节 冰期间冰期的转换机制
从全球变化记录中可以检测出与地球 轨道参数变化相同的周期，且全球变化 的记录与根据地球轨道参数变化计算的 太阳辐射的峰谷变化存在着对应关系， 这种对应关系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，地 球轨道参数的变化导致了冬季和夏季之 间、极地和赤道之间太阳辐射量变化的 对比，从而导致极地冰盖的周期性扩张 与收缩。
冰期
气候变暖
冰盖
大洋
海平面上升
托起搁浅冰盖
冰盖破碎外流
冰盖变薄
内陆冰体受损
陆地高处冰体向外流的增温使冰体融 化，而是靠崩裂的海冰随海流飘走之后由海 水的热量使冰融化； 陆地上冰盖边缘的冰水湖泊中亦如此；
上述现象即冰盖退缩比冰盖扩张迅速的多的 原因之一······ 此为，还有以下因素······
气候变冷与冰雪覆盖的关系
气候变冷导致高纬度地 区冰雪覆盖的积累与扩 展，而陆地冰盖与 海水 的扩展进一步促进了气 候变冷；如右图：
气候变冷 冰雪积累
一、从间冰期到冰期 在从间冰期向冰期的转换过程中，大 量水分从海洋中转移到冰盖中固定下来， 导致全球海平面随着冰盖的强烈扩张而发 生大幅度下降，大洋缩小，海面蒸发减弱， 导致全球降水减少，气候变干，陆地冰盖 因缺水而不会无限制的增大。关系如下图：
冰盖与海冰反馈 大气温室气体的反馈与气溶胶反馈 大洋传输带的变化 火山活动作用
冰期-间冰期之间的转化机制
冰盖与海水反馈 大气温室气体的反馈与气溶胶反馈 大气传输带的变化 火山活动的作用
一、冰盖与海水反馈
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 表现: 1 冰雪积累、冰盖扩展的过程十分缓慢 2 冰川融化、冰盖退缩的过程十分迅速
冰期与间冰期
中国对冰期的研究起步较晚。自 20 年代起李四光等研究第四纪冰川。1947 年李四光发 表《冰期之庐山》 ，为中国第四纪冰川研究奠定基础。
二、简析冰期
1、 冰期的定义和已知的几次冰川
综合有关资料，我们认为冰期是地球上气候寒冷，冰川作用强烈，大规模冰川覆盖地球 表面的地史时期。 冰期有广义的与狭义的。 广义的冰期指前寒武纪晚期、 石炭纪至二叠纪和新生代的冰期 等，此时地史中气候寒冷，极地广布冰盖，中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用。也有人 使用大冰期一词代替广义的冰期。 狭义的冰期是指低一层次与间冰期相对应的冰期。 在大冰 期中，气温不是在一个寒冷的水平上，寒冷与相对较温暖的时期循环变化着。较寒冷的时期 叫做冰期，为区别于广义上的冰期我们在这里称其为亚冰期。该期间，冰川作用最强烈，高 纬度地区（极地）的冰盖向中、低度伸展，高寒地区的雪线显著下降，冰体覆盖面积加大， 冰层增厚，海水量相应减少，致使海平面下降形成大量海退。大冰期中相对温暖的时期叫做
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地质时期气候变化的证据：冰期与间冰期交替
摘要：近些年来，地球变暖成为人们关注的热点，但也有科学家人文地球将迎来一个新的
亚冰期。 冰期的来临是受很多因素影响的， 如太阳系在银河系内运动、 地球绕太阳的运动等。 同时， 科学界对人类活动对地球气候影响的程度也是看法不一的。 此文我们将对冰期作简单 分析，并试图对千年尺度上冰期是否到来作出预测。
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三、影响冰期的因素和对亚冰期来临的预测
不同的影响因素在不同的时间尺度上影响着气候， 从不同的时间尺度上研究现在的气候 状况得出的结果也是不同的，如若以亿年为尺度，目前是地球温度最低的时期，但若以万年 为尺度的话，两万年以前比现在要冷得多。
【doc】冰期-间冰期旋回
冰期-间冰期旋回第4卷第1期2008年1月气候变化研究进展ADV ANCESINCLIMATECHANGERESEARCHV o1.4,N0.1January,2O08冰期一间冰期旋回Glacial—InterglacialCycles王绍武..(1北京大学物理学院大气科学系,北京100871;2中国气象局气候研究开放实验室,北京100081)第四纪(2.5MaBP)气候的一个重要特征就是冰期一间冰期旋回.目前我们正处于间冰期中,气候温暖.这个间冰期地质学家称为全新世,是从11.5kaBP开始的,至今已延续了1万年以上.而在此之前是距我们最近的一次冰期,称为末次冰期.末次冰期冰盛期(LGM)出现于21kaBP.那时的全球平均温度比现代(指工业化前)低4～7℃,个别地区低10~C以上,例如南极可能低10~C,格陵兰低21℃.末次间冰期(LIG)即上次间冰期出现于(130±1)kaBP到(116±1)kaBP,那时的温度峰值可能比现代高….根据近740ka的南极冰芯资料,100ka旋回占显着优势,特别在近430ka非常突出.海平面,黄土磁化率及深海60资料[41也提供了类似的冰期一间冰期旋回的证据.根据中国黄土粒度的变化,可以对过去2.5Ma的冰期间冰期旋回有一个比较系统的认识[51.大约近0.8Ma以来粒度比值功率谱显示出3种周期;100ka,41ka及23ka.然而,后两种周期很弱.这同冰的60分析完全一致.再向前大约0.8～1.6MaBP则41ka周期占绝对优势,此外只有19ka周期在功率谱中有十分微弱的峰值.1.6～2.5MaBP最强的仍是41ka周期,其次为400ka周期及66ka周期以及微弱的23ka周期.2.0MaBP以来深海沉积60的分析与黄土的结果IS]基本一致.近0.6MaBP以来,100ka周期占绝对优势.0.6～2.0MaBP,41ka周期也很突出.但是100ka周期仍占很大比重,特别在0.6～1.2MaBP期间100ka周期在功率谱中的峰值还略高于41ka周期.深海沉积与黄土序列这种差异可能反映了代用资料性质以及资料地理位置的影响.但是无论如何,大部分周期反映了地球轨道要素变化的影响;即地轴倾斜度41ka周期,地球轨道偏心率400ka及100ka周期, 及岁差19ka及23ka周期.这些周期是第四纪冰期～间冰期旋回的主旋律.究竟是什么机制导致了冰期生成及结束?目前较为一致的看法是:夏季北半球陆地接受的太阳辐射起着决定性的作用.如果接受到的太阳辐射少,冬天的积雪在夏季没有完全消融,冰盖就开始增长.考虑地球轨道要素计算的地球各纬度在不同季节接受太阳辐射的变化[7-8],证实了米兰科维奇理论.例如,末次冰期开始于(116±1)kaBP,就与65.N6月中旬太阳辐射偏低(40w/m2)有关.但是,过去的研究表明,单纯考虑地球轨道要素造成的太阳辐射在不同地区,季节分配的差异,复制不出各种代用资料揭示的冰期一间冰期旋回中那么大的温度振幅.古气候模式比较计划一第2阶段(PMIP一2)大气海洋耦合模式,在考虑温室效应及冰盖的反馈后,得到了与实际接近的结果[911].研究表明,大气中CO,浓度的反馈作用对冰期气候的形成有重要的影响.南极冰盖埋藏气泡中的空气样本证实,在寒冷的冰期CO浓度只有约190mL/m(ppm),而在温暖的间冰期约280mL/m.并且,大气中CO,浓度的变化落后于温度变化数百年乃至千年[121.气候模拟研究表明,考虑了地球轨道要素造成的太阳辐射季节分配在不同地区的变化,以及冰盖与温室气体的反馈,可以模拟出LGM时比现代(指工业化前)气温低3～5℃.如果再加上大气尘粉浓度及植被的影响,冰期的降温可以在此基础上再下降1～2oC….对于LGM温度在全球的分布现在已经有了更多的了解,而过去LGM热带太平洋海温就是一个迷.根据1981年CLIMAP[13项目得到的热带太平洋SST比现代的可能高,特别是热带东南太平洋,甚至可能高2℃.但是,最新的观测及模拟结果都证明,两个半球热带大洋SST在LGM时要比现代低1～2℃…. 研究气候变化的一个重要目的就是气候预测.既然人们已经对冰期～问冰期旋回有了比较系统的了解,对其成因也有了初步的认识,我们就可以根据现代的科学知识预估未来冰期一问冰期旋回的发展.近430ka以来, 100ka旋回十分突出.在一个100ka的旋回中,间冰期平均只占旋回长度的20%,也就是20ka左右.不过,不同旋回中间冰期长短不一,240kaBP回旋的间冰期只有几千年,而400ka回旋的问冰期长达28ka….仅就问冰期长度来看,日前已经超过了过去最短的间冰期.因此,似乎存在着冰期来临的威胁.但是,根据地球轨道要素计Adv.Clim.ChangeRes.,2008,4(1):61—62】6162气候变化研究进展2008年算的未来100ka地球各纬度冬,夏接受的太阳辐射来看, 未来30ka之内不存在北半球高纬夏季接受太阳辐射明显减弱的可能.因此,不可能存此时间内开始…个新的冰期.此外,还有一个要考虑的因素就是人类活动造成的温室气体增加.这可能使格陵兰冰盖完全消融,从而推迟下次冰划的到来….但是,对这种观点,也有不同意见.关于个冰期何时到来,是否会因为人类活动的影响而推迟的问题,仍是一个当前争议的热点.参考文献王绍武:**************.cn[5]DingZL,YuZW,RutterNW,etalTowardsanorbitaltimesca1efor[6][7][8][9】[11JansenE,OverpeckJ,BriffaKR,eta1.Paleoclimate[M]//SolomonSU0] D,QinDH,ManningM,etalClimateChange2007:ThePhysical ScienceBasis.ContributionofWorkingGroupItotheFourthAssessment ReportoftheIPCCCambridge,UK:CambridgeUniversityPress, 2007:433-497EPICACommunityMembers.EightglacialcyclesfromanAntarcticice core_J1Nature,2004,429:623～628DingZL,DerbyshireE,YangSL.etalStacked2.6Magrainsize recordfromtheChineseloessbasedonfivesectionsandcorrelationwith thedeepsea6Orecord[JJ.PaIeoceanography,2002,17,1033,doi:10,l029/2001PA000725LisieckiLE,RaymoMEAPliocene-Pleistocenestackof57globally distributedbenthic~3'80records_J1.Paleoceanography,2005,20,PA1003.doi:10.1029/2004PA001071962Jadv.Clim:ChangeRes;;2008,4(1):61—62[12][13】[14]ChineseloessdepositsLJ].QuatSciRev,1994,13:3970ImbrieJ,BergerA,BoyleEA,eta1.Onthestructureandoriginofmajor glaciationcycles2:me100000一yearcycle[J]Paleoceanogeaphy;1993, 8:699-735BergerAL,LoutreMFInsolationvaluesfortheclimateofthelast10 millionyears_J1.Quat.SciRev.,1991,10:297317LoutreMF,PaillardD,VimeuxF,eta1.Doesmeanannualinsolation havethepotentialtochangetheclimate?IJ】.EarthPlanetSci.Lett, 2004.221:1—14Masson—DelmotteV,KageyamaM,Braconnoteta1.Pastandfuture polaramplificationofclimatechange:climatemodelintercomparisons andice—coreconstraints_J1.ClimateDyn,2006,26:513529Otto'BliesnerBL,TomasR,BradyEC,stGlacialMaximumandHoloceneclimateinCCSM3_JjJClimate,2006,19:25672583 KageyamaM,CharbitS,RitzC,eta1.Quantifyingice.sheetfeedbacksduringthelastglacialinception_j1Geophys.Res.Lett.,2004,31.doi:101029/2004GL021339MudelseeM.ThephaserelationsamongatmosphericCO2content,temperatureandglobalicevolumeoverthepast420ka『JJQuat.Sci. Rev.,2001,20:583—589 CLIMAPProjectMembersSeasonalReconstructionsoftheEarth,s SurfaceattheLastGlacialMaximum[M]//GeologicalSocietyof AmericanMapandChartSeries,MC-36.Boulder,CO:GeologicalSocietyofAmerica,1981:118 LoutreMEBergerALFutureclimatechanges:areweenteringan exceptionallylonginterglacial_J1.ClimaticChange,2000,46:6190 234。
第5章 第2节 第四纪冰期—间冰期变化分解
南极冰芯等多种记录中都有发现，为全球性的气候事
件。
3）新仙女木事件（Younger Dryas）
气候变化具有10万年的周期，其间还亦叠加着
41000年和21000年的次一级周期。
黄土剖面和深海沉积物岩芯气候变化信息序列的谱分析结果（刘东生，1997）
但在不同阶段，起主导作用的周期有明显的差别： 2.5～1.6MaBP期间0.1Ma的周期很明显，0.4Ma的周期也很 突出，其它周期成分的比例则很低； 与黄赤交角的变化周期相对应，岁差和偏心率的几个周期 成分不显著；
心率变化引起的太阳辐射变化分量不足以解释何以100ka在 0.9MaBP以来成为主要周期，因此，有关100ka周期的起源和 演化机制成为第四纪古气候研究中的一个重大疑难问题，目 前所提出的各种解释均有待更多的证据。 0.9MaBP以来，存在着大体以0.1Ma为主要周期的冰期、间 冰期环境的转化。从末次间冰期（约125kaBP）到现在，全
新仙女木事件
1）D-O颤动
即丹斯戈德一沃舒哥振动（Dansgaard-Owechger
Oscillations）。 是指在末次冰期内气候发生的千年级的、快速的、大幅 度的冷暖变化事件，即D-O振动事件。在D-O振动中，每 一个暖期之后紧接着是一个冷期，气温可在短短几十年
内变动，年均变化幅度为5~7℃，周期1000~3000a（格陵
1988年，Heinrich发现末次冰期北大西洋深海沉积物岩
芯中常包含数6层陆源冰漂砾含量增多的沉积物，表明 末次冰期内曾发生过多次北极冰山向海里倾泻的事件， 代表大规模冰山涌进的气候效应而产生的快速变冷事件， 又称冰筏事件。
全球变化--新生代衰落与第四纪
？在此之前，欧洲和澳大利 亚的狩猎者与哺乳动物一起 共处了数千年 ？多种在考古遗址中大量发 现的动物并未灭绝（驯鹿）
/宝贝无言/album/item/fda1500917ac21386a60fbcf.html( 动物百 态)
3.2 采集-狩猎者对环境的影响
“哥本哈根共识” 2004.05全世界该如何支出500亿美元?16/17
面对全球变化，我们为什么恐慌?
恰恰是就是在寒冷黑暗的冰期,罗马和玛雅帝国崩溃了. 之后,他们纷纷在比今天更热的温暖期繁荣兴盛起来,而 且,也是在寒冷的小冰期,欧洲遇到了有史以来最为严重 的洪涝灾害和饥荒.---S.弗雷德.辛格
www.globalchange.umich.e du/.../index.html
www.earthobservatory.nasa. gov/Study/Paleoclimatol...
2.2 第四纪冰期-间冰期转换机制
2 末次冰期最盛期(LGM)
(18LkGaMBP)
/institutes/occi/viewImage.do? id=19029&aid=9948
太阳辐射 变化
反馈机制
冰期间冰期 转换
2.2 第四纪冰期-间冰期转换机制
1 反馈机制
冰盖与海冰反馈 与全球海平面升降相联系，与气温变化呈正
反馈过程。 大气与温度的反馈
CO2、CH4与温度成正反馈 水汽、气溶胶的反馈 大洋传送带 热量输送 火山活动
2.2 第四纪冰期-间冰期转换机制
大洋传送带Thermohaline circulation
2 38MaBP事件（始新世末期事件）
南极海域 气候急速变冷，导致深海海水温度下降4-5 摄氏度，并导致南极海域表层水温大幅降低，
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》课程教学大纲
《全球变化》课程教学大纲课程编码：12014007课程名称：全球变化英文名称：Global Change课程类型：专业核心课总学时：64讲课学时： 50 讨论：14学分数：4适用对象：地理科学、资源环境与城乡规划先修课程：自然地理学、人文地理学、经济地理学、自然资源学原理执笔人：陈永金审核人：张金萍一、课程性质、目的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、课程教学和教改基本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。
讲课过程中重视学生的参与，实行探究式学习课堂教学模式改革，重视理论与实践的结合，通过作业、报告等将知识技能转化成自身素质。
三、课程各章重点与难点第一章地球系统与全球变化一、本章重点：地球系统的构成全球变化研究内容二、本章难点：三、教学要求：掌握地球系统的概念与组成，理解全球变化的内涵以及全球变化研究内容，了解全球变化主要时空特征。
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。
第5章 第2节 第四纪冰期—间冰期变化
北半球冰盖的发育按照这样的模式：冰雪积累形成冰盖的过程十分 缓慢，但冰川融化、冰盖退缩的过程却十分迅速，冰盖随冰期—间 冰期的转换发生大幅度的往复进退（以深海δ18O的变化为代表）。 珊瑚礁阶地所记录的海平面变化与深海氧同位素的变化大体同步 。 陆上的黄土记录显示，深海氧同位素记录的间冰期或间冰段对应于 形成古土壤的温暖湿润时期，冰期或冰段对应于黄土迅速堆积的冷 干时期； 冰芯记录也显示，冰期时极地降水减少，粉尘浓度增大，温室气体 CO2和CH4的含量减少；间冰期时降水增多，粉尘减少，温室气体含 量增加。
1988年，Heinrich发现末次冰期北大西洋深海沉积物岩 芯中常包含数6层陆源冰漂砾含量增多的沉积物，表明 末次冰期内曾发生过多次北极冰山向海里倾泻的事件， 代表大规模冰山涌进的气候效应而产生的快速变冷事件， 又称冰筏事件。
6次时间为：69000、36000aB.P、52000、27000、21000、 14300 a B.P.。 使大气温度又降低3~6℃，周期5000~10000a，持续时间 200~2000年，随后却突然升温，在短期内温度变幅可达 5℃。 可能是末次冰期北半球普遍的气候振荡事件，在湖泊沉积 物中以及中国的黄土有记录。
新仙女木事件最初发现于西北欧，曾被认为是局限在 欧洲的地区性事件。近年来，随着对快速变化事件的日益 关注，在地中海地区、以色列、中国、太平洋、北美洲、 澳大利亚、南美洲等世界的许多地区均发现与之相对应的 信号，表明该事件可能是一个全球尺度的事件。
上述快速变化事件也被称为亚轨道或“亚米兰柯维奇”事 件。尽管这些事件的成因机制尚不十分清楚，但它们的存在至 少说明了某些环境变化过程非常迅速，对这些事件的研究，为 认识全球气候快速变化的原因以及生物对变化的响应提供了线 索，因此受到普遍的关注。
全球变化作业
作业一1、全球变化的科学内涵包含哪些内容？全球变化研究的主要内容有哪些？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：以地球系统科学理论为指导，把地球当作一个整体——地球系统，研究地球系统整体变化的过程和机制，而不是孤立地研究地球不同组分的变化。
②全球变化关注的尺度：空间尺度——全球尺度研究具有全球性影响的过程和事件，空间规模相当于地球半径以上。
包括某些发生在区域尺度但具有全球性影响的过程和事件。
如局地的温室气体排放导致全球的温室效应。
时间尺度——所有时间过程时间范畴——过去、现在、未来；时间尺度——100a~109a。
其中101a~102a 中等时间尺度变化是研究重点。
③重视人类的作用：把人类视为引起全球变化的重要营力之一。
重视人类和地球系统之间的相互作用研究，提高人们对未来气候和环境变化的预测能力，使人类活动符合——起码是不违背地球系统的变化规律，并驱避灾害，利用其有利的方面。
全球变化学现阶段主要研究内容如下：（1）全球大气化学与生物圈的相互作用。
主要研究全球大气化学过程是如何调制的？生物过程在产生和消耗微量气体中作用，预报自然和人类活动对大气化学成分变化的影响。
（2）全球海洋通量研究。
主要研究海洋生物地球化学过程对气候的影响，及其对气候变化的影响。
（3）全球水文循环过程的生物学特征。
主要研究植被与水循环物理过程的相互作用。
（4）全球变化对陆地生态系统的影响。
主要研究气候、大气成分变化和土地利用类型变化对陆地生态系统的结构和功能的影响及其对气候的反馈。
（5）全球变化史的研究。
重建2000年来，以及一个完整冰期一间冰期循环的全球环境变化，了解它们与地球内部或外部作用力的关系。
2、温盐环流是如何解释第四纪冰期-间冰期的转换机制的？全球变化驱动力有哪三种类型？冰期—间冰期之间的转换机制是冰盖与海冰反馈、大气温室气体的反馈与气溶胶反馈、大洋传送带的变化、火山活动的作用。
第5章第3节冰期-间冰期之间的转换机制
由于水汽损失而留在大西洋里的过剩盐分通过北大西洋深水外 流而运到南极附近的环状环流圈，部分向北流到印度洋，其余 的一直向东流入太平洋，在此，受温暖和入注淡水的稀释作用， 海水密度降低并上升到表面，然后向西运动返回到大西洋，构 成一个跨越大洋的海洋“传送带”。 北大西洋地区通过此传送带所获得的热量，远远超过了地球轨 道要素所引起的日照率变化导致的增热量，因而有人提出大洋 环流-气候关系模式来解释冰期-间冰期的转换机制。
上述现象可能是冰盖退缩比冰盖扩张迅速得多的原因之一。 大量的融冰进入海洋会导致海洋变冷，估计可使北大西洋表 层100m的海水以每年1℃的速度变冷，这一点也从中纬度北大 西洋的同位素记录得到证实。 融冰的另一个反馈机制是使水汽减少，早期的融冰使大量淡 水进入大西洋，如果这些淡水在咸水之上形成一个淡水层， 寒冷的淡水限制了水汽的蒸发，并且使海冰的范围扩大（淡 水在0℃就结冰，海冰的冻结温度为-1.9℃），减少向陆上冰 盖供给水汽，促使冰盖进一步瓦解。
说明地球系统在响应全球变化过程中可能存在一系列复杂的反 馈过程。在驱动与响应之间可能存在十分复杂的反馈机制，某 些正反馈过程使得地球轨道变化的初始驱动得到加强放大，而 另一些负反馈过程又使得正反馈的放大到一定程度后又开始衰 减。 冰期与间冰期转换过程的不对称性可能是降温期与升温期起主 导作用的反馈机制有所不同而造成的，升温期的正反馈过程更 为显著。并且除太阳辐射因素之外，在解释冰期—间冰期变化 时还需要考虑其它驱动因素的作用。直到目前，对冰期—间冰 期的转换机制尚无完美的解释，但一些可能的因素和反馈机制 已受到注意。
现代海洋化学研究表明，底栖有孔虫生长环境中水体的PO3-4 浓度与有孔虫壳体的δ13C成反比，与 Cd/Ca成正比，因此碳同 位素和 Cd值可以反映深水营养状况的变化。大西洋深水来自 营养匮乏的亚热带水源，而南极水体源于深部上升的富营养水 体，因此大西洋深水相对于南极水体富δ13C而 Cd，根据底栖 有孔虫壳体的δ13C和Cd的高低可以对大洋深水的源地进行区 分。
全球气候变化及冰期与间冰期交替的原因及其计算
ｆ ｏ ｒ ｍｕｌ ａ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ’ ｓ ｒ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ ｅ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｅａ ｒ ｔ ｈ’ ｓ ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ａ ｌ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｓ 。 ｔ ｈｒ ｏ ｕ ｇ ｈ
ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｆ ｏ ｒ ｍｕｌ ａ ｏ ｎ ｖ ｏ ｌ ｃ ａ ｎ ｉ ｃ ｅ ｒ ｕ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｉ ｌ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ’ ｓ ｒ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ
摘
要： 许多 科 学家都 怀疑 温室气体 的排放是 全球 变暖的主要 因素， 他们认 为自 然驱动才 是全球气候变化的主要因素， 但他们并未找 出 具有说
服 力的自 然驱动力 。 于是作者研 究了 各种可能引 起 气候变化的 自 然驱 动力， 发现火山活动能改变地 球的轨道 ， 因而是引起气候明显变化的关键
ｃ ｈａ ｎ ｇ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｙ ｂｅ ｌ ｉ ｅ ｖ ｅ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎｇ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｆ ｏ ｒ ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｃ ｈａ ｎ ｇｅ ，ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｙ ｈ ａ ｖ ｅ ｎ’ｔ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｃ ｏ ｎ ｖｉ ｎｃ ｉ ｎ ｇ
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2024年高考地理一轮复习(新人教版) 第1部分 第5章 第3讲 课时29 河谷的演变
第3讲河流地貌的发育[课程标准]结合实例，解释内力[体系架构]和外力对地表形态变化的影响，并说明人类活动与地表形态的关系。
[基本概念]溯源侵蚀、下蚀、侧蚀、“V”形谷、峡谷；河流堆积作用、冲积扇(洪积扇)、冲积平原、三角洲、河漫滩、凹岸、凸岸、曲流、牛轭湖。
[基本原理]河流侵蚀地貌和河流堆积地貌的形成原理。
课时29河谷的演变发育阶段外力作用特点河流地貌特点初期以向下和向源头侵蚀为主河谷深而窄，谷壁陡峭，横剖面呈“V”形中期向河谷两岸的侵蚀作用加强河道更为弯曲，河谷拓宽后期继续向河谷两岸侵蚀河谷展宽，横剖面呈宽而浅的槽形思考影响流水侵蚀强弱的因素有哪些？答案①径流量的大小。
②水流速度(落差、坡度的大小)。
③地面组成物质的抗侵蚀能力(如岩性较软或流经断层，易被侵蚀)。
④植被覆盖度(植被一方面可以减少径流，降低流速；另一方面植被具有固土的功能，提高了地表组成物质的抗侵蚀能力)。
⑤人类活动(如修建堤坝)。
1．不同河段侵蚀作用的差异溯源侵蚀下蚀侧蚀含义向河流源头侵蚀垂直于地面向下侵蚀向河岸两侧侵蚀影响使河谷不断向源头方向伸长使河床加深，河流向纵深方向发展使谷底展宽，谷坡后退，河流横向发展2.常见河流侵蚀地貌的形成地貌形成“V”形谷(峡谷) 地壳上升、流水下切侵蚀而成曲流(河曲) ①地形：地势平坦，地表软硬适度，河流以侧蚀作用为主；地形开阔，河床较浅，能较自由地迂回摆动。
②气候：降水较少，河流流量小，不易裁弯取直。
③植被：草原地表，有植物根系的固结，蛇曲易保持曲峡在早期的古平原上，地势平坦，河流流速缓慢，侧蚀作用强，形成曲流；后来地壳抬升，河流下切时保留了原来的曲流形态3.侵蚀基准面(1)概念①(终极)侵蚀基准面：入海的河流，其下蚀深度达到海平面时，由于河床坡度消失，流水运动停止，不再向下侵蚀，因此海平面高度是入海河流下蚀深度的最低基面，在这个面上侵蚀停止或侵蚀与堆积达到平衡。
海平面及由海平面向大陆方向引伸的平面，称为(终极)侵蚀基准面。
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。
冰期与间冰期
冰期与间冰期之间的转换机制
主讲：张芳
3.2 工业生产与地理环境
200810410133
张芳
• 地球轨道的变化导致了冬季和夏季之间、 极地和赤道之间太阳辐射量变化的对比， 从而导致极地冰盖的周期性扩张与收缩。 • 但地球轨道参数变化引起的太阳辐射的改 变本身不足以导致如此幅度的变化。 • 冰期与间冰期转换过程的不对称性在太阳 辐射曲线中并无表现。 • 地球系统在响应全球变化过程中可能存在 一系列复杂的反馈过程。
pH调节 辐射 海盐质点 干湿沉降
氧化化学
冰
气体交换
浮游植物 细菌 营养物 浮游动物 病菌
光化学
Hale Waihona Puke 溶解有机物图11海表和低层大气相互作用图
火山活动的作用
• 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。 • 强火山喷发产生的火山尘幕能够影响通过 大气的辐射传输，从而影响天气和气候的 变化
十六萬年來大氣中 二氧化碳濃度與冰川體積的變化 二氧化碳濃度與冰川體積的變化
冰 少 川 體 積
二 多 氧 化 碳 量
长期气候变化与大气中二氧化碳的量 长期气候变化与大气中二氧化碳的量 有非常密切的关系 有非常密切的关系 三大冰期发 三大冰期发生时二氧化碳量則偏低
排放 气溶胶 降雨 径流 感热潜热交换
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，这一过程对全球温 度变化起到强烈的正反馈作用。 • 全球海平面的升降。
大气温室气体的反馈与气溶胶反馈
• 温室气体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。 • CH４的主要源地是沼泽湿地。 • 水汽的正、负反馈作用。 • 气溶胶粒子的正反馈效应。
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。
南北冰期的交替
南北冰期的交替我确信福布斯的观点可以被广泛应用。
在欧洲，我们从不列颠西海岸到乌拉尔山脉，南至比利牛斯山，都能见到以前冰期留下的显著证据。
从冰冻的哺乳动物和山上植物的性状，我们可以推断西伯利亚也曾受到类似的影响。
胡克博士在观察后发现，黎巴嫩山脉的中脊曾经被永久性的积雪覆盖。
它所形成的冰川从122米（400英尺）的高度直泻至山谷。
最近，胡克在非洲北部的阿特拉斯山脉低地发现了冰川遗留下的大堆冰碛物。
沿着喜马拉雅山，在相距1448千米（900英里）远的地方，发现了冰川以前下泻的痕迹。
在锡金，胡克博士还看到古代留下来的巨大冰碛物上长着玉米。
从亚洲大陆向南，直到赤道的另一边，根据哈斯特博士和赫克托博士的研究，我们知道新西兰以前也有过冰川流到低地的情况。
胡克博士在这个岛上也发现，相距甚远的山上长着相同的植物，说明这里曾有过寒冷时期。
克拉克牧师曾写信告诉我一些事实，从中可以看出澳洲东南角的山上可能也有以前冰川活动的痕迹。
我们再来看看美洲：在北美洲东侧向南直到纬度36°至37°的地方，以及北美洲西侧，从现在气候差别很大的太平洋沿岸起向南直到纬度46°的地方，都发现了冰川带来的冰碛物；在落基山上也曾见到漂石。
南美洲的科迪勒拉山几乎位于赤道上，冰川曾在很长一段时间内远远地伸展到目前的雪线以下。
而在智利中部，我曾调查过一个由岩石碎块（内含大砾石）堆成的大山丘，这个大山丘横在保地罗山谷里。
可以确信的是，那里曾一度形成过巨大的冰碛堆积。
福布斯先生告诉过我，他曾经在位于南纬13°至30°之间的科迪勒拉山（高度约12000英尺，合3658米）上，发现了有很深擦痕的岩石和含有带凹痕小砾石的大碎石堆，与挪威的很相似。
在整个科迪勒拉山地区，即使是最高处，现在也没有真正的冰川了。
沿着这个科迪勒拉山地区两侧再向南，即从南纬41°到大陆的最南端，我们可以看到无数从很远的地方漂过来的巨大漂石，那是很明显的以前冰川活动的证据。
全球变化复习思考题
《环境演变与全球变化》复习思考题第一章1.全球变化科学产生的背景。
2.地球系统与地球系统科学。
3.全球变化、全球变化科学及其内涵。
4.全球变化研究的主要内容和相关国际计划。
5.全球变化研究的意义。
6.全球变化科学的发展史。
第二章1.全球变化的主要过程包括哪些？2.太阳活动如何驱动全球变化？3.驱动全球变化的内力因素有哪些？4.试述全球碳循环过程及其机制和特点。
5.简述全球氮循环过程及特点。
6.全球水循环的特点和作用是什么？7.试述“大地女神说”的含义和米兰柯维奇天文理论。
8.简述全球变化的概念模式。
第三章1.全球变化影响的主要途径、主要部门有哪些？2.全球变化影响的四个层次。
3.全球变化的敏感区和易受影响的地区分别是哪里？4.人类对待全球变化的不同态度和适应对策。
第四章1.全球变化研究的三种途径。
2.过去全球变化研究有何重要意义。
3.重建过去全球变化依据的基本假设或原理有哪些？4.过去全球变化信息的三种类型。
5.重建过去全球变化的主要步骤。
6.全球变化动态监测的两种类型。
7.全球变化模拟的模式有哪些？第五章1.简述主要圈层的演化情况。
2.简述生命进化的主要特征。
3.全球自然环境的演化可划分为哪五个发展阶段？第六章1.什么是新生代衰落？2.第四纪冰期、间冰期环境转换的基本特征。
3.第四纪冰期、间冰期之间的转换机制。
4.描述最后冰期最盛期的环境。
5.人类出现的标志和发展。
6.采集-狩猎者对环境的影响如何？第七章1.简述全新世的气候变化与环境响应。
2.简述全新世人与环境的相互作用。
3.试述2000年来的环境变化及其影响。
第八章1.近现代人类活动导致大气圈组成成分的变化及其气候效应。
2.试述近现代生态系统的变化。
第九章1.未来全球气候变化的预测。
2.未来全球气候变化的可能影响。
3.未来全球海平面变化及其影响。
4.未来全球变化的复杂性与不确定性。
[参考范文]全球气候变化及冰期与间冰期交替原因论文
![[参考范文]全球气候变化及冰期与间冰期交替原因论文](https://img.taocdn.com/s3/m/3bea08d28ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee17.png)
全球气候变化及冰期与间冰期交替原因论文摘要：全球气候变化问题是世界日益关切的问题。
尽管许多人半信半疑地接受了温室气体是全球气候变化的主要因素这一观点，但许多科学家仍然持怀疑态度，他们用大量的证据驳斥了这一观点，并认为自然驱动是全球气候变化的主要因素。
在过去的一个世纪里全球气候发生了明显变化。
地球表面平均气温升高了0.8 ºC（或1.4 ºF），其中升高的2/3是发生在1980年以后。
全球变暖产生了一系列严重后果，如冰川消退、海平面上升、降水量重新分配、沙漠扩展等，并对人类及全球生态系统产生了显著影响，包括由于作物产量减少造成的食物紧缺的威胁以及由于洪水淹没造成的居民住房的损失[12]。
全球气候的变暖及其严重后果引起了许多人的关注，而且对于如何应对气候的变暖，引起了全球广泛的政治争论、公开辩论以及各种学术研究[15]。
为了有效地应对全球气候的变化，首先必须弄清楚全球气候变化的原因，然后再找出有效的对策。
气候的变暖已经确定无疑，且许多人认为这主要是由于人类燃烧化石燃料、砍伐森林等活动造成的。
但是，科学界对此结论仍有争议，以非政府间国际气候变化专门委员会（NIPCC）为代表的许多专家用大量的证据驳斥了这一观点[5-6]，并认为自然驱动是全球气候变化的主要因素，但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。
于是，作者研究了各种可能引起气候变化的自然驱动力，发现火山活动能改变地球的轨道，因而是引起气候明显变化的关键因素。
1 气候变化的原因根据现有的研究结果可知，能影响气候变化的因素主要有。
（1）地球轨道的变化：地球轨道的微小变化就能改变阳光在地球表面上的季节性分布和地理性分布。
地球轨道的变化对气候的变化影响较大，而且与冰期和间冰期显著相关[4]。
（2）太阳辐射：自1978年以来，人们已用卫星精确地测量了太阳辐射。
这些测量表明自1978年以来太阳辐射并未增加，所以在过去30年中，气候变暖不能归因于太阳辐射的增加[11]。
第5章 第2节 第四纪冰期—间冰期变化
兰冰芯记录） 。
通常是突然变暖的，温度在很短的时间内增加6～7℃， 从较现代低12～13℃增加到较现代低5～6℃，同时降尘 减少4倍多，每次变暖持续的时间尺度约500～2000a。
在110～15kaBP期间共有 23次D-O事件，其中所记录的
某些寒冷阶段在北大西洋的海洋沉积中也有记录。
KaBP
2）Heinrich事件
新仙女木事件
1）D-O颤动
即丹斯戈德一沃舒哥振动（Dansgaard-Owechger
Oscillations）。 是指在末次冰期内气候发生的千年级的、快速的、大幅 度的冷暖变化事件，即D-O振动事件。在D-O振动中，每 一个暖期之后紧接着是一个冷期，气温可在短短几十年
内变动，年均变化幅度为5~7℃，周期1000~3000a（格陵
14300 a B.P.。
使大气温度又降低3~6℃，周期5000~10000a，持续时间 200~2000年，随后却突然升温，在短期内温度变幅可达 5℃。 可能是末次冰期北半球普遍的气候振荡事件，在湖泊沉积
物中以及中国的黄土有记录。
Heinrich 事件与D-O事件的关系明显：每隔几次D-O事
件，就出现一次 Heinrich事件，Heinrich 事件正是发
气候变化具有10万年的周期，其间还亦叠加着
41000年和21000年的次一级周期。
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从全球变化记录中可以检测出与地球轨道参数变化相同的周期，
且全球变化的记录与根据地球轨道参数变化计算的太阳辐射的
峰谷变化存在对应关系，这种对应关系说明地球轨道参数变化 可能是第四纪环境周期性变化的驱动力，地球轨道的变化导致 了冬季和夏季之间、极地和赤道之间太阳辐射量变化的对比， 从而导致极地冰盖的周期性扩张与收缩。
表明，火山爆发频率最高的时期为25kaBP附近，与最后冰
期最盛期（25~18Ka）开始的时期相当。此外还出现许多较 小的峰值，如11.9kaBP前后有一个次峰值，略早于新仙女木 事件开始的时间。
张而发生大幅度下降。由于冰期大洋缩小，海面蒸发减弱，
当从冰期向间冰期的过程开始后，大量的水分从冰盖中返还 到大洋中，导致海面上升。
海面上升会托起搁浅在陆架上的冰盖，使得由浅海海冰支撑
的位于陆地高处的冰体开始流动，把内陆的冰体送到海边， 使冰盖变薄。
说明冰退作用的增强不是靠大气的增温使冰体融化，而
是靠崩裂的海冰随海流漂走之后由海水的热量使冰融化。
现代海洋化学研究表明，底栖有孔虫生长环境中水体的PO3-4
浓度与有孔虫壳体的δ13C成反比，与 Cd/Ca成正比，因此碳同
位素和 Cd值可以反映深水营养状况的变化。大西洋深水来自
营养匮乏的亚热带水源，而南极水体源于深部上升的富营养水
体，因此大西洋深水相对于南极水体富δ13C而 Cd，根据底栖 有孔虫壳体的δ13C和Cd的高低可以对大洋深水的源地进行区 分。
盖供给水汽，促使冰盖进一步瓦解。
2．大气温室气体的反馈与气溶胶反馈
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。
在增暖事件中，CO2的变化与温度的变化几乎是同步的，但
而CO2 的变化又落后于温度变化。
落后于日射变化。在变冷事件中，温度变化落后于日射变化，
的结果，但其正反馈作用使得关系复杂化。 此外，冰期海面寒冷，向大气输送的水汽含量减少，大气中 水汽含量减少，减弱水汽作为温室气体的功能，其正反馈同 样加剧气候变冷。但水汽减少使得反馈作用。
粉尘变化
冰期降水减少，风速增大，经向环流增强，浅海大量出露
为大陆，陆地植被覆盖降低，有大量的尘埃由陆地吹向海
4、火山活动的作用
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。
事例
在印度洋深海沉积中，氧同位素阶段5与阶段4之间的层位
上存在着火山灰层。此火山灰层是73.5kaBP 苏门答腊岛上
的 Toba火山强烈喷发形成的。 南极冰芯记录中由火山喷发形成的非海相硫酸盐含量在此 期间开始显著增加。
大气中的CO2含量开始增加。此外，冰期大洋温度的降低可使 海洋溶解CO2的能力增大，也导致大气中CO2的减少。
相反，当冰期结束，全球温度开始升高以后，生物泵作用减弱，
CH4变化
陆地上的沼泽湿地是自然界中CH4排放的主要源地，冰期CH4 减少可能与冰盖扩展、海面下降、气候变干所造成的上述湿
地沼泽的丧失有关，因此CH4的变化可能主要是全球气候变化
大气CO2变化可能主要地是海洋的“生物泵”作用所产生的一
种效应。
在冰期的寒冷时期内，海洋表面冷却增强，使得作为海洋生物 生活空间的海洋混合层的深度增大，混合层的深度愈大，意味 着有更多的浮游生物生长，因此有更多的碳被固定到深海沉积 之中，相应地海洋表层从大气中获得更多的CO2，导致大气
CO2的减少。
但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
如此幅度的变化，特别是偏心率变化引起的太阳辐射变化分量 不足以解释何以在0.9MaBP以来100ka成为主要周期。
说明地球系统在响应全球变化过程中可能存在一系列复杂的反 馈过程。在驱动与响应之间可能存在十分复杂的反馈机制，某 些正反馈过程使得地球轨道变化的初始驱动得到加强放大，而 另一些负反馈过程又使得正反馈的放大到一定程度后又开始衰 减。 冰期与间冰期转换过程的不对称性可能是降温期与升温期起主 导作用的反馈机制有所不同而造成的，升温期的正反馈过程更 为显著。并且除太阳辐射因素之外，在解释冰期—间冰期变化 时还需要考虑其它驱动因素的作用。直到目前，对冰期—间冰 期的转换机制尚无完美的解释，但一些可能的因素和反馈机制 已受到注意。
据此推断，冰期时大洋深部环 流形态与现代有很大差别，北大西 洋传送带在冰期期间大大削弱甚至 不存在，而南极深水却伸展到北大
西洋的中纬度甚至高纬度地区。
北大西洋深水的比例于14kaBP从冰期时的低谷上升到与现代大 洋相近的水平，表明大洋环流形式发生了重大改变，此一改变 与冰消期开始的时间相一致。此高大西洋水通量在维持了2000 多年后发生衰减，到11kaBP前后，北大西洋深水流量衰减到仅 比冰期极盛期略高的水平，此变化被用于解释新仙女木事件发 生的原因。 此假说认为，14kaBP末次冰期终止之初，大洋环流已转换到现 代的形式，由于北美劳伦泰得冰盖的迅速消融，大量融水倾泻 到北大西洋，海洋表水被淡化，以致无法形成深层水，这样导 致传送带环流暂时性关闭，从而引起北大西洋周围陆地明显变 冷甚至影响整个世界的气候。在新仙女木事件之后，北大西洋 深水的通量重新增大到与现代相当的水平，从而完成向间冰期 环境的转换。
的一直向东流入太平洋，在此，受温暖和入注淡水的稀释作用，
海水密度降低并上升到表面，然后向西运动返回到大西洋，构 成一个跨越大洋的海洋“传送带”。 北大西洋地区通过此传送带所获得的热量，远远超过了地球轨 道要素所引起的日照率变化导致的增热量，因而有人提出大洋
环流-气候关系模式来解释冰期-间冰期的转换机制。
原因
强烈火山喷发，可能有数十亿吨的火山灰微尘喷发到30km
的高空，由此阻碍了太阳的入射辐射，可造成全球温度降低
3～5℃达数年之久，在高纬地区的降温幅度可能达10～15℃。 这样的降温幅度足以导致在北美的魁北克和拉布拉多形成永久 积雪，欧洲的斯堪的纳维亚地区可能也是如此。
Bryson （1989）根据40kaBP以来火山活动的年代数据 编制了火山活动指数，用以表示火山爆发频率的变化。结果
洋，甚至到达南极中部，冰芯中粉尘浓度在冰期时增大， 冰期最盛期冰芯中的粉尘浓度是冰后期的70倍。 气溶胶粒子在大气中的载荷增大具有正反馈效应，能将太 阳辐射反射回太空，从而加速地面冷却，使冰期加剧。间
冰期时情况则相反。
3、大洋传送带变化
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
正反馈作用。
气候变冷导致高纬度地区冰盖的积累与扩展，而陆地冰盖与 海冰的扩大进一步促进了变冷；当气候变暖时，冰盖退缩， 也存在同样的正反馈过程。
与冰盖的扩张与收缩相关联的是全球海平面的升降。 在从间冰期向冰期转换的过程中，大量的水分被从海洋转
移到冰盖中固定下来，导致全球海平面随着冰盖的强烈扩
导致全球降水减少，气候变干，陆地冰盖因缺少水分供应 而不会无限制增大，使冰盖-反射率反馈不致无限制增加。
上述现象可能是冰盖退缩比冰盖扩张迅速得多的原因之一。 大量的融冰进入海洋会导致海洋变冷，估计可使北大西洋表 层100m的海水以每年1℃的速度变冷，这一点也从中纬度北大
西洋的同位素记录得到证实。
融冰的另一个反馈机制是使水汽减少，早期的融冰使大量淡 水进入大西洋，如果这些淡水在咸水之上形成一个淡水层， 寒冷的淡水限制了水汽的蒸发，并且使海冰的范围扩大（淡 水在0℃就结冰，海冰的冻结温度为-1.9℃），减少向陆上冰
1．冰盖与海冰反馈 2．大气温室气体的反馈与气溶胶反馈 3．大洋传送带的变化
4．火山活动的作用
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， 但冰雪积累、冰盖扩展的过程十分缓慢；冰川融化、冰盖退
缩的过程却十分迅速，呈不对称变化的特点，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
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。由于 盐分增加海水的密度，所以水汽运移的变化不仅导致大洋环 流速率的改变，而且可导致大洋环流形态的改变。
由于水汽损失而留在大西洋里的过剩盐分通过北大西洋深水外 流而运到南极附近的环状环流圈，部分向北流到印度洋，其余