全球变化因子的空间观测(北大100702) 定量遥感班课件

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1、全球环境变化因子的空间观测郭华东hdguo@ceode.ac.cn2010年7月2日北京大学提纲一、全球环境变化的挑战二、空间观测全球变化的能力三、全球变化因子空间信息提取四、发展全球变化空间观测技术一、全球环境变化的挑战一、全球环境变化的挑战岛屿消失冰川消亡积雪减少病害频发一、全球环境变化的挑战动物的迁移欧洲和北美的蝴蝶已经将它们的活动范围北移了200千米。过去20年，美国蝴蝶不仅出现的时间提前了，而且飞行期也延长了。在西班牙东北部，蝴蝶出现的时间比1952年提前了11天。北美洲的一些野生物种正向气候冷一些的北方迁移。例如，北迁的红狐目前已经侵入到北冰洋狐群的地界。全球变暖引

2、起物候期延长鸟的迁徙和繁殖时间对温度的变化相当敏感。全球变暖导致鸟类的春季活动开始得更早了。如栖息在美国亚利桑那州南部的一种墨西哥鸟1998年筑巢产卵的时间比1971年提前了大约10天。RetreatofArcticseaiceGreenlandstartstomeltmeltabove2000m一、全球环境变化的挑战利用被动微波数据分析发现，格陵兰岛的冰盖2008年比1979年融化速率快了30%。2007年达到峰值，大约融化了冰盖面积的50%；1992年融化速率最慢，是皮纳图博火山造成短暂的全球变冷所致。（updatedfromSteffenetal.2008）一、全球环境变

3、化的挑战所有天气和气候过程，遵从于一个复杂的反馈机制，在全球变暖的大背景下，被称为“极端天气”或“异常气候事件”的状况频繁发生，科学家们却难以给出确切的解释澳大利亚：悉尼北部洪水肆虐巴西：洪涝灾害希腊：雅典燃起“圣火”意大利：高温引发多个地区火灾印度：被淹没的房屋中国：新疆雪灾捷克：局部气温超过40摄氏度一、全球环境变化的挑战——IPCC第四次评估报告WG1结果过去100年（1906－2005年）全球地表平均温度升高0.74℃,海平面升高0.17米；与1980－1999年相比，21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1－6.4℃,海平面可能升高0.18-0.59米；21世

4、纪高温、热浪以及强降水频率可能增加，热带气旋（台风和飓风）强度可能加强。一、全球环境变化的挑战全球变暖的事实近百年（1906－2005年）全球地表平均温度上升了0.74℃，1956－2005年升温0.65℃。1995－2006年中有11年位列有仪器观测以来的最暖12年中。20世纪全球海平面上升约为0.17米；其间1961－2003年平均上升速率约为1.8毫米/年，1993－2003年的平均上升速率约为3.1毫米/年。全球大部分地区积雪退缩，特别是在春季和夏季；近40年北半球积雪逐月退缩（除11月和12月外），在20世纪(IPCCAR4,2007)80年代尤为明显。一、全球环境变

5、化的挑战全球地表温度变化相对于1961－1990年30年气候平均1998年公元200－1980年公元1856－2003年温度距平(℃)(redrewfromMannandJones,2003)年20世纪是过去2000年中最温暖的100年。一、全球环境变化的挑战——哥本哈根全球变化分析报告哥本哈根会议认为，目前：温室气体排放量骤增。气温变化证实了人类活动导致了全球变暖。冰架、冰川及冰盖加速融化。北极海冰急剧消融。低估了现在海平面的上涨速度。已重新对海平面高度进行预测。滞后的行动很可能造成不可逆转的损害。人类必须尽快扭转全球变暖的局面。一、全球环境变化的挑战CO2和

6、CH4是两个最重要的人为温室气体。图为CO2浓度（顶部）和甲烷（底部），其中，红色曲线表示季节性趋势。二氧化碳是全球平均值，其相应数据来自美国国家海洋和大气管理局的地球系统实验室；甲烷数据为莫纳罗亚站提供。一、全球环境变化的挑战全球变暖后，大量海冰融化、扩散。截止2009年12月13日，全球海冰扩散面积已达11,297,969km2。一、全球环境变化的挑战1970-2010海平面变化图，红色为检潮仪观测数据（ChurchandWhite2006），蓝色为卫星观测数据（Cazenaveetal.2008），灰色区域显示的是与IPCC第三次评估报告结果的对比差距。一、全球环境变化的

7、挑战叠加人口密度图后的地球气候系统，显示了局地最可能出现的气候问题，带问号的地区表示有更多不确定的现象存在。目前图中还缺少很多气候问题要素，如浅水珊瑚礁、海洋酸化所威胁等现象。二、空间观测全球变化的能力二、空间观测全球变化的能力多光谱高光谱合成孔径雷达热红外大气激光高度计地表激光高度计被动微波雷达高度计深空探测微波测距测光仪散射计二、空间观测全球变化的能力2009年7月，利用大气红外探测器获得的全球二氧化碳传输图（NASAAqua卫星）二、空间观测全球变化的能力上图为2001至2007年相对