2025年《觀潮》課件：從海洋看氣候變化

從海洋看氣候變化時(shí)間：20XX.XX01海洋與氣候的緊密聯(lián)系02海洋視角下的氣候變化證據(jù)03海洋視角下的氣候變化影響04應(yīng)對(duì)氣候變化的海洋策略目錄Content05未來(lái)展望海洋與氣候的緊密聯(lián)系PART01海洋環(huán)流調(diào)節(jié)能量和水分海洋是大氣熱量的主要供應(yīng)者，占地球面積71%的海洋通過(guò)與大氣的能量物質(zhì)交換，調(diào)節(jié)全球能量和水分平衡。海洋的蒸發(fā)量大約占地表總蒸發(fā)量的84%，每年可以把36000億立方米的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，影響大氣的熱量和水汽分布。海洋吸收二氧化碳海洋仿佛巨大的二氧化碳沉淀池，目前已儲(chǔ)存1500億噸碳，每年吸收23億噸碳，是人類全年釋放二氧化碳總量的1/4。海洋吸收二氧化碳主要有兩種途徑：二氧化碳溶于水和海洋生物光合作用吸收，其中藻類光合作用吸收效果顯著。潮汐的“恒溫器”作用海洋學(xué)研究所的查爾斯季林認(rèn)為，月球通過(guò)影響地球上的潮汐使地球的溫度上升，地球、月亮和太陽(yáng)相對(duì)位置的變化會(huì)引起潮汐強(qiáng)度的逐漸變化，其周期與氣候周期一致。當(dāng)日、地、月排成一線且相互距離最小時(shí)，日月引潮力相互加強(qiáng)，更多海洋深處的冷水被帶到海面，冷卻海洋上的空氣；當(dāng)日、地連成的直線與月、地連成的直線相互垂直時(shí)，海洋深處的冷水很難被帶到海面，世界變得暖和。海洋對(duì)氣候的調(diào)節(jié)作用由于大氣中溫室氣體濃度增加，海洋吸收了大量熱量，自20世紀(jì)70年代以來(lái)，海洋吸收了溫室氣體排放的93%以上的過(guò)剩熱量，導(dǎo)致海洋溫度升高，過(guò)去100年來(lái)，全球海平面溫度平均每十年增加約0.13攝氏度。海平面上升是由全球氣候變暖、極地冰川融化、上層海水變熱膨脹等原因引起的全球性現(xiàn)象，近百年來(lái)全球海平面已上升了10-20厘米，并且未來(lái)還要加速上升，這對(duì)沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)等有著重大影響。海洋增暖與海平面上升從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，全球變暖趨勢(shì)加快，冰川融化也在加快，中國(guó)近5萬(wàn)條冰川中有80%都在退縮，冰川融水注入海洋，導(dǎo)致海平面升高。海洋酸化是指由于吸收大氣中過(guò)量的二氧化碳，導(dǎo)致海水逐漸變酸的過(guò)程，海水表層pH值已從8.2降低到8.1，這種酸化會(huì)改變海水的化學(xué)平衡，使多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅。冰川融化與海水酸化海洋變暖、酸化和失去氧氣導(dǎo)致了海洋生態(tài)系統(tǒng)的退化，海洋正經(jīng)歷著“反面進(jìn)化”，退化成幾百萬(wàn)年前原始的“一鍋湯”，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化，如海洋提供的氧氣量減少、漁業(yè)資源減少等。海洋生態(tài)系統(tǒng)的變化將影響到地球上每個(gè)人，因?yàn)楹Ｑ笾С值厍蛏仙哪芰Γ渥兓瘜?huì)影響到人類的生存和發(fā)展。海洋生態(tài)系統(tǒng)受損氣候變化對(duì)海洋的影響海洋視角下的氣候變化證據(jù)PART02歷史海洋溫度數(shù)據(jù)過(guò)去100年來(lái)，全球海平面溫度平均每十年增加約0.13攝氏度，深海也受到影響，其中三分之一的多余熱量吸收到海面以下700米的海洋中，這些數(shù)據(jù)記錄了海洋溫度的變化趨勢(shì)。從1880年至2015年每年全球海平面溫度的異?，F(xiàn)象顯示，海洋溫度的變化與全球氣候變化密切相關(guān)，為研究氣候變化提供了重要依據(jù)。海洋溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)代海洋溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)包括衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)觀測(cè)等，這些技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)海洋溫度的變化，為研究氣候變化提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。例如，衛(wèi)星遙感可以監(jiān)測(cè)全球海洋表面溫度的變化，浮標(biāo)觀測(cè)可以獲取海洋不同深度的溫度數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有助于科學(xué)家更好地理解海洋與氣候之間的相互作用。海洋溫度變化的影響海洋溫度的變化會(huì)影響海洋生態(tài)系統(tǒng)，如珊瑚礁的白化現(xiàn)象，當(dāng)海水溫度升高時(shí)，珊瑚礁會(huì)失去共生藻類，導(dǎo)致白化，進(jìn)而影響整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。海洋溫度的變化還會(huì)導(dǎo)致海洋環(huán)流的變化，進(jìn)而影響全球氣候，例如，大西洋暖流的變化會(huì)影響歐洲的氣候，使其變得更加寒冷或溫暖。010203海洋溫度變化記錄物種分布范圍的改變氣候變化導(dǎo)致海洋溫度升高，許多海洋生物的分布范圍發(fā)生了改變，一些原本生活在寒冷海域的物種開(kāi)始向溫暖海域遷移，而一些生活在溫暖海域的物種則面臨生存空間的壓縮。例如，一些北極地區(qū)的魚(yú)類開(kāi)始向更北的海域遷移，而一些熱帶地區(qū)的珊瑚礁生物則因?yàn)楹Ｋ疁囟壬叨媾R生存威脅，這種物種分布范圍的改變反映了氣候變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的深刻影響。生物多樣性的變化海洋生物多樣性的變化也是氣候變化的重要證據(jù)之一，隨著海洋溫度升高、海水酸化和海洋生態(tài)系統(tǒng)退化，許多海洋生物的生存環(huán)境發(fā)生了改變，導(dǎo)致生物多樣性減少。例如，一些對(duì)環(huán)境變化敏感的物種如珊瑚礁生物、貝類等的數(shù)量減少，而一些適應(yīng)能力強(qiáng)的物種如藻類等的數(shù)量增加，這種生物多樣性的變化不僅影響了海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡，也對(duì)人類的漁業(yè)資源等產(chǎn)生了重要影響。海洋生物行為的變化氣候變化還導(dǎo)致海洋生物行為的變化，如一些魚(yú)類的洄游路線和繁殖時(shí)間發(fā)生了改變，這些行為的變化反映了海洋生態(tài)環(huán)境的變化，也為研究氣候變化提供了重要線索。例如，一些鮭魚(yú)的洄游路線因海洋溫度升高而發(fā)生了改變，它們需要尋找更冷的水域進(jìn)行繁殖，這種行為的變化不僅影響了鮭魚(yú)的生存和繁殖，也對(duì)相關(guān)的漁業(yè)資源和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)。海洋生物分布變化1海洋沉積物的形成與記錄海洋沉積物是由海洋中的生物、化學(xué)和物理過(guò)程形成的，它記錄了海洋環(huán)境的變化歷史，包括氣候變化的信息。例如，海洋沉積物中的微化石可以反映過(guò)去的海洋溫度、鹽度和生態(tài)環(huán)境等信息，通過(guò)對(duì)這些微化石的研究，科學(xué)家可以重建過(guò)去的氣候變化歷史。2沉積物中的氣候變化信號(hào)海洋沉積物中的氣候變化信號(hào)包括溫度變化、降水變化、冰川活動(dòng)等，通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的研究，科學(xué)家可以了解氣候變化的規(guī)律和趨勢(shì)。例如，沉積物中的冰筏碎屑可以反映冰川活動(dòng)的歷史，當(dāng)冰川融化時(shí)，冰筏碎屑會(huì)沉積在海底，通過(guò)對(duì)這些冰筏碎屑的研究，科學(xué)家可以了解冰川的消長(zhǎng)歷史，進(jìn)而推斷氣候變化的趨勢(shì)。3沉積物記錄的研究方法研究海洋沉積物記錄的方法包括鉆探取樣、實(shí)驗(yàn)室分析等，通過(guò)對(duì)海洋沉積物的研究，科學(xué)家可以獲取大量的氣候變化信息。例如，科學(xué)家可以通過(guò)鉆探取樣獲取不同深度的海洋沉積物，然后在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)這些沉積物進(jìn)行化學(xué)分析、生物分析等，以獲取氣候變化的信息，這些研究方法為了解氣候變化的歷史和規(guī)律提供了重要手段。海洋沉積物記錄海洋視角下的氣候變化影響PART0301海洋溫度升高、海水酸化和海洋生態(tài)系統(tǒng)退化導(dǎo)致海洋生物的生存環(huán)境惡化，許多海洋生物面臨生存威脅，如珊瑚礁的白化現(xiàn)象、貝類的外殼變薄等。這些生存環(huán)境的變化不僅影響了海洋生物的生存和繁殖，也對(duì)整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)，例如，珊瑚礁的白化會(huì)導(dǎo)致許多依賴珊瑚礁生存的海洋生物失去棲息地，進(jìn)而影響整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。海洋生物生存環(huán)境惡化0203海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能包括提供氧氣、吸收二氧化碳、提供漁業(yè)資源等，氣候變化導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化，影響了人類的生存和發(fā)展。例如，海洋生態(tài)系統(tǒng)退化導(dǎo)致海洋提供的氧氣量減少，影響了人類的呼吸；海洋生態(tài)系統(tǒng)退化還導(dǎo)致漁業(yè)資源減少，影響了人類的食物供應(yīng)，這種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的退化對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響海平面上升威脅沿海地區(qū)海平面上升是由全球氣候變暖、極地冰川融化、上層海水變熱膨脹等原因引起的全球性現(xiàn)象，海平面上升對(duì)沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)等有著重大影響。例如，海平面上升會(huì)導(dǎo)致沿海地區(qū)的土地淹沒(méi)、海岸侵蝕、海水入侵等問(wèn)題，威脅沿海地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)，影響沿海地區(qū)的人類生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。氣候變化影響漁業(yè)資源氣候變化導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)的變化，進(jìn)而影響漁業(yè)資源的數(shù)量和分布，漁業(yè)資源的減少會(huì)影響人類的食物供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)收入。例如，一些魚(yú)類的洄游路線和繁殖時(shí)間發(fā)生了改變，導(dǎo)致漁業(yè)資源的分布和數(shù)量發(fā)生變化，漁民的捕撈量減少，漁業(yè)收入降低，這種漁業(yè)資源的變化對(duì)沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生了重要影響。氣候變化加劇海洋災(zāi)害氣候變化導(dǎo)致海洋災(zāi)害加劇，如臺(tái)風(fēng)、海嘯、風(fēng)暴潮等災(zāi)害的頻率和強(qiáng)度增加，這些災(zāi)害對(duì)沿海地區(qū)的人類生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。例如，臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度和頻率增加會(huì)導(dǎo)致沿海地區(qū)的房屋倒塌、道路損壞、農(nóng)田被淹等問(wèn)題，給沿海地區(qū)的人類生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大損失，這種海洋災(zāi)害的加劇對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。對(duì)人類社會(huì)的影響020301海洋與大氣之間存在著密切的相互作用，海洋通過(guò)與大氣的能量物質(zhì)交換和水循環(huán)等作用在調(diào)節(jié)和穩(wěn)定氣候上發(fā)揮著決定性作用。例如，海洋環(huán)流調(diào)節(jié)全球能量和水分平衡，海洋是大氣熱量的主要供應(yīng)者，海洋的蒸發(fā)量大約占地表總蒸發(fā)量的84%，每年可以把36000億立方米的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，影響大氣的熱量和水汽分布。海洋與大氣的相互作用海洋的變化會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生反饋?zhàn)饔?，例如，海洋溫度升高?huì)導(dǎo)致大氣溫度升高，進(jìn)而影響全球氣候系統(tǒng)；海洋環(huán)流的變化會(huì)影響大氣環(huán)流，進(jìn)而影響全球氣候。例如，大西洋暖流的變化會(huì)影響歐洲的氣候，使其變得更加寒冷或溫暖，這種海洋變化對(duì)氣候的反饋?zhàn)饔脤?duì)全球氣候變化產(chǎn)生了重要影響。海洋變化對(duì)氣候的反饋?zhàn)饔煤Ｑ笫侨驓夂蛳到y(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它在全球氣候系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用，海洋的變化對(duì)全球氣候系統(tǒng)有著深遠(yuǎn)的影響。例如，海洋吸收了大量的二氧化碳，減緩了全球氣候變暖的速度；海洋環(huán)流調(diào)節(jié)全球能量和水分平衡，維持全球氣候的穩(wěn)定，海洋在全球氣候系統(tǒng)中的地位不可替代。海洋在全球氣候系統(tǒng)中的地位對(duì)全球氣候的影響應(yīng)對(duì)氣候變化的海洋策略PART04氣候變化預(yù)警機(jī)制建立氣候變化預(yù)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)布海洋災(zāi)害和氣候變化預(yù)警信息，提高應(yīng)對(duì)氣候變化的能力。例如，當(dāng)監(jiān)測(cè)到海洋溫度異常升高或海平面上升速度加快時(shí)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，提醒沿海地區(qū)做好防災(zāi)減災(zāi)準(zhǔn)備，減少氣候變化對(duì)人類社會(huì)的影響。海洋監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)發(fā)展先進(jìn)的海洋監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)，提高監(jiān)測(cè)和預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。例如，利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，對(duì)海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，提高氣候變化預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供有力的技術(shù)支持。海洋監(jiān)測(cè)體系建設(shè)海洋監(jiān)測(cè)與預(yù)警010203海洋生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)加強(qiáng)海洋生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，保護(hù)海洋生物多樣性，維護(hù)海洋生態(tài)平衡。例如，建立海洋保護(hù)區(qū)，限制人類活動(dòng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞，保護(hù)珊瑚礁、紅樹(shù)林、海草床等重要海洋生態(tài)系統(tǒng)，維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定。海洋生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施海洋生態(tài)修復(fù)工程，修復(fù)受損的海洋生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)海洋生態(tài)功能。例如，通過(guò)種植珊瑚礁、海草床等生物修復(fù)技術(shù)，修復(fù)受損的海洋生態(tài)系統(tǒng)，提高海洋生態(tài)系統(tǒng)的抗逆性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力。海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的國(guó)際合作加強(qiáng)海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的國(guó)際合作，共同應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)。例如，各國(guó)之間可以通過(guò)共享海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，開(kāi)展聯(lián)合研究和項(xiàng)目合作，共同應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，推動(dòng)全球海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)事業(yè)的發(fā)展。海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用推動(dòng)海洋漁業(yè)資源的可持續(xù)利用，合理控制捕撈強(qiáng)度，保護(hù)漁業(yè)資源。例如，實(shí)施漁業(yè)配額制度，限制捕撈量，保護(hù)漁業(yè)資源的可持續(xù)性；推廣生態(tài)漁業(yè)模式，減少漁業(yè)活動(dòng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)資源的可持續(xù)利用。01.海洋能源開(kāi)發(fā)與利用開(kāi)發(fā)和利用海洋能源，如潮汐能、波浪能、海流能等，減少對(duì)化石燃料的依賴，降低溫室氣體排放。例如，建設(shè)潮汐能發(fā)電站、波浪能發(fā)電裝置等，將海洋能源轉(zhuǎn)化為電能，為人類提供清潔能源，同時(shí)減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低溫室氣體排放，應(yīng)對(duì)氣候變化。02.海洋資源可持續(xù)利用的政策與法規(guī)制定和實(shí)施海洋資源可持續(xù)利用的政策與法規(guī)，規(guī)范海洋資源開(kāi)發(fā)和利用行為。例如，制定海洋資源開(kāi)發(fā)和利用的法律法規(guī)，明確海洋資源開(kāi)發(fā)和利用的權(quán)利和義務(wù)，加強(qiáng)對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)和利用的監(jiān)管，確保海洋資源的可持續(xù)利用，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。03.海洋資源可持續(xù)利用未來(lái)展望PART05深入研究海洋與氣候變化的相互作用機(jī)制，揭示海洋對(duì)氣候變化的影響和反饋?zhàn)饔?。例如，通過(guò)建立海洋-大氣耦合模型，模擬海洋與氣候變化的相互作用過(guò)程，揭示海洋環(huán)流、海洋溫度、海洋生物等對(duì)氣候變化的影響和反饋?zhàn)饔茫瑸閼?yīng)對(duì)氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。海洋與氣候變化的相互作用機(jī)制研究海洋碳匯與氣候變化的關(guān)系，探索海洋碳匯的形成機(jī)制和影響因素。例如，通過(guò)研究海洋生物的光合作用、海洋化學(xué)過(guò)程等，了解海洋碳匯的形成機(jī)制和影響因素，為增加海洋碳匯、減緩氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。海洋碳匯與氣候變化研究海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力，探索海洋生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)氣候變化的策略和方法。例如，通過(guò)研究海洋生物的適應(yīng)性進(jìn)化、生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力等，了解海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)機(jī)制，為海洋生態(tài)保護(hù)和修復(fù)提供科學(xué)指導(dǎo)。海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力海洋與氣候變化研究的前沿方向國(guó)際海洋合作機(jī)制建立和完善國(guó)際海洋合作機(jī)制，加強(qiáng)各國(guó)之間的海洋合作與交流。例如，通過(guò)建立國(guó)際海洋合作組織、簽署海洋合作協(xié)議等方式，加強(qiáng)各國(guó)之間的海洋合作與交流，共同應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)。海洋應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)際合作項(xiàng)目海洋應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)際合作成果開(kāi)展海洋應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)際合作項(xiàng)目，共同開(kāi)展海洋監(jiān)測(cè)、海洋生態(tài)保護(hù)、海洋資源可持續(xù)利用等方面的