第三讲历史环境变迁讲义.ppt

第三讲 地球环境历史变迁 钱维宏　北京大学 第三讲地球环境历史变迁 钱维宏 Monsoon Environment Research Group 北京大学物理学院 一　基本概念 层次理论 相似理论 动力系统 层次理论 时间层次 季节内变化；年际变化；年代际变化；世纪变化，全球增暖，小冰期 空间层次 时间层次与空间层次的匹配 不同空间尺度系统之间的关系 相似理论 银河系 太阳系 地月系 土星与土星光环 台风 地球的演化 动力系统 系统的特征 气候系统 气候动力系统 模式系统 动力系统的数学描述 二．气候要素——温度 代表平流层，对流层，地面，海洋和冰川各个方面温度因子的长期变化 珊瑚Rarotonga Island ( 21.5°S,159.5°W) 钻孔温度 其他一些代用资料 树木年轮 冰芯 黄土 黄土与全球变化????黄土在这里是指构成中国黄土高原的风尘堆积系，主要由黄土与红土和夹于其中的古土壤层组成。全球变化是指人类活动和地质营力所引起的地球环境系统的变化。中国黄土高原的地质研究说明，全球变化是地球环境系统演化的普遍规律。地球环境演化可以划分为“人类世全球变化”和“前人类世全球变化”两个阶段。也可以称为人类全球变化和地质全球变化。地质全球变化是人类全球变化的基础和放大。人类全球变化是加速了的地质全球变化。????中国黄土高原地质研究还表明黄土作为一种大陆沉积，它与地球两极的冰盖和大洋沉积都是新近地球环境变化的档案库。它们保存着地球环境演化历史和过程的许多信息。最近研究发现中国“风尘堆积系”可能提供较极地冰芯和一般深海沉积时间更长、内容更为完整的、2200万年以来全球变化的记录。它为认识全球变化提供了新的证据和观点。 全球陆地平均表面气温,不同的作者(a)(Jones et al., 2001)和(b)其他作者 (a) Annual anomalies of global average land-surface air temperature (°C), 1861 to 2000, relative to 1961 to 1990 values. Bars and solid curve are from CRU (Jones et al., 2001). Values are the simple average of the anomalies for the two hemispheres. The smoothed curve was created using a 21-point binomial filter giving near decadal averages. (b) As (a) but smoothed curves only from NCDC (updated from Peterson and Vose, 1997) – thin solid curve; GISS (adapted from Hansen et al., 1999) – thick dashed curve; SHI (updated from Vinnikov et al., 1990) – thin dashed curve to 1999 only; Peterson and Vose (1997) – thin solid curve. Thick solid curve – as in (a). Two standard error uncertainties are centred on the CRU curve and are estimated using an optimum averaging method (Folland et al., 2001) and include uncertainties due to urbanisation but not due to uncertainties in thermometer exposures. The NCDC curve is the weighted average of the two hemispheres according to the area sampled, which accounts for most of the differences from the CRU curve. Cloud cover (solid line) and DTR (°C, dashed line) for Europe, USA, Canada, Australia, the former Soviet Union, and eastern China (from Dai et al., 1997a). Note