16 第四章 气候变迁.ppt

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1、第四章气候变迁一、地球气候演变史从时间尺度和研究方法来看，地球气候变化史可分为三个阶段：即地质时期气候变迁历史时期气候变化近代气候变化各时期的时间尺度和研究方法时间尺度研究方法地质时期距今22亿年——1万年地层沉积物、冰川遗迹、动植物化石、树木年轮、放射性元素测定法等历史时期距今1万年——+-300年以来前5千年研究通过地质、古生物等资料考察、后5千年根据文字记载现代上世纪二十年代至今少数地区的气氛气象记录，计算1、地质时期的气候变迁——指距今22亿年至1万年的气候变化。它气候变化幅度很大，它不但形成了各种时间尺度的冰河期和间冰期的相互交替，同时

2、也相应地存在着生态系统、自然环境等的巨大变迁。地质时期的气候体现了大气、海洋、大陆、冰雪和生物圈等组成的气候系统的总体变化。从46亿年前开始，地球进入到地质年代，逐渐产生次生大气；大约在30亿前，地球上出现生命，并开始改造地球大气；到寒武纪（古生代），大气才被生物改造成现在这个样子。但是，对于古生代以前（元古代和太古代）的古气候，我们几乎一无所知，到了古生代，古气候状况才逐渐清楚起来。发生过多少次大冰期，说法不一，但普遍认为，地质时期的气候变迁大致经历过三次大冰期和两次大间冰期。1）震旦纪大冰期气候——至今6亿年前。在亚、欧、非、北美和澳大利亚的

3、大部分地区中都发现了冰碛层。2）寒武纪—石炭纪大间冰期——距今3~6亿年，包括寒武、奥陶、志留纪、泥盆纪和石炭纪，当时气候总体上趋于温暖、湿润，森林生长繁茂，成煤期。3）石炭—二叠纪大冰期——距今2-3亿年，始于石炭纪末期，止于二叠纪中期，主要影响在南半球。4）三叠纪—第三纪大间冰期——距今2亿年到200万年，包括三叠、侏罗、白垩，都是温暖气候。三叠纪时气候炎热而干，到侏罗纪时转为湿热，成为继石炭之后又一个成煤期。白垩纪时转为干燥，到新生代的早第三纪世界气候更普遍变暖。晚第三纪东亚大陆东部气候趋于湿润。5）第四纪大冰期——距今200万开始至现在。

4、影响范围十分广泛的世界规模的大冰期。在第四纪时受冰期进退直接影响的地区形成亚冰期（平均气温比现在低8~12℃）和亚间冰期（气候比现在偏暖，低纬地区比现在高5.5℃）。我国也发生过多次亚冰期和亚间冰期气候的交替演变。二、第四纪气候旋廻现在仍处在第四纪大冰期的冰后期中。其实，第四纪大冰期中的气候也有很大的变化，曾经出现过几次亚冰期和亚间冰期，变化的时间短则几千年，长则几万年或十几万年。气候在亚冰期和亚间冰期之间旋廻，每个亚冰期与间亚冰期称为一个旋廻，平均约100000a在20世纪初，地质学家根据阿尔卑斯山区的资料，确定那里存在四次亚冰期的规律。这就是

5、：群智亚冰期、民德亚冰期、里斯亚冰期和武木亚冰期，在这些亚冰期之间是亚间冰期。以后在北欧、北美、亚洲等地也纷纷找到了对应的亚冰期。在我国对应的亚冰期是：都阳亚冰期、大姑亚冰期、庐山亚冰期和大理亚冰期。在第四纪大冰期中，仍然有寒冷和温暖的更替。在寒冷时期：出现亚冰期，雪线高度下降，冰川前进。在温暖时期：出现亚间冰期，气温升高，雪线高度上升，冰川退缩，。民德一里斯（大姑-庐山）亚间冰期长达17-18万年。三、冰后期气候自240MaBP(至今240万年）到大约10000aBP是第四纪的更新世，末次冰期最盛时在18000aBP，此后气候即逐渐回暖，进入间

6、冰期。现代气候处于间冰期的温暖时期之后。根据科学研究发现，从亚间冰期向亚冰期过渡时，气候常呈渐变形式，其中没有清楚的界线。从亚冰期向亚间冰期过渡时，气候常呈突变形式，两者之间有明确的分界线。科学家们称为终止线。在距今1.1万年前后出现了一条终止线，标志着最近一次亚冰期结束，随之而来的是一次新的亚间冰期，气候由冷增暖。末次间冰期约持续50000a，气温可能比现在高2-30c末次冰期约持续60000a,气温可能比现在低7-80c，最冷为18000aBP,气温比现在冷8-120c现代气候处于间冰期的温暖时期从图上可看出，变冷是缓慢的，而升温是急剧的四、

7、第四纪气候变化的原因南斯拉夫气候学家来兰柯维奇在20世纪30年代提出的理论由于地球轨道三要素的自然小波动造成的。地球轨道三要素是指：1、地球轨道的偏心率2、地轴的倾斜度（黄赤交角的大小）3、春分点的移动。1、地球轨道的偏心率a是椭圆长半轴，b是短半轴，e为偏心率偏心率现在为0.0167，偏心率变动范围0.0005-0.0607。变动周期约为96000年。偏心率的变化影响日地距离，从而影响太阳辐射强度，导致地球上的气候发生变化。目前的偏心率下，远、近日点的太阳辐射相差给7%，而偏心率最大时，两者相差可达30%。可见影响之巨大。2、地轴的倾斜度（黄赤

8、交角的大小）地轨倾斜又称黄赤交角，是地球上产生四季的原因。地轨倾斜度的变化，会导致回归线和极圈的纬度发生变化，从而改变地球上的季节。地轨