全球變化課件06 新生代衰落與第四紀

1、第六章第六章新生代衰落與第四紀新生代衰落與第四紀 本章內(nèi)容本章內(nèi)容1,1,新生代衰落新生代衰落2,2,第四紀冰期第四紀冰期- -間冰期變化及轉(zhuǎn)換機制間冰期變化及轉(zhuǎn)換機制3,3,人類的演化與環(huán)境人類的演化與環(huán)境1.1.新生代衰落新生代衰落新生代包括第三紀和第新生代包括第三紀和第 四紀，歷時四紀，歷時65006500萬年。萬年。期間，環(huán)境呈變冷、變期間，環(huán)境呈變冷、變 干的趨勢性變化，稱為干的趨勢性變化，稱為 新生代衰落新生代衰落。1,1,新生代衰落新生代衰落1.1 降溫第四季冰期來臨海洋中海洋中O O1818同位同位素的增素的增多標志多標志氣候變氣候變冷冷。新生代期間每一次降溫可能新生代期間每一

2、次降溫可能與與板塊運動板塊運動及相應的及相應的大洋環(huán)大洋環(huán)流結構流結構的調(diào)整有關的調(diào)整有關50MaBP50MaBP1始新世期間，始新世期間，澳大利亞從南澳大利亞從南極洲分離向北極洲分離向北運動，形成了運動，形成了具有重要意義具有重要意義的南大洋通道，的南大洋通道，使西風環(huán)流能使西風環(huán)流能夠建立起夠建立起繞極繞極環(huán)流環(huán)流。38MaBP38MaBP事件（始新世末期事件）事件（始新世末期事件）2 南極海域南極海域 氣候急速變冷，導致深海海水溫度下降氣候急速變冷，導致深海海水溫度下降4-54-5攝氏度，并導致南極海域表層水溫大幅降低，攝氏度，并導致南極海域表層水溫大幅降低，在環(huán)南極地區(qū)海面形成冰凍環(huán)境

3、，并在環(huán)南極地區(qū)海面形成冰凍環(huán)境，并第一次大第一次大規(guī)模海冰出現(xiàn)規(guī)模海冰出現(xiàn)寒冷的高鹽度海水下沉，形成寒冷的高鹽度海水下沉，形成南極底層水，南極底層水，溫鹽環(huán)流溫鹽環(huán)流出現(xiàn)出現(xiàn)南印度洋的寒冷表層水注入羅斯海，觸發(fā)冰凍南印度洋的寒冷表層水注入羅斯海，觸發(fā)冰凍作用形成海冰，鹽度較高的冷水下沉又形成底作用形成海冰，鹽度較高的冷水下沉又形成底層水，導致層水，導致溫鹽環(huán)流溫鹽環(huán)流出現(xiàn)出現(xiàn)。塔斯馬尼亞海塔斯馬尼亞海道開啟道開啟 氣候變冷氣候變冷大規(guī)模海退大規(guī)模海退構造運動構造運動地中海成封閉盆地地中海成封閉盆地蒸發(fā)作用強烈蒸發(fā)作用強烈水位降低水位降低鹽度增大鹽度增大巨厚的蒸發(fā)礦床巨厚的蒸發(fā)礦床海洋生物群毀

4、滅海洋生物群毀滅導致開放大洋鹽度下降，導致開放大洋鹽度下降，海水凍結溫度提高，海水凍結溫度提高，使高緯海冰進一步擴展，使高緯海冰進一步擴展，氣候更加變冷氣候更加變冷 6.2-5MaBP地中海3MessinisnMessinisn鹽度危機鹽度危機冰漂碎屑冰漂碎屑 3MaBP 3MaBP 晚上新世晚上新世4南北美洲之間通道此時關閉，導致墨西哥暖流南北美洲之間通道此時關閉，導致墨西哥暖流增強，將更多水氣輸送到高緯，促進那里的降增強，將更多水氣輸送到高緯，促進那里的降雪。北半球氣候變冷導致冰川顯著擴張，在北雪。北半球氣候變冷導致冰川顯著擴張，在北大西洋發(fā)現(xiàn)大西洋發(fā)現(xiàn)冰漂碎屑冰漂碎屑存在，標志著作為第四

5、紀存在，標志著作為第四紀特征的冰蓋迅速增長與消融的時期的開始特征的冰蓋迅速增長與消融的時期的開始。1.1.新生代衰落新生代衰落1.2 旱化趨勢1撒哈拉沙漠撒哈拉沙漠形成形成構造運動構造運動構造運動非洲板塊非洲板塊非洲板塊北移北移北移南美和澳洲南美和澳洲南美和澳洲板塊北移板塊北移板塊北移青藏高原青藏高原青藏高原隆起隆起隆起貿(mào)易風風速增大貿(mào)易風風速增大將撒哈拉地表沖積物將撒哈拉地表沖積物改造成沙丘改造成沙丘 中國從中國從2.4MaBP2.4MaBP開始出現(xiàn)黃土沉開始出現(xiàn)黃土沉積積http:/ 23從從2.4MaBP2.4MaBP開始形成的夏干的地中海氣候開始形成的夏干的地中海氣候 自然地帶分異復雜

6、化自然地帶分異復雜化課本148頁 圖6-51,1,新生代衰落新生代衰落結局結局自然地帶分異復雜化自然地帶分異復雜化課本148頁 圖6-51,1,新生代衰落新生代衰落結局結局可能存在環(huán)繞全球的赤道流可能存在環(huán)繞全球的赤道流暖熱大洋環(huán)流形式暖熱大洋環(huán)流形式南極無冰南極無冰繞極環(huán)流繞極環(huán)流冰川發(fā)育冰川發(fā)育課本143頁，圖6-1結局結局1,1,新生代衰落新生代衰落特征：特征：周期：周期：驅(qū)動力：驅(qū)動力：/institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=99482.第四紀冰期-間冰期變化及轉(zhuǎn)換機制2.1 第四紀冰期-間冰期變化 基本特征

7、：基本特征：最后一旋回所顯示的全球變化過程的特征最后一旋回所顯示的全球變化過程的特征 1 1 轉(zhuǎn)換過程的不對稱性轉(zhuǎn)換過程的不對稱性 2 2 環(huán)境要素變化的協(xié)同性環(huán)境要素變化的協(xié)同性 3 3 狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的時滯現(xiàn)象（氣候狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的時滯現(xiàn)象（氣候- -植被植被- -冰蓋消融）冰蓋消融） 4 4 快速變換事件快速變換事件 /institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=9948（亞軌道（亞軌道sub-orbitalsub-orbital或亞米蘭科維奇事件）或亞米蘭科維奇事件）1D-OD-O顫動顫動 格陵蘭格陵蘭 格陵蘭不同

8、地點的冰芯反應的快速氣候波動格陵蘭不同地點的冰芯反應的快速氣候波動HeinrichHeinrich事件事件 北大西洋北大西洋 北大西洋末次冰期期間的沉積中普遍存在北大西洋末次冰期期間的沉積中普遍存在6 6次大的次大的冰漂碎屑沉積事件。冰漂碎屑沉積事件。HeinrichHeinrich事件與事件與D-OD-O事件關系十分明顯：每隔幾次事件關系十分明顯：每隔幾次D-OD-O事件，就出現(xiàn)一次事件，就出現(xiàn)一次HeinrichHeinrich事件，事件，HeinrichHeinrich事件正發(fā)事件正發(fā)生在生在D-OD-O顫動中顯著寒冷階段，每次寒冷的顫動中顯著寒冷階段，每次寒冷的HeinrichHein

9、rich事件之后又有較暖的事件之后又有較暖的D-OD-O事件事件。 2寒冷氣候的標志植物寒冷氣候的標志植物, ,因因此用來命名北歐地區(qū)出現(xiàn)的此用來命名北歐地區(qū)出現(xiàn)的寒冷事件寒冷事件 www-geol.unine.ch/04_VS_TI/04_VS_TI-Images/64.jpg新仙女木期溫度突然下降，使氣候回到了冰期環(huán)境。起因仍新仙女木期溫度突然下降，使氣候回到了冰期環(huán)境。起因仍在在爭論爭論中中新仙女木事件新仙女木事件 Younger Younger DryasDryas（YDYD）YDYD最常見的最常見的14C14C測年值為測年值為11-10kaBP,11-10kaBP,持續(xù)了持續(xù)了115

10、0-1150-1300a,1300a,然后再大約然后再大約10a10a內(nèi)內(nèi)結束結束 BroeckerBroecker 觀點觀點 勞倫泰得冰蓋融化，寒冷淡水注入北大西洋，使勞倫泰得冰蓋融化，寒冷淡水注入北大西洋，使北大西洋暖流中斷。北大西洋暖流中斷。主流觀點之一主流觀點之一冰蓋擴張，冰川前進，形成冰期。14kaBP14kaBP末次冰期終末次冰期終止后，止后，LaurentideLaurentide冰蓋迅速消融，大冰蓋迅速消融，大量融水注入北大西量融水注入北大西洋。洋。表層水被淡化，以致無法形成深層水，導致大西洋環(huán)流停止。地球軌道地球軌道參數(shù)變化參數(shù)變化太陽輻射太陽輻射變化變化反饋機制反饋機制 冰

11、期冰期- -間冰期間冰期轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換2.2 第四紀冰期-間冰期轉(zhuǎn)換機制2.第四紀冰期-間冰期變化及轉(zhuǎn)換機制反饋機制反饋機制與全球海平面升降相聯(lián)系，與氣溫變化呈正與全球海平面升降相聯(lián)系，與氣溫變化呈正反饋過程。反饋過程。CO2CO2、CH4CH4與溫度成正反饋與溫度成正反饋 水汽、氣溶膠的反饋水汽、氣溶膠的反饋熱量輸送熱量輸送 2.2 2.2 - -間冰期轉(zhuǎn)換機制間冰期轉(zhuǎn)換機制1大洋傳送帶Thermohaline circulation /./index.html /Study/Paleoc

12、limatol. 2.2 2.2 - -間冰期轉(zhuǎn)換機制間冰期轉(zhuǎn)換機制末次冰期最盛期末次冰期最盛期(LGM)(LGM)LGM(18kaBP)/institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=994822.2 2.2 - -間冰期轉(zhuǎn)換機制間冰期轉(zhuǎn)換機制/./nature/geology.html 3.人類的演化與環(huán)境3.1 人類的出現(xiàn)與發(fā)展一般估計人類最早起源于一般估計人類最早起源于7MaBP7MaBP， 最早的能人出現(xiàn)在最早的能人出現(xiàn)在2.4MaBP2.4MaBP。 （2.4MaBP2.4MaBP正是第四紀

13、開始的時間，黃土也是正是第四紀開始的時間，黃土也是從從2.4MaBP 2.4MaBP 開始出現(xiàn)的）開始出現(xiàn)的）3.1 3.1 人類階段人類階段進步進步環(huán)境變化環(huán)境變化生存空間生存空間前人(南方古猿)74MaBP74MaBP直立行走直立行走森林森林林棲林棲能人2.4MaBP2.4MaBP大腦增大大腦增大打造石器打造石器非洲干旱非洲干旱森林退縮森林退縮草原擴大草原擴大地上生活地上生活直立人2MaBP2MaBP使用火使用火人類居住空間人類居住空間得到了第一次得到了第一次擴展擴展早期智人2020萬年前萬年前工具進步工具進步環(huán)境惡劣環(huán)境惡劣最后冰期最后冰期人類居住空間人類居住空間第二次顯著擴第二次顯著擴

14、展展晚期智人1010萬年前萬年前技術的進步技術的進步3.1 3.1 熱帶雨林熱帶雨林-稀樹草原稀樹草原-東非大裂谷東非大裂谷http:/ 采集-狩獵者對環(huán)境的影響3.人類的演化與環(huán)境3.2 3.2 氣候變化論 ？在更新世發(fā)生的其它許多次快速變化事件中并沒有在更新世發(fā)生的其它許多次快速變化事件中并沒有 類似的滅絕事件發(fā)生類似的滅絕事件發(fā)生更新世濫殺 ？在此之前，歐洲和澳大利在此之前，歐洲和澳大利 亞的狩獵者與哺乳動物一起亞的狩獵者與哺乳動物一起 共處了數(shù)千年共處了數(shù)千年 ？多種在考古遺址中大量發(fā)多種在考古遺址中大量發(fā) 現(xiàn)的動物并未滅絕（馴鹿）現(xiàn)的動物并未滅絕（馴鹿） http:/ (動物百態(tài))人

15、類活動的間接影響 對生態(tài)系統(tǒng)結構和穩(wěn)定性的改變（恢復力對生態(tài)系統(tǒng)結構和穩(wěn)定性的改變（恢復力VS穩(wěn)定性）穩(wěn)定性）http:/ http:/ 面對全球變化，我們?yōu)槭裁纯只? ? 全球是否變暖了全球是否變暖了, ,變暖的幅度是否真的應令人震驚變暖的幅度是否真的應令人震驚? ? 人類活動到底是不是罪魁禍首人類活動到底是不是罪魁禍首, ,我們何去何從我們何去何從? ? 為什么要恐慌為什么要恐慌面對全球變化，我們?yōu)槭裁纯只?聯(lián)合國氣候變化機構和聯(lián)合國氣候變化機構和 的偉大的宣傳圖標之一的偉大的宣傳圖標之一( (邁克爾邁克爾曼恩曼恩 10001980-10001980-樹木年輪樹木年輪 2020世紀世紀-

16、-地表溫度地表溫度) )面對全球變化，我們?yōu)槭裁纯只?溫室效應理論溫室效應理論: : 二氧化碳升高二氧化碳升高“二氧化碳濃度的增加滯后氣溫變化的時間為二氧化碳濃度的增加滯后氣溫變化的時間為400-1000400-1000年年”換句話說換句話說, ,二氧化碳的變化是由于氣溫變化引起的二氧化碳的變化是由于氣溫變化引起的.(George .(George Taylor,2003Taylor,2003) ) 溫度升高溫度升高海洋海洋植物植物土壤土壤(400-1000a)(400-1000a)南極南極, ,格陵蘭島在變冷格陵蘭島在變冷(J.C.Comiso,2002)(E.Hanna,2003)(J.C

17、.Comiso,2002)(E.Hanna,2003)氣溫上升氣溫上升面對全球變化，我們?yōu)槭裁纯只?化石燃料化石燃料 燃料燃料 化肥化肥 風能風能/ /太陽能太陽能/ /生物能生物能 柴木柴木 增加耕地增加耕地/ /饑餓饑餓 大量土地大量土地森林喪失森林喪失/ /效率下降效率下降生物多樣性下降生物多樣性下降/ /人類進步減慢人類進步減慢面對全球變化，我們?yōu)槭裁纯只?“哥本哈根共識哥本哈根共識”2004.052004.05全世界該如何支出全世界該如何支出500500億美元億美元?16/17?16/17 的實施每年至少要耗資的實施每年至少要耗資15001500億美元億美元聯(lián)合國兒童基金會估計聯(lián)合國兒童基金會估計, ,每年僅需每年僅需700-800700-800億美元億美元, ,就可以讓所有第三世界國家的居民獲得最基本的清就可以讓所有第三世界國家的居民獲得最基本的清潔飲水潔飲水, ,衛(wèi)生設施衛(wèi)生設施, ,基本醫(yī)療保健和教育基本醫(yī)療保健和教育.-Bjorn .-Bjorn Lomborg,2001Lomborg,2001面對全球變化，我們?yōu)槭裁纯只?恰恰是就是在寒冷黑暗的冰期恰恰是就是在寒冷黑暗的冰期, ,