Chap4 氣候變化的原因及應(yīng)對

氣候變化的原因及應(yīng)對

包括大氣圈、水圈(海洋、湖泊等)、巖石圈(平原、高山、高原和盆地等地形)、冰雪圈(極地冰雪覆蓋和冰川等)和生物圈(動、植物群落和人類)在內(nèi)，能夠決定氣候形成、分布、特征和變化的物理子系統(tǒng)?！魵夂蛳到y(tǒng)氣候系統(tǒng)熱力屬性:包括空氣、水、冰和陸地表面的溫度；動力屬性:包括風(fēng)、洋流及與之相聯(lián)系的垂直運動和冰體運動；水分屬性:包括空氣濕度、云量及云中含水量、降水量、土壤濕度、河湖水位、冰雪等；靜力屬性:包括大氣和海水的密度和壓強、大氣的組成成分、大洋鹽度及氣候系統(tǒng)的幾何邊界和物理常數(shù)等。氣候系統(tǒng)的屬性

外部因子：將那些能夠影響氣候而本身不受氣候影響的因子稱為外部因子（如太陽輻射、地球軌道參數(shù)的變化、大陸飄移、火山活動等）；

內(nèi)部因子：氣候系統(tǒng)各成員之間的相互作用為內(nèi)部因子（如大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、冰雪圈等之間的關(guān)系）。

外部因子又必須通過系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用，才能對氣候產(chǎn)生影響。氣候形成和變化的影響因子1、太陽輻射的變化①太陽活動②地球軌道要素變化地球軌道偏心率/地軸傾斜度2、大氣環(huán)流的變化3、下墊面的變化①海陸分布；②造山運動；③火山活動；4、人類活動第一節(jié)氣候變化的影響因素氣候的形成和變化的影響因子①太陽輻射米蘭科維奇理論

記錄表明，第四紀晚期（過去70萬年）的氣候，具有以2～10萬年為周期的一系列冰期-間冰期旋回變化特征，其周期與地球軌道偏心率（周期為10萬年）、黃赤交角（周期為4.1萬年）以及歲差（周期為1.9～2.3萬年）的周期相關(guān)。米氏理論可以概括為:65°N附近夏季太陽輻射變化是驅(qū)動第四紀冰期旋回的主因。②宇宙地球物理因子-太陽系公轉(zhuǎn)一周大約需要2.5億年太陽所在銀河系③環(huán)流因子（包括洋流和大氣環(huán)流）南極北極赤道30°30°60°60°60°60°30°30°西南東北偏西風(fēng)西南西南偏東風(fēng)西北東南偏西風(fēng)西北西北偏東風(fēng)副熱帶高壓帶東北信風(fēng)帶低緯環(huán)流圈極地高壓帶副極地低壓帶中緯環(huán)流圈西風(fēng)帶東風(fēng)帶高緯環(huán)流圈副熱帶高壓帶東南信風(fēng)帶西風(fēng)帶副極地低壓帶東風(fēng)帶極地高壓帶低緯環(huán)流圈中緯環(huán)流圈高緯度環(huán)流赤道低氣壓帶④下墊面因子（包括海陸分布、地形與地面特性、冰雪覆蓋）

1991年6月菲律賓皮納圖博火山爆發(fā),造成了4W／m2的輻射冷卻，全球氣溫下降0.5℃達兩年之久。在短期之內(nèi)的影響，遠比工業(yè)革命以來溫室氣體增加造成的溫室效應(yīng)還要劇烈?；鹕交顒拥挠绊憿萑祟惢顒拥挠绊懸?、改變大氣的化學(xué)組成二、改變下墊面性質(zhì)三、人為熱與水汽的排放四、城市氣候效應(yīng)第二節(jié)人類活動的影響各種溫室氣體的增溫效應(yīng)比較氣體種類增溫效應(yīng)（CO2為1）增溫效應(yīng)（%）生命周期（a）二氧化碳（CO2）163%50-200甲烷（CH4）2315%12-17氮氧化合物（N2O）3104%120氟氯碳化物（CFCs）140~117000%13.3全氟碳化物（PFCs）6500~92000%50000六氟化硫（SF6）239007%不詳gaschange1750-2005%Current(2005)atmosphericconcentration

HistoricalperspectiveoncurrentconcentrationMajorsources,humanandnatural

Carbodioxide35%379ppmHigherthananyinthepast650,000yearsFossilfueluse,deforestationandlandusechanges,agriculture,cementproduction,decompositionoforganicmatter,oxidationoforganiccarboninsoils,oceans

Methane142%1,774ppbHigherthananyinatleast650,000yearsAgriculture,fossilfueluse,ruminants(e.g.,cows)andmanuremanagement,landfills,wetlands,decompositionoforganicmatterNitrousoxide18%319ppbAppearstobehigherthananyinthepast650,000yearsAgriculture,fossilfueluse,animalmanuremanagement,sewagetreatment,nitricacidproduction,varietyofbiologicalsourcesinsoilandwater一、改變大氣的化學(xué)組成與氣候效應(yīng)臭氧空洞二、改變下墊面性質(zhì)與氣候效應(yīng)

a森林破壞

b海洋石油污染

c填湖造陸

d開鑿運河植被破壞巨型油輪-載油重量高達50萬噸三、人為熱與人為水汽的排放城市的3C污染：Coal、Car、ConstructionsiteF-117Mig-29◆城市熱島效應(yīng)比郊區(qū)熱，形成熱島環(huán)流（城市風(fēng)系）；◆城市干島效應(yīng)和濕島效應(yīng)白天干、夜晚濕，交替出現(xiàn)；◆城市渾濁島效應(yīng)

污染物多、凝結(jié)核多、霧多、低云多、日照較短?！羝骄L(fēng)速小◆有熱島環(huán)流四城市氣候地球之夜第三節(jié)氣