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第八章 大气圈与岩石圈的相互作用 •  第⼀节 岩石风化与气候 •  第二节 岩石圈变动与气候 •  第三节 地貌与气候 •  第四节 沙尘暴与黄土沉积 第⼀节岩石风化与气候 风化作用（weathering ）： 地球表层的岩石，在 太阳辐射、大气、水 及生物的作用下，其 物理、化学性质不断 地发生着变化，并形 成新物质的过程。 风化作用（weathering)是指地表或接近地表的坚 硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物 理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程 风化作用可以划分为物理风化、化学风化和生物风 化。 物理风化：又称机械风化，是指岩石崩解、破碎而 使其物理性质发生变化的过程。比如，温度变化引起 的热胀冷缩可以使岩石破碎。 化学风化：是指岩石在大气、水及生物的作用下， 化学性质发生变化的过程。 生物风化：是指岩石在生物作用下，其物理性质或 化学性质发生变化的过程。包括生物物理风化和生物 化学风化。 物理风化 化学风化 生物风化（根劈） 生物风化-贡嘎山海螺沟红石滩 球状风化 球状风化 球状风化 风化壳 地球表层岩石风化后，由残 留在原地基岩上的风化产物 组成的壳层，称为风化壳。 气候对岩石风化的影响 岩石风化的类型与强度，在很大程度上受到气候 的影响与控制。 旱地区：由于缺乏水的参与，风化作用比较弱； 寒冷地区：由于温度低、生物稀疏，化学风化与 生物风化都较弱； 冰缘地区：由于温度经常变化于冰冻点附近，冻 结与融化交替频繁，因而使物理风化作用比较强烈； 温暖湿润区：由于温度高、降水多、生物比较茂 盛，物理风化、化学风化和生物风化都较强。 不同气候-植被带风化强度的变化 岩石风化对气候的反作用 岩石的化学风化，将吸收大气中的二氧化碳。吸收的二 氧化碳，以化学径流的形式被输送到海洋，海洋生物光合作 用吸收二氧化碳，将之固定并沉积到海底。当岩石风化加强， 吸收的大气二氧化碳增加。当海洋释放到大气中的二氧化碳， 不能补偿岩石风化从大气中吸收的二氧化碳的数量时，大气 中的二氧化碳含量将会减少。由于温室效应减弱，将减缓气 候的变暖，甚至导致气候的变冷。 硅酸盐风化 碳酸盐风化 Santelli et al., 2008 Nature Li et al., 2013 GCA 第二节 岩石圈变动与气候 岩石圈处在不停的运动中。海底在扩张，大陆在 漂移，山地在隆起，海沟在加深。这些变化，在很 大程度上影响和改变了世界或区域的气候。 海陆分布变化对气候的影响 海陆分布的变化 纬度的变化 大气活动中心位置的变化 洋流的变化 全球与区域气候的变化 海陆分布位置的巨大变化导致了纬度位置、洋流分 布、大气活动中心的分布格局等的变化，从而引起世界 或区域气候的变化。 100 Ma前极地生物 南极变冷 早第三纪干旱盆地碎屑沉积分布图 （据王鸿贞资料汇编） 由于印度板块向 北的漂移与挤压，中 国西部地区在晚新生 代向北迁移了6～10个 纬度（王建，1996， 1999），使由干旱碎 屑及红色泥质组合为 标志的早第三纪副热 带干旱带扭曲 成 “Z ”字型。这一 幅度的迁移，足以使 我国西北地区脱离副 热带而进入温带，所 引致的气候与环境变 化效果可想而知。 地形起伏变化对气候的影响 （一）   气温随高度的变化。 （二）   对局部地区气候的影响。 （三）   对区域和全球气候的影响。 ⒈ 高原隆升导致北半球晚新生代气候变冷。 ⒉ 高原隆升，加强季风环流，使气候的季节差异增大。 ⒊高原的隆升导致北半球中纬地区干旱气候的形成。 ⑴ 高原与山地的形成，导致西风带的分叉，水汽运移不 再经过这些地区，而气流变为下沉气流为主，尤其在亚洲中部 和美国西部内陆； ⑵ 高大地形阻挡了来自附近海洋的水汽进入内陆地