气象学与气候学课件.pptVIP

第八章　气候变化和人类对气候的影响 一、研究气候变化的方法 二、气候变化的史实 三、气候变化的因素 四、人类活动对气候的影响 　第一节 研究气候变化的方法 　直接证据气候观测资料，但是世界上大多数地区只有几十年，最多亦只有二、三百年的记录，因此仅凭仪器观测的资料是无法了解地球长期气候变化的规律的。 间接证据由于气候是一个庞大的系统，大气过程发生变化时，其他组成部分如海洋(海水温度，海面升降等)，大陆(岩石、土壤等)、冰雪覆盖(冰川、大陆冰原、海冰等)和生物圈(植物、动物等)都会发生相应的变化，并在地球表面遗留下它们变化的痕迹；为人们研究地球气候变化的主要依据。 第二节 气候变化的史实 　 地质时期气候----从距今22亿—1万年，其最大特点是冰期与间冰期交替出现。 历史时期气候----指1万年左右以来的气候。 近代气候----指最近一、二百年有气象观测记录时期的气候。 一、地质时期的气候变化 　　 二、历史时期的气候变化 自第四纪更新世晚期约距今1万年左右的时期开始，全球进入冰后期。 挪威的冰川学家曾作出冰后期的近1万年来挪威的雪线升降图从图上看来，近1万年雪线升降幅度并不小，它显示冰后期气候的变化是相当明显的。 竺可桢先生的《中国近五千年来气候变迁的初步研究》一文为纲，简述我国近五千年历史时期的气候变化于下： 　在近五千年的最初两千年，即从仰韶文化到安阳殷墟，大部分时间的年平均温度比现在高出2℃左右，冬季1月的温度大约比现在高3-5℃。 温暖期： 1)公元前3000-1000年左右(仰韶文化和安阳殷墟)； 2)公元前770年到公元初(秦汉时代)； 3)公元600-1000年(隋唐时代)； 4)公元1200-1300年(元朝初期)。 寒冷期： 1)公元前1000年左右到公元前850年(周代初期)； 2)公元初年到公元600年(东汉、三国到六朝时代)； 3)公元1000-1200年(南宋时代)； 4)公元1400年(明末清初)开始。 温暖期愈来愈短，温暖的程度愈来愈低。 寒冷期愈来愈长，程度愈来愈强。 三、近代气候变化特征 归纳： 全球气候变化特征： 全球地质时期气候变化的时间尺度在22亿年到1万年以上，以冰期和间冰期的出现为特征，气温变化幅度在10℃以上。冰期来临时，不仅整个气候系统发生变化，甚至导致地理环境的改变。 历史时期的气候变化是近1万来，主要是近5000年来的气候变化，变化的幅度最大不超过2--3℃，大都是在地理环境不变的情况下发生的。 近代的气候变化主要是指近百年或20世纪以来的气候变化，气温振幅在0.5--1.0℃。 第三节 气候变化的因素 　　 气候的形成和变化受多种因子的影响和制约，下图表示各因子之间的主要关系，图中C.D是气候系统的两个主要组成部分，A、B、F则是外界因子。 一、太阳辐射的变化 太阳辐射是气候形成的最主要因素。气候的变迁与到达地表的辐射能的变化关系至为密切。引起太阳辐射能变化的条件是多方面的。 　　(一)地球轨道因素的改变 　　 地球在自己的公转轨道上，接受太阳辐射能。而地球公转轨道的三个因素：地球轨道的偏心率、地轴的倾斜度和春分点的位置等都是以一定的周期在变动着的，这就导致地球上所受到的太阳天文辐射发生变动，引起气候变迁。 　　 1.地球轨道偏心率的变化： 由天文辐射原理可知：到达地球表面单位面积上的天文辐射强度是与日地距离(b)的平方成反比的，地球绕太阳公转轨道是一个椭圆形，现在这个椭圆形的偏心率(e)约为0.016。目前北半球冬季位于近日点附近，因此北半球冬半年比较短(从秋分至春分，比夏半年短7.5日)。但偏心率是在0.00-0.06之间变动的，其周期约为96000年，以目前情况而论地球在近日点时所获得的天文辐射量(不考虑其他条件的影响)较现在远日点的辐射量约大1／15。当偏心率e值为极大时，则此差异就成为1／3；如果冬季在远日点，夏季在近日点，则冬季长而冷，夏季热而短，使一年之内冷热差异非常大。这种变化情况南北半球是相反的。 2.地轴倾斜度的变化： 地轴的倾斜是产生四季的原因。由于地球轨道平面在空间有变动，所以地轴对于这个平面的倾斜度(f)也在变动。现在地轴倾斜度是23.44°，最大时可达24.24°，最小时为22.1°，变动周期约40000年。这个变动使得夏季太阳直射达到的极限纬度(北回归线)和冬季极夜达到的极限纬度(北极圈)发生变动如下图所示。 3.春分点的移动： 春分点沿黄道向西缓慢移动，大纣每21000年，春分点绕地球轨道一周。春分点位置变动的结果，引起四季开始时间的移动和近日点与远日点的变化。地球近日点所在季节的变化，每70年推迟一天。大约在一万年前，