第18卷第5期2003年10月
地球科学进展
A DVAN C E I N E AR T H S C I E N CE S
V o l.18 N o.5
O c t.，2003
文章编号：1001-8166（2003）05-0673-08
快速气候变化与高分辨率的深海沉积记录
翦知盡，黄 维
（同济大学海洋地质教育部重点实验室，上海 200092）
摘 要：通过高分辨率海洋古气候序列研究快速气候变化的机制是大洋钻探O D P及相关的国际海洋古全球变化研究I M AG E S的重要贡献。研究发现，千年、百年尺度的古气候事件具有全球性，不仅见于冰芯和北大西洋高纬区，也发生在热带太平洋等其它海区和地球的其它部分；不仅见于末次冰期，也发生在全新世和早、中更新世。尽管这些快速气候变化的原因和机理尚无定论，但至少说明存在有别于冰期/间冰期冰盖体积变化的因素（如热带过程、太阳活动等）在起作用，从根本上改变了学术界对地球气候环境系统历史的认识。
关 键 词：快速气候变化；高分辨率记录；深海沉积；大洋钻探
中图分类号：P736.22 文献标识码：A
0 前 言
人类社会的可持续发展，要求了解生存环境的变化趋势，而其预测仍然有很大的不确定性，主要原因在于对地质历史上的气候突变和短期事件了解不足。20世纪晚期古气候研究的最大突破，在于证实了地球轨道参数变动造成的第四纪冰期旋回即“米兰柯维奇周期”。然而，古气候学在近年来发现晚第四纪的气候其实极不稳定，易于发生大的快速变化，特别是那些几十年或更短时间内的气候变暖［1］。这种气候的不稳定性在末次冰期海平面下降30～45m时表现最为显著［2，3］，说明地球表层环境系统（水圈、大气圈、冰圈和生物圈）的内部存在某种紧密联系的快速变化。如果全新世百年尺度的气候波动“准周期”得到证实，那21世纪的“温室效应”将会因天然增温而变本加厉［4］。因此，科学界的任务不仅要揭示万年甚至百万年以上等级的“轨道尺度”、“构造尺度”的变化规律作为背景，而且要认识迭加其上的快速突变事件和短周期现象。
学术界最先注意到的快速气候变化就是“新仙
女木期（Y o un ge r D r ya s）”事件。早在1985年举行的“突然气候变化”国际会议专题探讨近20k a来的突变事件，重点就在“新仙女木期”事件［5］。现在看来，这是末次冰消期在转暖过程中持续大约1300±70a（约13～11．64k a B P）的一次气候回返事件：格陵兰上空的气温在近50年内上升了7℃，降尘在不足20年内下降3倍，冰雪堆积速率在3年内增加一倍［6］。后来，到90年代早期，格陵兰的深孔冰芯又将古气候研究推进到高分辨率的新阶段：相距30 km的G R I P与G I SP2两个孔，已成为晚第四纪最佳的古环境序列，揭示了一系列的气候周期与突变事件［8，9］，其中最突出的就是D a n s gaa r d /O e s c h ge r事件（简称D/O事件）。冰期在110～15k a B P之间，格陵兰冰芯中δ18O与降尘含量有23次之多的快速变化，相当于6～7℃的升温，这类事件可以在几十年或者更短的时间内发生［10］，反映了气候系统在冷、暖两种状态之间的“颤动”（f li c k e r i ng）［10］。最初，学术界并不知道这些快速气候变化是格陵兰冰芯及其邻近北大西洋高纬区的特殊现象，还是会延伸到其它大洋或者地球的其它部分？低纬热带区是否也卷
收稿日期：2003-06-16；修回日期：2003-07-02.
*基金项目：国家杰出青年科学基金项目“晚第四纪印度/太平洋海洋通道的水体交换及其全球气候意义”（编号：40125015）；教育部霍英东青年教师基金项目“晚第四纪赤道太平洋上层海水温度纬向梯度的演变”（编号：81015）资助.
作者简介：翦知盡（1966-），男，湖南常德人，教授，主要从事古海洋学和微体古生物学研究. E-m a i l：z j i ank ＠o n li ne. s h. c n
入了这种气候“颤动”？因而，在远离北大西洋的海区获得高沉积速率的岩芯，成为研究千年到十年等级气候变化的首要条件。由于大洋钻探O D P及相关的国际海洋古全球变化研究I M AG E S在采取超长岩芯方面具有显著的优越性，近年来在高分辨率的古环境研究中发挥了极大的作用。本文试图对国内外研究进展和有关文献作一介绍，供相关研究者参考。
1 冰期千年尺度的古气候事件
末次冰期千年尺度的古气候事件已经是众所周知的事情。早在20世纪80年代晚期，德国水文研究所的H e i n r i c h发现大西洋东北部水深4000m左右的130k a沉积中，冰期（M I S第2～4期）有6次粗碎屑的冰筏沉积物（i c e-r a ft e d d e b r i s）和冷水浮游有孔虫相对含量的高峰同时出现，这就是后人所说的H e i n r i c h事件，其间隔从7k a到10k a不等［11，12］。后来，在90年代早期，人们在北大西洋高纬地区深海沉积中又发现了一系列时间间隔更短的快速气候变化。这类事件在冰期中以约1470年的准周期或假周期（p s e udo-p e r i o d i c it y）出现［3］，也称冰期内的间冰段（g l ac i a l i n t e rs t a d i a l），可以延续上千年或更长，与格陵兰冰芯记录的D/O事件相当。有意思的是，在海洋记录中D/O事件与H e i n r i c h事件的关系十分明显：每隔几次D/O事件出现一次H e i n-r i c h事件，逐次的D/O事件温度趋于下降，到最冷时便发生一次H e i n r i c h事件，然后又有较暖的D/O 事件，如此周而复始，每一组逐渐变冷的D/O事件被称为B o nd周期［13］。一时间在全球不同地区不同材料中寻找D/O事件的高潮迭起［1］，学术界对千年等级事件的兴趣激增。
1992年，大洋钻探O D P第146航次在东太平洋圣巴巴拉（S a n t a B a r b a r a）海盆钻取O D P893站，获得了迄今时间分辨率最高的晚第四纪岩芯（沉积速率高达160c m/k a），为研究千年尺度气候变化提供了绝佳材料。研究结果表明，浮游有孔虫氧同位素和组合的变化指示了末次冰期圣巴巴拉海盆具有一系列与D/O事件相关的表层海水温度（S ST）快速变化（图1）。这种快速变化可以在50～70a之内发生，特别是在冰消期以及D/O事件的开始和结束时变化更快，几年之内就可达5℃［10］。尽管圣巴巴拉海盆的地层年代框架没有格陵兰冰芯的那么精确，但两者的D/O事件无论是在变化的速度、幅度，还是在变化的特征上都十分相似，说明气候变化的“信号（s i g n a l）”可以通过大气传播，从而两个地区
的气候响应具有同时性。这也进一步支持大气和海洋的快速重组不仅仅限于北大西洋，可以在更大的范围内发生［10，14］。同时，圣巴巴拉海盆的研究还揭示这种千年尺度的气候波动还体现在大洋深部溶解氧含量和底栖有孔虫组合的变化上：底层水含氧量在冷的“冰段（s t a d i a l）”增大，而在暖的“间冰段（i n-t e rs t a d i a l）”降低［10］。这一现象还得到了1996年大洋钻探第167航次研究结果的证实：在最近的60k a 里，加里福利亚大陆边缘的最小氧含量带（o xyge n m i n i m um z o ne）曾发生急剧的波动［15］。这可能与底层水的流通状况和表层生产力的波动有关，说明千年尺度的快速气候变化涉及地球气候环境系统的诸多方面，包括生物圈［10］。
1995年之前，学术界还一致认为热带地区的气候在晚第四纪冰期旋回中很少变化，对冰期快速气候波动没有什么贡献。然而，1996年大洋钻探第165航次在加勒比海卡里亚科（C a ri ac o）海盆O D P1002站获得了第一个热带海区的高沉积速率晚第四纪地层长序列。通过多种替代性指标的研究，发现末次冰期卡里亚科海盆有一套完整的D/O事件序列：在冷的“冰段”，与表层生产力相关的沉积物颜色较淡、生物搅动强，而在暖的D/O事件期间则沉积物颜色暗、有机质丰富、生物搅动弱；同时，与陆源物质相关、反映区域降水和河流输入的钛含量也呈现明显的千年尺度变化特征［16］。从图1中可以看出，热带海区卡里亚科海盆O D P1002站和大西洋亚热带海区百慕大（B e r m uda）海隆I M AG E S钻孔M D95-2036站［17］所揭示的快速气候变化，与格陵兰冰芯G I SP2的记录非常相似，不仅进一步证实了快速气候变化可以通过大气传播，也说明了热带海区在冰期千年尺度古气候事件中起着一定作用。
末次冰期这种千年尺度的气候波动也在全球许多海区如太平洋的加里福尼亚岸外［10，15］、南海北部［18］和印度洋的阿拉伯海［19］等的深海沉积，甚至珊瑚礁台地［20］和欧亚大陆的洞穴石笋［21，22］中都有发现。可见，这不是极地冰芯及其邻近北大西洋高纬区的特殊现象，应该具有全球性。这就从根本上改变了学术界对地球气候环境系统的运行机制及其对快速气候变化敏感性的认识［1，10］。
2 全新世千年、百年尺度的气候波动“准周期”
从新仙女木期到H e i n r i c h和D/O事件的发现，雄辩地证明了冰期气候的不稳定性。这类千年等级
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的所谓“亚轨道”（s ub-o r b it a l）或者“亚米兰柯维奇”事件，对于人类生存环境的预测具有重大意义。然
而，人类现在生活的全新世不属冰期，这种千年等级“准周期”和百年尺度的突变，是否也发生呢？
图1 东太平洋圣巴巴拉海盆O D P893站、加勒比海卡里亚科海盆O D P1002站和百慕大海隆M D95-2036站末次冰期高分辨率古气候序列与格陵兰冰芯G I S P2记录的比较［10］
F i g.1 C om p a r i s on o f t he h i gh r e s o l u t i on p a l e o c li m a t i c s e qu e n ce s f r om O D P S i t e893o f t he S a n t a B a r ba r a b a s i n o f t he P a c i f i c，S i t e1002o f t he C a r i a c o b a s i n of t he C a r i bb e an s e a a nd c o r e M D95-2036o f t he B er m u da r i s e
w i t h t he rec o r d o f t he G ree n l and G I SP2i c e c o r e［10］
研究发现全新世10k a以来也曾发生多次短期气候事件和突然变化。如早全新世约8k a B P的全球降温事件［23］、中全新世的“大暖期”［24］、晚全新世4k a B P前后的海水降温事件（普林虫低值事件）［25］以及中世纪温暖期之后的小冰期［26］等。特别是，B o nd等［27］对北大西洋高纬区V28-14与V29-191两个深海沉积柱状样的高分辨率研究，发现全新世地层中也有冰筏沉积呈明显的准周期性出现，反映出有含冰的冷水从冰岛以北南溢到英伦三岛以南。在全新世期间，这类气候突变事件发生了7～8次，每次又大体上与底栖有孔虫δ13C值变轻的高峰相对应，说明北大西洋深层水的生产减弱。如果与格陵兰冰芯G I SP2中反映风尘通量的非海生盐K曲线对比，这些变冷事件又与风尘强化期相当［28］。因此，他们认为全新世虽然不见D/O事件，但千年级的气候波动依然存在，而且这种约1500年的周期在末次冰期时已经出现，只是冰期时信号加强、全新世信号减弱而已［27］。他们还认为“小冰期”无非是
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第5期 翦知盡等：快速气候变化与高分辨率的深海沉积记录
这类准周期性事件的最新一次，距上个变冷事件1100年。最近，d e M e n oca l等［29］对非洲西北岸外的大洋钻探O D P658站全新世古季风记录进行了详细研究，发现表层海水古温度S ST也呈现出约1500年的准周期性变化：季风驱动上升流的增强引起S ST的异常低值，对应于北大西洋高纬区岩屑反映的冰筏沉积增多事件（图2），说明了全新世中、低纬
度之间的气候变化相互关联。这类全新世气候的“准周期”，不仅在北大西洋和格陵兰冰芯［27］中出现，亦见于太平洋海区，如冲绳海槽黑潮暖流在约0.6、1.7、3.3、4.6、5.9、8.1和9.4k a B P曾明显减弱，约1500年变化一次［30］。可见，全新世的气候波动“准周期”也具有全球性。
然而，最新的研究表明，全新世气候波动的“准
图2 非洲西北岸外O D P658 C站表层海水温度与北大西洋高纬区V29-191站岩屑记录的全新世
气候波动准周期的比较［29，27］
F i g.2 C om p a r i s on o f t he s e a s u r f a c e t e m p er at u r e o f O D P S i t e658 C o f f t he no r t hw e s t A f r i c a w i t h t he qua s i-p er i od i c i t y
o f t he H o l o ce ne c li m a t i c o s c ill a t i on r ec o r de d by c o r e V29-191i n t he h i gh l a t i t ude of t he N or t h A t l an t i c［29，27］
周期”不是以约1500年为主。W a ng等［18］通过浮游有孔虫氧同位素和U K37法估算的S ST再造了南海北部陆坡17940-2站的表层海水盐度历史，发现了全新世775年和102/84年的夏季风周期。最近，S c hu l z等［31］对北大西洋区的古气候记录进行再分析之后，得出全新世的气候波动“准周期”是以约900年为主。这说明，全新世与末次冰期千年尺度气候波动的差异，不仅仅体现在变化幅度上，可能两者的驱动机制也不一样。关于全新世千年、百年等级的气候不稳定性，至今仍是学术界的悬案，有待进一步的证据加以澄清。3 晚更新世以前的快速气候变化既然千年尺度的气候波动在冰期和间冰期都出现，那就说明存在有别于冰盖体积变化的因素在起作用。如果这是正确的话，那么在更老的地层中也应该发现类似的千年尺度气候波动［32，33］。事实确实如此，O ppo等［32］、M c m a nus等［2］和H e l m ke等［34］相继在北大西洋高纬区的大洋钻探O D P980站和M23414孔中，采用样品时间分辨率为约300年的有孔虫及其同位素和沉积物颜色反射率曲线，揭示出中更新世氧同位素11～13期约500～340k a B P之间，表层海水温度和冰筏沉积物含量有千年尺度的
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波动，且存在冰期（特别是冰盖增长期）变化大、间冰期（如氧同位素11期）变化小的特点。中更新世的千年尺度气候波动不仅见于北大西洋，在西北太平洋地区也已经发现［35］。最近，R ay m o等［33］根据样品时间分辨率为约380年的有孔虫及其同位素资料，更是将千年尺度气候波动的发现推前到早更新世约1000k a B P之前。相对晚更新世来说，早更新世的气候比较温暖、冰盖体积小（只有末次盛冰期的1/4～2/3），其冰期/间冰期的变化以40k a的斜率周期为主［36］。由于类似的千年尺度变化在这两个阶段都出现，R ay m o等［33］得出这种千年尺度的气候波动“可能是地球气候的一种普遍和长期的现象，而不仅仅是最近800k a来具有较强冰期/间冰期旋回时才有的特征”。
最有意思的是，我们最近通过南海大洋钻探的研究，在南海北部1144站用采样间距为2c m的沉积物颜色反射率作为碳酸盐的替代性标志，提供10年等级的碳酸盐地层学剖面。结果不仅揭示了约900k a B P的中更新世气候周期转型［36］，而且发现约1500年周期的类似D/O事件气候波动在最近1 M a都存在。只是中更新世气候转型之后这种千年尺度的气候波动在冰期时信号强（如氧同位素2～4，6，8，10，12期）、间冰期时信号弱；而转型之前正好相反，这种千年尺度的气候波动在间冰期时（如氧同位素25期）信号强、冰期时信号弱（图3）。看来，中更新世的气候转型不仅表现在轨道尺度的气候周期变化上，也体现在千年尺度气候波动的特征变化上。
4 讨论：快速气候变化的驱动机制第四纪冰期旋回中这类千年、百年尺度的气候波动，显然不是米兰柯维奇理论的轨道周期所能解释的。那么，是什么机制引起这类快速气候波动呢？学术界无非是从海洋—大气系统的内部和外部去寻找其原因和机理。末次冰期D/O事件的周期大约是1470年［3，37］，这与全球大洋的混合速率相当［1，38］。因而，学术界常用大洋深部温盐环流的变化来解释冰期千年尺度的气候波动。此外，学术界还试图用冰盖动力学的变化等内部机制和约1800年的大洋潮汐旋回［39］等外部原因来解释，但还仍存在着较大的分歧［1，40］。现已查明，末次冰期地球气候系统的这种快速变化具有全球性的响应，其中通过大气传播的响应几乎同时发生，而那些通过海洋传播的就要经历一段时间才能发生［1］。如亚洲季
风（包括南海的东亚季风）区由于主要受大气驱动的影响，其冰期D/O事件在相位上与北大西洋的几乎完全一致［18，19］；而西北太平洋作为大洋传送带流的末端，其表层海水温度反映出来的D/O事件在相位上则与格陵兰冰芯和北大西洋的正好相反［41］。不仅如此，南、北半球的响应也不一样，如南极大部分地区的D/O事件在相位上与格陵兰冰芯的相反［42］。学术界提出可能是北大西洋深层水的生成突然受阻，诱发全球深层洋流改组，从而使南北两极尽管在地球轨道周期的时间尺度上呈现出相同的气候变化，而在千年尺度上却有相反的趋势［43］，这也进一步说明了冰期D/O事件的复杂性。
全新世内部气候波动的存在应当已有定论，而其幅度与冰期不同似乎亦无异议，但对其周期、机制、原因的研究，尚是见仁见智的问题。大洋深部温盐环流的变化很难解释全新世约900年［31］或更短［18］的气候波动准周期。那么，又是什么机制引起全新世这类百年尺度的变化？最容易想到的是太阳周期［18，31］，可是模型研究表明其作用远远不足以解释地质记录中的变化幅度［44］，何况其作用十分复杂。至于晚更新世以前千年尺度的古气候波动，无论是对其变化特征，还是对其驱动机制的研究，都是当前古气候学研究面临的任务。
无论将来的结论如何，第四纪冰期旋回中这类千年、百年尺度的气候波动有着重大的理论与实际意义，因为它指示了全球气候环境系统内部的复杂关系。值得指出的是，卡里亚科海盆O D P1002站第一次提供了热带海区末次冰期快速气候变化与高纬区D/O事件相关联的直接证据［16］。最近，S t o t t 等［45］对I M AG E S在赤道西太平洋采取的M D98－2181站中浮游有孔虫氧同位素和M g /C a比值进行分析，结果发现该区末次冰期表层海水的盐度与格陵兰冰芯的D/O事件变化一致：表层海水盐度较高的厄尔尼诺（E l N i o）状态对应于高纬区的“冰段”（s t a d i a l s），而表层海水盐度较低的拉尼诺（L a N i a）状态则对应于高纬区的“间冰段”（i n t e rs t a d i a l s）。这进一步说明了类似现代厄尔尼诺—南方涛动的热带海洋/大气系统的变化，可能是冰期千年尺度古气候事件的根源所在［10，45］。不仅冰期的情况如此，最新的研究还表明热带过程的变化在全新世千年、百年尺度古气候波动的变化上也起着举足轻重的作用［46］。若果真如此，这些研究将进一步证实热带海区和北大西洋高纬区一样是全球气候环境演变的枢纽。
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第5期 翦知盡等：快速气候变化与高分辨率的深海沉积记录
图3 南海北部O D P1144站颜色反射率L*的小波分析谱图
F i g.3 S p ec t r um o f t he w av e l e t a na l y s i s of t he c o l or r e f l ec t an c e L*a t O D P S i t e1144o f t he no r t h er n S ou t h C h i na S e a
5 结语：综合大洋钻探的展望
综上所述，千年、百年尺度的古气候事件具有全球性，不仅见于冰芯和北大西洋高纬区，也发生在太平洋、印度洋等其它海区和地球的其它部分，也包括低纬热带海区；不仅见于末次冰期，也发生在全新世和早、中更新世。尽管学术界对这些快速气候变化的原因和机理尚有许多争论，但至少说明存在有别于冰期—间冰期冰盖体积变化的因素在起作用，也从根本上改变了学术界对地球历史进程以及地球气候环境系统各组成部分所起作用的认识［1，10］。
大洋钻探O D P及相关的国际海洋古全球变化研究I M AG E S在获取高分辨率海洋沉积记录和探索快速气候变化的机制方面发挥了极大的作用，其研究成果将是大洋钻探留给人类的宝贵遗产［10］。尽管冰芯在高分辨率古环境研究中起了带头作用，但至今能提供可靠时间序列的冰芯限于最后几个冰期旋回［7，47］。深海海区不仅沉积记录长，而且沉积连续、环境均一，是追索短期气候事件的理想场所。特别是，2003年即将迎来空前规模的“综合大洋钻探（I OD P）”阶段，可望为高分辨率古环境研究和揭示快速气候变化机理提供前所未有的机遇。
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t a nt l egac y o f t he O cea n D r illi ng P r og r a m （ O D P ） a nd r e l a t e d I n t e r n a ti o n a l M a r i ne G l o b a l C h a n g e S t udy （ I M A G -E S ）.
I t h a s b ee n r evea l e d t h a t d eca d a l t o m ill e nni a l - s ca l e c li m a t e v a r i a b ilit y i s a g l o b a l p h e n o m e n o n ， w h i c h w a s n
o t li m it e d t o t he i c e c o r e s a nd h i g h l a tit ud e s o f t he N o r t h A tl a n ti c ， b ut a l s o e x t e nd e d t o o t h e r o cea ns s u c h a s t he t r o p i ca l P ac ifi c a nd o t h e r p a r t s o f t he g l o be. T h e s e r a p i d c li m a t e c h a n ge s o cc u rr e d i n t he l a s t g l ac i a l s t ag e ， b u t a l s o i n t he H o l oce ne a nd t he m i dd l e a nd e a r l y P l e i s t o ce ne. D e s p it e it s r ea s o n a nd m ec h a n i s m a r e s t i l l v i go r o u s l y d e ba- t e d ， i t h a s b ee n c l ea r l y s h o wn t h a t s o m e e l e m e n t s （ e . g .， t r o p i ca l f o r c i ng ， s o l a r ac ti v it y ） d iff e r e n t f r o m t he g l ac i a l -
i n t e r g l ac i a l i c e c ove r v o l um e c h a n g e w e r e r e s p o n s i b l e f o r t he r a p i d c li m a t e c h a n ge s. T h i s f u nd a m e n t a ll y a lt e r e d t he w a y E a r t h s c i e n ti s t s t h o u g ht a b o ut t he o p e r a t i o n o f t he E a r t h ＇ s c li m a t e s y s t e m a nd t he r e l a t i ve l y s e n s iti v it y o f t h i s s y s t e m t o m a j o r c li m a ti c s h ift s.
K e y w o r ds ： R a p i d c li m a t e c h a n g e ； H i g h r e s o l u ti o n r eco r ds ； D ee p s e a s e d i m e n t s ； O cea n D r illi ng P r og r a m .
086 地球科学进展 第18卷
第一章自然环境与人类社会 第三节环境问题及其危害 一、选择题 读北京a、b、c三种主要大气污染物的各月污染指数变化情况示意图(图中大气污染物的浓度越高,污染指数越大,则空气质量越差)。回答1-2题。 1.如果影响北京空气质量的污染物主要是下列选项的四种,则据图判断其首要污染物是 ( ) A.一氧化碳 B.二氧化氮 C.二氧化硫 D.可吸入颗粒物 2.下列关于造成这种污染物成为不少城市的主要空气污染物原因的叙述不正确的是( ) A.有些地区土地荒漠化加剧 B.城市汽车数量猛增,尾气排放缺乏标准或不达标 C.发达国家把污染转移到发展中国家 D.近年来工程建筑较多,工地扬起大量的扬尘 【答案】1.D 2.C 【解析】第1题,根据图示:北京空气质量较差,污染指数较大的季节为冬春季节,冬春季节风速较大,北方地区的沙尘暴严重,所以首要污染物是可吸入颗粒物。第2题,我国很多城市的可吸入颗粒物增多,主要原因是有些地区土地荒漠化加剧;城市汽车数量猛增,尾气排放缺乏标准或不达标;近年来工程建筑较多,工地扬起大量的扬尘;与发达国家把污染转移到发展中国家关系小。 巨大的人口压力、自然资源的不合理利用、片面追求经济增长速度等,都是产生环境问题的主要原因。据此完成3~4题。 3.我国与③④两国相比,人口、资源、环境可持续发展最突出的问题是( )
A.人均资源拥有量多 B.城镇化问题严重 C.生活贫困化加剧 D.人口总量大,人口压力大 4.下列环境问题的原因,分别由资源利用方式不当和资源利用强度过大造成的是( ) A.矿产枯竭、荒漠化 B.盐碱化、物种减少 C.水源枯竭、水土流失 D.物种减少、森林减少 【答案】1.D 2.B 【解析】第3题,由图中可以看出,我国人均资源拥有量和经济发展综合指标远远小于③④两国,主要是因我国人口众多,是世界第一人口大国,所以人口总量大、人口压力大是我国可持续发展最突出的问题。第4题,矿产枯竭、森林减少、物种减少、水源枯竭主要是资源利用强度过大造成的,荒漠化、盐碱化、水土流失主要是资源利用方式不当造成的。 下图为“华东地区和东北地区的城市大气PM2.5和SO2多年平均浓度日变化曲线图”。读图回答5-6题。 5.两地区的城市大气PM2.5浓度一般在10时以后下降,其主要原因是( ) A.户外活动减少,利于污染物沉降
海洋资源与技术复习思考题及答案
什么是海与洋？二者的根本区别是什么？ 海和洋是地球上广大连续的咸水水体的总称。 海洋的中心主体部分称为洋，边缘附属部分称为海，海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。海是各大洋的边缘区域，附属于各大洋。 海底地形可分为哪几个主要部分？ 按照海洋的深浅和海底起伏形态，海底地形大体上分为：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。 水下特殊环境有何主要特点？ 水下特殊环境主要有以下特点： 1.水中含氧量少 2.高压区域 3.黑暗世界 4.低温场所 5.动荡境地 6.水下通信困难 7.海洋仪器腐蚀或失效 什么是海洋技术？海洋技术包括的主要内容有哪些？ 海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，包括以下方面的内容： 海洋调查技术
海洋资源开发 海洋环境监测、预报和环境保护等三个主要方面的工具、仪器设备和方法 到目前为止，人类对海洋的开发历程经历了哪三个阶段？ 回顾历史，到目前为止，人类对海洋的开发历程大体上可分为三个阶段： 岸边原始开发阶段 对海洋资源进行广泛调查阶段 近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。 现代海洋调查和探测技术包括哪些内容，有何特点。 海面：调查船、浮标站 海下：水声技术、潜水技术、水下实验室 空间：飞机和卫星遥感 构筑了一个立体化的调查探测网络 现代海洋调查和探测正在向海面、水下、空中和空间发展，出现立体化的调查趋势。 海洋资源开发技术主要包括哪些方面内容？ 包括海洋水产养殖技术，海洋油气开发技术，海底采矿技术，海水淡化技术，海洋能开发技术，海洋旅游资源开发技术，海洋生物、化学、药物资源开发技术。（来自百度百科） 什么叫海洋调查船？海洋调查船按调查任务来分有哪些类型？海洋调查船有哪些主要特点？
气候变化与陆地土壤碳循环 摘要：自工业革命以来，大气co2浓度大幅度升高引起的全球性气候变化已成为各国关注的焦点。即地球表面温度升高，冰川融化，海平面上升，全球性降水增加但变化幅度区域差异显著等。气候变化对全球碳循环带来了巨大的影响，对土壤系统产生的重要影响，使土壤碳库和碳流发生了显著变化。因此揭示气候变化对土壤碳循环的影响过程对精确理解全球碳循环和应对气候变化相关政策的制定具有重要的指导意义。文章综述了此领域近十几年来的主要研究工作，总结了土壤碳循环对气候变化响应的主要机制及过程，并指出未来研究的主要方向。 关于气候变化与陆地土壤碳循环的关系，本论文侧重探讨气候变化对陆地土壤碳循环的影响，包括耕作土壤、森林土壤等。这些影响究其本质与碳源碳汇密切相关。另一方面，论文对如何采取有效措施进行了概述，并未对具体的模型和控制流程进行探讨。这些措施和方法毫无疑问是非常重要的，但未在本论文研究范围之内。 关键词：气候变化土壤碳循环 Abstract：Since the industrial revolution, atmospheric co2 concentration greatly increase the global climate change caused has become the focus of the world. That the earth's surface temperature of melting glaciers, rising sea levels, global precipitation increase but the regional differences significant changes. Climate change to the global carbon cycle to bring the enormous influence on soil system, the important influence of soil carbon, and carbon flow varied significantly. Thus reveals the climate change in soil carbon cycle of accurate understanding the effect of global carbon cycle and climate change policy formulation has important significance. This paper reviews the recent ten years this field of research work, and summarizes the soil carbon cycle of response to climate change, and the main mechanism and process of the main direction of future research. About climate change and land soil carbon cycle, this thesis mainly focused on climate change to the terrestrial carbon cycle, the influence of soil tillage soil including forest soils, etc. These effects in its essence and source of carbon carbon closely related. On the other hand, the paper on how to take effective measures were summarized, not for specific model and control process were discussed. These measures and methods of doubt is very important, but not in this research area. Key words: Climate change soil carbon cycle 1．引言 土壤和气候是有密切关系的两大自然客体，气候是土壤形成的要素之一，反过来，从土壤及其风化壳也可论证气候变迁。在研究气候变化对土壤影响的项目中，最重要的是气候的干湿、冷热变化及响应的风云雷电等以及它们所引起土壤性状的变化。 大气中温室气体强烈吸收不同波长的地面长波辐射，使近地面的温度升高，这是不争的事实。研究发现，温室气体中CO2量最大，对温室作用的贡献约占60%。除了化石燃料燃烧外，土壤碳的变化对大气CO2浓度的贡献最大。根据IPCC的报告，到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4~5.8℃(2.5~10.4 F)(IPCC,2001)。根据这一预测,全球气温将出现过去10 000年中前所未有的巨大变化,从而对全球环境造成潜在的冲击作用,比如,气候变化可以导致一系列环境问题,如海平面上升、降水时空分布格局变化等,进而直接和间接地对陆地生态系统产生影响(IPCC,2001)。土壤碳循环是当前全球变化研究中的重点,它与全球气候变化间的关系密切而又复杂。一方面,CO2浓度的增加是气候变暖的主要原因;另一方面,气候变化将导致全球土壤碳循环的变化,原有的碳平衡状态被破坏,同时也引发一系列环境问题(如海平
海平面上升影响研究 姓名：周建超 专业：自然地理 年纪：2012级 导师：贾亚男
海平面上升影响研究 周建超 【内容摘要】 海平面上升的研究愈来愈受到重视，究其原因，在于海平面上升将会对人类生产生活各个方面带来深远的影响。本文从环境、经济、社会三个方面系统分析的海平面上升的影响，并在此基础上提出相应的对策。 【关键词】 环境影响、经济影响、社会影响 【正文】 大量研究表明,工业革命以来的人类活动造成了大气中CO2、CH4等温室气体急剧增加,其最直接的结果就是导致了全球性海平面的快速上升。美国海洋大气局Doulglas B. C. (1991)根据世界21 个最具代表性的验潮站记录,得出过去100年全球海平面上升平均为0.18cm/a[1]。联合国政府间气候变化委员会(IPCC)在1995年发布的评估报告中指出,若不采取有效措施控制温室气体排放,全球海平面 上升将进一步加快,至2050年总上升量可达18cm。沿海地区,因受地质等多种因素的影响,其地壳沉降运动频率远大于上升运动频率,再 加上人为大量超采地下水资源加剧的地面沉降,世界各地的相对海平面上升呈现明显的加速趋势[2]。 沿海地区是世界经济最发达和人口密度最大的地区,全球约有 1/3的人口分布于沿海60km范围内。海平面上升将会带来一系列环
境影响、经济社会影响。 一、环境影响 1.沿海湿地的损失。沿海湿地对海岸地区具有重要的经济与生态价值,是宝贵的土地资源,在海涂围垦、牧业渔业和芦苇生产等方面具有重要意义。海平面上升引起的沿海湿地损失则主要是由于海平面上升增加了潮差、并使潮波变形加剧,潮流对潮滩的冲刷作用加强所致。以珊瑚礁为例，当海平面处于适度上升状态时，珊瑚礁具有一个快的生长速率,但会受到越来越多的风暴潮的破坏[3]。 2.风暴潮加剧：风暴潮是由强烈大气振动如热带气旋(台风或飓风)、温带气旋等引起的海面异常升高现象。海平面上升使得平均海平面及各种特征潮位相应增高,水深增大,波浪作用增强,因此,海平面上升 增加了大于某一值的风暴增水出现的频次,增加风暴潮成灾几率和强度[4]；同时,风暴潮增水与高潮位叠加,将出现更高的风暴高潮位,海平面上升使得风暴潮的强度也明显增大,加剧了风暴潮灾。从而不仅使得沿海地区受风暴潮影响的频率大大增加,同时也使得暴潮灾向大陆纵深方向发展,并降低沿海地区的防御标准和防御能力,造成更大 的灾害损失。 3.洪涝威胁加重：沿海的洪涝水量主要通过沿海涵闸排入海洋。由于沿海平均高潮位一般都高于闸上平均水位,因此,平常涵闸排水只能 选择在闸下潮水位低于闸上水位的落潮时间进行。海平面上升引起入海径流受潮流的顶托作用加强,入海河流排水能力和排水时间都大量减小,从而使得大量洪涝水量保持在闸上水体中,导致闸上水位场的
第十二章温度与物态变化 第五节全球变暖与水资源危机 知识点 1 全球变暖 1．如图12－5－1所示,现代工业大量使用矿物燃料(如煤、石油、天然气等)作为能源,排放出________等多种温室气体,这些温室气体使太阳的________聚集在地球周围,导致全球变暖,这就是常说的温室效应。 图12－5－1 2．全球变暖会引起冰山熔化,海平面________,还会影响气候和降水,从而影响粮食作物的________和作物的____________。 知识点 2 水资源危机 3．水是生命之源,缺水已是一个世界性的普遍现象,造成水资源严重缺乏的主要原因之一是__________,其罪魁祸首是人类,人类排放的____________、____________、____________、____________等严重污染了水源。 4．不会造成水污染的是( ) A．汽车排放的尾气 B．污水的任意排放 C．农药、化肥的任意使用 D．植物的光合作用 知识点 3 珍惜每一滴水 5．面对严峻的缺水、水污染等问题我们应积极行动起来,从珍惜每一滴水做起,采取________技术、防治________、________等多项措施,合理利用和保护水资源。 6．解决日益严重的水资源危机的重要措施是节约用水。像我国这样的人口大国,节约用水意义重大,下面的节水办法中不可行的是( ) A．每日定量、定时供水 B．在每天的淘米、洗衣、冲厕的过程中,限量用水 C．减少每个人每天的饮用水 D．在农业生产中推广喷灌技术 7．下列人类活动中有利于淡水资源的利用和保护的是( ) A．工业废水任意排放
B．植树造林,修建水库 C．大量推广使用农药和化肥 D．生活污水随意排放 8．目前,全球的气候均在变暖,近150年来,全球平均气温升高了1 ℃,这个数字在气象学上是个不可忽视的大数字。对这种现象,有些科学家认为：可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点是属于科学探究中的( ) A．提出问题 B．猜想与假设 C．收集证据 D．分析与论证 9．不是温室效应加剧所造成的恶果的是( ) A．全球气候变暖 B．海平面上升 C．热带风暴频发 D．加剧人变黑 10．水是生命之源,面对严峻的缺水问题,我们要积极行动起来,合理利用和保护水资源。下列有关解决水资源危机的方法中,不可取的是( ) A．开发节水技术 B．防治水污染 C．植树造林,保护植被 D．大力开发地下水 11．水是人类生存的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环。以下关于水物态变化及人类对水的利用的说法中,正确的是( ) A．冬季,湖水在结冰的过程中要吸热,这是凝固过程 B．高空中的水蒸气急剧降温变成小冰晶的过程中要放热,这是凝华过程 C．随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越小 D．我国水资源丰富,不必在技术上优化用水系统 12．(多选)水是一种重要的自然资源,与人类和生物生存、工农业生产等息息相关。下列有关水的说法中正确的是( ) A．在淡水资源缺乏的海岛上,可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水 B．白天,植物吸收大量的水,主要用来满足蒸腾作用的需要 C．防治水污染是保护水资源的重要措施 D．地球上有的是水,根本不会缺水 13．我国是一个缺水的国家,因而污水净化具有重要的意义。图12－5－2是江涛发明的太阳能净水器,该净水器在污水净化过程中发生的物态变化是( )
应对海平面上升的策略 提高适应海平面上升工作的战略高度，将其纳入到国家、地区发展规划。从政策、规划、技术和能力建设等角度着手做好适应海平面上升的工作，是我国当前和今后应对气候变化的紧迫任务，是实现我国沿海经济可持续发展的重要保证。 1.1 完善政策法规与管理机制 建立健全相关法律法规和综合管理决策机制，完善海岛海岸带的开发利用和保护规划。确 立科学用海的理念和政策导向，建立健全适应海平面上升方面的配套制度和管理体系。具体工作中要强化海岸带水资源管理机制，建立信息资源共享平台和机制和创新海洋环保机制并在重大工程的设计过程中进行充分的气候论证。 1.1.1 建立健全适应海平面上升的法规 确立科学用海的理念和政策导向，深入贯彻实施《海域使用管理办法》、《海洋环境保护条 例》、《全国海洋功能区划》等，加强适应海平面上升的配套制度建设，研究制定《海岸带综合管理条例》、《围填海管理办法》等法规。 1.1.2 建立健全综合管理决策机制 各级政府在海洋工程项目建设和沿海地区经济开发活动中，要根据海平面上升对本地区的影 响状况，在制定相关政策和规划，开展堤坝、沿海公路、港口码头、沿岸电厂机场等重大工程的设计过程中，将海平面上升作为一种重要影响因素来加以考虑，进行充分的气候论证。同时建立健全综合管理体系，包括建立建全海洋、环保、海事等部门间联合执法体系和协调机制，协商行动，共同取证，提高执法效率；加强各级海洋部门专业人员与设备配置，实现国家、省、市县间在适应海平面上升方面工作上的合理、高效分工与合作。 1.1.3 建立信息资源共享平台和机制 及时建立完善对海平面上升预测预报模型和预警系统和简洁高效的信息资源共享平台和机 制，为决策者和公众传递有效信息。同时加强部门间的协作，进一步完善相关制度，促使海洋、环保等部门在海洋监测设施建设、数据采集和与分析等方面的合
全球气候变暖及水资源短缺的认识全球变暖指的是在一段时间中，地球大气和海洋温度上升的现象，主要是指目前世界范围内认为主要原因很可能是由于温室气体人为因素造成的温度上升。→多年来，全球平均气温经历了：冷100）排放过多造成。近CO（代表气体2暖四次波动，→冷→暖全球气温明显进入八十年代后，总的看气温为上升趋势。上升。，使地表始终维持"玻璃温室"全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大的大气既在这一系统中，产生了适于人类和其他生物生存的环境。着一定的温度，大气对地面的这同时又能阻止地面辐射的散失，能让太阳辐射透过而达到地面，种保护作用即为大气的温室效应。温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。、全球正在处于1全球气候变暖主要有自然因素和人为因素。自然因素有：、地球周期性公转轨迹变动，地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形2温暖期；是有研究表明地球的温度曾经出现过高温和低温的交替，距离太阳更近。轨迹，、大气环境污染因素；2、人口剧增因素；1有一定的规律性的。人为因素有：、森林5、土地遭侵蚀，盐碱化，沙化等破坏因素；4海洋生态环境恶化因素；3.、9水污染因素；、8.物种加速灭绝因素；、7酸雨危
害因素；、6资源锐减因素；有毒废料污染因素。全球变暖使得气温升高，可能会使南极半岛和北冰洋的冰雪融化，北极熊和红树林和珊瑚礁等生态群引起海岸滩涂湿地、海平面将升高，海象会渐渐灭绝。沿海土地盐渍海水入侵沿海地下淡水层，海岸侵蚀全球变暖的可怕后果，丧失，化等，从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带生态环境带来了极大的灾难。同时水分蒸发也更多了，雨季延长，水灾正变得越来越频繁。遭受.水库大坝寿命缩短。遭受风暴影响的程度和严重性加大，洪水泛滥的机会增大、也可能将传染病病菌通过极端天气和气候事件（厄尔尼诺现象，干旱，洪涝，热，扩大疫情的流行，对人体健康危害。浪等）、减少二氧化碳排放量。为此注意以下几方1解决全球变暖的对策主要有：）提高能源利用技术和能源利用效率，进而减少煤、石油、天然气的使用1（面：）采用新能源，如：太阳能、风能、地热能、海洋2（量，减少二氧化碳的排放。能、核能、氢能等；也可以提高常规能源中水能的利用比重，间接减少二氧化碳3（的排放量。、植树造林，2）加强国际间的合作，取长补短，共享先进经验。使森林在吸收、固定二氧化碳方面发挥更大的作用。水资源包括经人类控制并直接可供灌溉、发电、
气候变化对中国的影响 全球变暖与气候变化正在深刻地影响世界环境、人类健康与福利和全球经济持续性。毫无疑问，随着气候变暖，物种灭绝的速度将不断增加。而那些已处于污染与掠夺式开发的压力下的濒危物种和破碎的生态系统将更难以应对气候变化的挑战。 近百年来，我国气候在不断变暖，平均气温上升了0.4－0.5摄氏度，以冬季和西北、华北、东北最为明显。1985年以来，我国已连续出现16个大范围暖冬。降水自50年代以后逐渐减少，华北地区出现了暖干化趋势。据研究显示，今后中国气候将继续变暖。2020－2030年，全国平均气温将上升1.7摄氏度。到2050 年，全国平均气温将上升2.2摄氏度。我国气候变暖的幅度由南向北增加。不少地区降水出现增加趋势，但由于气温升高导致蒸发增大，因此华北和东北南部等地区将出现继续变干的趋势。 （一）气候变化对自然生态系统的影响 气候变化的影响是全方位的，正面和负面影响并存，但负面影响更为人关注。全球气候变暖对我国许多地区的自然生态系统已经产生影响，自然生态系统由于适应能力有限，容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏。正面临这种危险的系统包括：冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带林、高山生态系统、草原湿地、残余天然草地河海岸带生态系统等。随着气候变化的频率和幅度的增加，遭受破坏的自然生态系统在数目上会增加，其地理范围也将增加。 (1)气候变化将改变植被的组成、结构及生物量，使森林分布格局发
生变化，生物多样性减少。除云南松和红松的面积有所增加外，其他树种的面积均有所减少，减少幅度为2％－57%。 (2)冰川和冻土可能减少。高山生态系统对气候变化非常敏感，冰川将随着气候变化而改变规模。我国西北各山系冰川面积自"小冰期"以来减少了24.7%。到2050，我国冰川将继续减少27.2%。冻土面积继续缩小。未来50年，青藏高原多年冻土空间分布格局将发生较大变化。 (3)气候变化是导致湖泊水位下降和面积萎缩的主要因子之一。我国西北各大湖泊，除天山西段赛里木湖外，水量平衡均处于入不敷出的负平衡状态，自20年代至50年代以来，湖泊均向萎缩方向发展，有的甚至干涸消亡。 (4)海平面升高将影响海岸带和海洋生态系统。我国海平面近50年呈明显上升趋势，上升平均速率为每年2.6毫米。我国未来海平面继续上升。这将使许多海岸区遭受洪水泛滥的机会增大，遭受风暴影响的程度和严重性加大，尤其在珠江三角洲、长江三角洲和渤海湾地区。 (5)气候变暖将导致地表径流、旱灾害频率和一些地区的水质等发生变化，特别是水资源供需矛盾将更为突出。 （二）气候变化将导致自然灾害发生频率增加 在全球增暖下，中国东南沿海、西南、西北、内蒙古和东北部分地区洪涝灾害增加，黄河中游以南和华北平原干旱增加。气候变暖可能使我国北方地区少量的降水增加，但可能抵不上蒸发消耗，严重的缺水形势将难以缓解，北方旱灾仍在继续波动扩大，干旱发生频率和
三精考点系列之最拿分考点系列地理必修3 考点3 热带雨林被破坏的原因及其危害 热带雨林被破坏的原因及其危害 ★★★★ ○○○ 1．亚马孙雨林被破坏的原因 2．热带雨林被破坏带来的生态危害 世界上的热带雨林一旦遭到大面积毁灭，其后果是不堪设想的。 (1)影响全球水循环和全球水平衡，引起地表水减少，水汽蒸发、蒸腾作用减弱，空气干燥，从而引起降水减少，气候干旱，甚至出现旱涝失调的局面。 (2)使二氧化碳增多，导致气温升高，造成全球变暖。 (3)热带雨林的破坏，还会导致雨林物种大量灭绝，使生物多样性和生物遗传基因不断减少。 歌诀法记忆雨林破坏原因 焚耕开垦过度，开辟大型农牧；采矿、水利、公路，商业性的伐木；全都因为人口激增和贫苦。 阅读亚马孙河流域朗多尼亚地区人口增长与雨林砍伐的关系图，回答下列问题。
(1)朗多尼亚人口迅速增长的原因是，人口的这种变化主要得益于。 (2)据图看出，人口增长与雨林砍伐呈关系。根据二者的关系，可推断森林砍伐的直接原因是 ①；②。 (3)试从地理环境整体性角度说明雨林破坏对朗多尼亚地区生态环境造成的影响。 【答案】(1)人口迁移亚马孙横贯公路的修建(2)正相关过度的迁移农业，大规模的农牧场开发，商业性木材采伐采矿、修路、城镇建设(3)地理环境各要素是相互联系的整体。雨林的破坏会使涵养水源的能力降低，致使当地水旱灾害多发；由于缺少植被的覆盖，雨水对地表的侵蚀作用增强，会导致水土流失加重，土地退化加速；雨林的破坏还会使生物的生存环境遭受破坏，导致生物多样性减少，总之，雨林的破坏会使朗多尼亚的生态环境不断恶化。 读图，回答1-3题。 1.图中A、B两地区虽然位于回归线附近，但有热带雨林气候的分布。两地区形成热带雨林气候的共同原因有( ) ①地处赤道地区，终年受赤道低气压带控制②受东南信风影响③沿岸有暖流流经，增温增湿作用明显④山地或高原迎风坡的抬升作用⑤地形以平原或盆地为主 A．①③⑤ B．③④⑤ C．②③④ D．①②④ 2.甲、乙两地区是世界上面积最大的两个原始热带雨林分布区，热带雨林的保护越来越受到全球的关注。
https://www.doczj.com/doc/4017360798.html, 全球变化下的水资源研究进展I——气候变化 王加虎，郝振纯，李丽 （河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 210098） 摘要：全球变化突出的表现在气候变化上，气候变化下的水循环研究是一个备受关注的问题。简述了气候变化的相关知识；比较了用于变化气候下水资源研究的四种不同类型的气候情景；详细介绍了气候变化与水资源研究的四种不同方法以及径流、水量、水质、极端事件等方面的相关成果；概述了研究气候变化下水资源的水文模型及其存在的问题； 讨论了未来的研究趋势。 关键词：全球变化；水资源；气候变化；进展 中图分类号：文献标识码：A 全球变化主要表达人类社会、经济、政治和环境系统的越来越不稳定，自然科学界突出强调其中的地球环境系统及其变化，包括全球变暖、植被破坏与生物多样性的丧失、土地退化、淡水资源短缺等[1]。气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济产生深刻影响[2]。水资源对气候变化尤其是全球变暖的响应问题，包括水循环过程、水量时空分布、降水极端事件与洪涝灾害等的改变，事关人类的生存与发展[3]。 长期以来，水文学者把气候静态地看作某种统计的平衡，忽略了变化环境下的水资源形成与演化规律问题[4]。随着对全球变化尤其是气候变化认识的不断深入，水文、水资源对全球气候变化响应问题已引起广泛的关注，尤其是近年来，这方面的研究工作迅速增加[5]。 1气候变化 全球变化突出地表现在气候变化上，气候的变化包括自然波动和人为影响两个方面。气候的自然波动至少包含三种不同的周期[6]：①数千年至万年以上时间尺度的古气候变化，研究它有助于揭示气候系统变化的机理，并为预测未来的气候变化提供依据；②数十至数百年时间尺度的气候变化，它直接决定着人类生存的气候环境；③季节至年际的气候波动，是检测长期气候变化的关键。导致某些地区的季节至年际显著气候波动的现象有很多，其中厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）事件是全球许多地区年际气候变化的最重要自然现象。 气候除了自然的周期性波动以外，越来越多地受到人为因素的影响，其中最显著的是全球大气化学组成的改变，主要是臭氧耗减和温室气体的增加。人类活动是导致过去100年中全球气候变化的最重要因素，人为引起的变化已经可以与自然变化区分开来，而且人为影响的结果已大于过去1000年的气候自然变化的结果[7]。近10年来，温室气体的增温效应及幅度大小具有很大的不确定性，存在着诸多分歧[8]。在全球变暖的大背景下，近百年来中国的气候也在变暖，以西北、华北、东北最为明显，尤其是华北地区出现了暖干化趋势。 人类对气候变化，特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力相当弱，大多数科学家断言气候变化是人类面临的一种巨大环境风险。按现在的一些发展趋势，科学家预测有可能出现的影响和危害有[9]：①海平面上升；②影响农业和自然生态系统；③加剧洪涝、干旱及其他气象灾害；④影响人类健康。 2气候变化与水资源 气候对水循环的影响有直接和间接两种方式。直接影响主要来自大气环流变化引起的降水时空分布、强度和总量的变化、雨带的迁移以及气温、空气湿度、风速的变化等。间接的影响主要来自陆面过程，地表反照率、粗糙度及界面水汽交换乃至土壤水热特性的变化，这些既响应气候又影响气候的下垫面因素，引发了不同时空尺度的降水、土壤水、蒸发及地表水和地下水的变化。 2.1气候情景 已经发生的气候变化可以通过观测和重建的资料获得，但人们更关注未来可能发生的气候变化。关于未来气候变化对水文、水资源影响的研究，气候情景的选择是先决条件。“情景”一词指“预料或期望的一系列事件的梗概或模式”，是描绘未来可能会怎样的可选择的景象，是分析各种驱动因子如何影响未来排放结果并评估相关的不确定性的一种较为合适的工具。各种不同的情景构成了可供选择的未来世界的发展蓝图。气候情景大致可分为四类： —————————————— 收稿日期： 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（G199043400），江苏省高等学校研究生创新计划项目（B04010） 作者简介：王加虎（1975－），男，江苏连云港人，河海大学博士研究生，主要从事水文水资源研究。Email: TigerLLy@https://www.doczj.com/doc/4017360798.html,
中华人民共和国海洋沉积物质量 GB 18668－2002 （国家质量监督检验检疫总局2002 年3月1日发布，自2002 年10 月1日起实施） 前言本标准的全部技术内容为强制性。为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》，防止和控制海洋沉积物污染，保护海洋生物资源和其他海洋 资源，有利于海洋资源的可持续利用，维护海洋生态平衡，保障人体健康，特制定本标准。 本标准由国家海洋局提出并负责解释。本标准由国家海洋标准计量中心归口。本标准 起草单位：国家海洋局国家海洋环境监测中心。本标准主要起草人：马德毅、汤烈风、 王菊英、阎启仑、马永安、关道明、王洪源。 1 范围本标准规定了海域各类使用功能的沉积物质量 要求。本标准适用于中华人民共和国管辖的海域。 2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新 版本的可能性。 GB17378.5－1998 海洋监测规范第5部分：沉积物分析 GB17378.7－1998 海洋监测规范第7部分：近海污染生态调查和生物监测 GBJ48－1983 医院污水排放标准 3 海洋沉积物质量分类与指标 3.1 海洋沉积物质量分类按照海域的不同使用功能和环境保护的目标，海 洋沉积物质量分为三类。 第一类适用于海洋渔业水域，海洋自然保护区，珍稀与濒危生物自然保护区，海水养殖区，海水浴场，人体直接接触沉积物的海上运动或娱乐区，与人类食用直接有关的工业用水区。第二类适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区。 第三类适用于海洋港口水域，特殊用途的海洋开发作业区。 3.2 海洋沉积物质量分类指标各类 沉积物质量标准列于表1。 4 海洋沉积物质量监测 4.1 海洋沉积物样品的采集、预处理、制备及保存按G B 17378.5 的有关规定执行。 4.2 本标准各项目的测定，按表2的分析方法进行。除大肠菌群及粪大肠菌群的测定方法所引用的标准为G B17378.7，病原体的测定方法所引用的标准为G BJ 48，其余项目的测定方法均引用G B 17378.5 标准，各项目的引用标准见表2。
气候变化是一个不争的事实，是人类面临的生死攸关的挑战。气候变化造成的灾难触目惊心：冰川退缩、永久冻土层融化、海平面上升、飓风、洪水、暴风雪、土地干旱，森林火灾、物种变异和濒临灭绝、饥荒和疾病……气候变化超越了国界，危及所有生灵，包括人类自身 全球气候变化是指在全球范围内,气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变 全球气候变暖，已经成为人类必须高度重视的问题。2009年12月7日，192个国家的领导人齐聚丹麦首都哥本哈根，经过马拉松式的艰难谈判，联合国气候变化大会当地时间19日下午在达成不具法律约束力的《哥本哈根协议》后闭幕。近年来，世界各国出现了几百年来历史上最热的天气，厄尔尼诺现象也频繁发生，给各国造成了巨大经济损失。发展中国家抗灾能力弱，受害最为严重，发达国家也未能幸免于难，1995年芝加哥的热浪引起500多人死亡，1993年美国一场飓风就造成400亿美元的损失。80年代，保险业同气候有关的索赔是140亿美元，1990到1995年间就几乎达500亿美元。这些情况显示出人类对气候变化，特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力是相当弱的，需要采取行动防范。按现在的一些发展趋势，科学家预测有可能出现的影响和危害有： 1．海平面上升 全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60公里的范围内，经济发达，城市密集。全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化，可能在2100年使海平面上升50厘米，危及全球沿海地区，特别是那些人口稠密、经济发达的河口和沿海低地。这些地区可能会遭受淹没或海水人侵，海滩和海岸遭受侵蚀，土地恶化，海水倒灌和洪水加剧，港口受损，并影响沿海养殖业，破坏供排水系统。 2．影响农业和自然生态系统 随着二氧化碳浓度增加和气候变暖，可能会增加植物的光合作用，延长生长季节，使世界一些地区更加适合农业耕作。但全球气温和降雨形态的迅速变化，也可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化，使其遭受很大的破坏性影响，造成大范围的森林植被破坏和农业灾害。对自然生态系统的影响表现在：一个是生态系统的退化。第二是野生动植物逐渐消失。第三是遗传资源的破坏。美国鱼类和野生动物管理局每年公布濒危灭绝的野生动物，公布的单子越来越多。２０世纪末，有９００多种野生动植物列在濒危的表格里，
【字体：大中小】2009-04-22 14:36:57 来源：中国天气网 资料图片 海平面上升： 海平面上升指由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象。 海平面上升危害表现： 海平面上升对人类的生存和经济发展是一种缓发性的自然灾害。也正因为它是缓发性的，因而往往不被人们重视，以为每年个毫米的上升还构不成危险。其实，这种灾害是累积和渐进的。以现在每年毫米和每十年再增加毫米为例，本世纪第一个十年海平面将上升厘米，第二个十年上升厘米，最后十年将升高厘米。到本世纪末，全球海平面将累积升高厘米。再加上许多沿海地区地面沉降的影响，海平面上升可能达到米甚至更多。 这对许多地方的人来说无疑是灭顶之灾。而且就是现在，它己给沿海地区居民带来了危害。它使沿海地区灾害性的风暴潮发生更为频繁，洪涝灾害加剧，沿海低地和海岸受到侵蚀，海岸后退，滨海地区用水受到污染，农田盐碱化，潮差加大，波浪作用加强，减弱沿岸防护堤坝的能力，迫使设计者提高工程设计标准，增加工程项目经费投入，还将加剧河口的海水入侵，增加排污难度，破坏生态平衡。
资料图片 导致海平面上升的因素： 导致海平面上升的因素是很多的：大洋热膨胀、山地冰川、格陵兰陆冰和南极冰盖的融化等，世界大多数山地冰川在近百年内呈退缩趋势。例如，青藏高原尽管在冰川时期不一定像今天的南极大陆一样也有过统一的漫无边际的大冰盖，但有一点是肯定无疑的，那就是这里曾经大量存在的山地冰川在漫长的岁月里逐渐消融、消失。 我国 国家海洋局预测，2016年将比2006年上升31毫米国家海洋局有关负责人近日表示，近50年来，我国沿海海平面以每年2.5毫米的速率上升，高于全球海平面上升速率的40%。预计2016年，我国沿海海平面将比2006年上升31毫米。 据介绍，近30年来我国沿海海平面总体上升了9厘米。天津沿岸上升最快为20厘米上海次之为12厘米，辽宁、山东、浙江都超过了10厘米，福建、广东较低为5~6厘米。2006年，我
全球气候变化对水文与水资源的影响与建议 摘要：随着人类社会发展，全球的气候也面临着严重的挑战。日益恶化的气候 环境已经严重影响到人类的正常生活与生产。尤其是对水文与水资源的影响，直 接关系到人类对水资源的开发与利用。而水又是人类生活不可或缺的，本文就全 球气候变化对水文与水资源的影响进行了分析，并简单就如何减少全球气候变化 对水文与水资源的影响提出了相应建议。 关键词：全球气候变化；水文；水资源；影响 引言： 气候变化对水文水资源的影响已经成为当下全球关注的热点问题。伴随着全 球气候变暖，在很多地区已经出现了各种自然灾害，并且严重威胁到动植物等生 存生活的空间。所以，世界各地务必要针对气候变化产生的影响做出严谨正确的 分析，并找到对应的解决办法。其中，最重要的就是降低或减少气候变化对水文 水资源的影响，减少生产生活中碳排量等，因而促进全球社会发展和进步。 1 全球气候变化对水文与水资源的影响分析 1.1 对水循环的影响 气温的升高，会让海洋面积不断扩大；同时。蒸发量也随之而变大。那么直 接结果就是导致降水量的变化。在这种极端气候变化的长期影响下，势必会对降 水量产生很大的变化。所以，原本降水量大的地区可能就会发生洪涝等自然灾害。同时由于降水量变化，会在很大程度上改变甚至污染现有的江河湖泊的原有水质。如果这种情况持续恶化，会使得大量的水源受到污染，甚至大力破坏自然生态。 作为整个地球生物系统的一个重要组成部分———水系统，直接影响到自然气候 变化与生态环境，其中，水循环联系的大气水、地表水、生态水以及地下水系统，水循环所遭受的任何破坏都将极大地影响全球生态系统和水资源的演变与发展， 最终反作用与人类，影响着人类社会生动的各种活动。然而，气候变化会将会直 接影响到水循环，进而扰乱自然现象，导致各种灾害天气的发生，并直接影响生 态系统水资源的利用。 1.2 对水资源的影响 正常情况下，水资源基地，主要是作为一个重要组成部分，水量和河流径流 对河流径流的基础上，评价水资源的定义，根据多年以来，诸如洪水径流和内涝 水平均预测来分析。然而，目前人们只是从资源利用的角度来分析在水资源系统，进而确定可能被消耗利用的水资源量。其定义为对生态环境和水的一次性，在可 预见的时期，成本低下，技术上可行的措施以外的生活，生产，生态用水的河流，不包括中水回用的回报。由于气候变暖直接影响到如蒸发、降水、土壤含水量、 径流等各种水文变量的变化，这些变化最终将导致水资源在时间和空间的重新分配，并对水资源管理和开发利用产生重大影响。 1.3 对供需水的影响 一旦全球性气候出现变化，将直接导致水流量的变化，例如水温的升高或者 暴雨的增加最终给水的供需带来重大影响，严重影响到人们的正常生产与生活。 对于那些常年降水量少的干旱或半干旱地区，甚至是沙漠地带，供水系统的巨大 变化往往是由于微弱的降水量变化而引起的。在山间盆地，高温将加快春季积雪 融化成雨率降低到大雪，降雪时间缩短，春季径流是更迅速，早期的径流。气候 变化也影响到对水的需求，它可以影响水系统组件的广泛范围，包括水库，水质，水电运作。
第五章气候变化的影响与适应性 一、未来25-100年大气、气候和海平面的预期变化 （一）、全球温室气体浓度的变化 从第一章我们已经知道，二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等人类活动增加的温室气体，已经并将继续使地球表面变暖。最直接可信的证明据来自美国夏威夷1958年以来的大气中CO2浓度的观测，那里代表的全球平均的CO2浓度已经由330ppm上升到368ppm,在我国青海瓦里关山1990年以来的观测也证明了这种变化。 （二）、气候变暖的几种趋势 1、世界 在IPCC第一工作组的报告《气候变化2001：科学基础》中，确认20世纪全球平均地表温度已经升高了0.6±0.2℃。根据IPCC排放情景特别报告拟定的情景范围（人口、社会、经济和技术），模型预测结果为到2100年全球平均地表温度将比1990年增加1.4 oC～5.8oC，这一增值将是过去100年增温值的2～10倍，并将引起全球平均降水量的增加，北半球雪盖和海冰的范围将进一步缩小。一些极端气候事件（高温、干旱、洪涝、热带气旋强风暴等）发生的频率也会增加。 2、中国 近百年来我国气温已经增加了0.4～0.5℃，以冬季和西北、华北和东北的增温最明显，但南方有些省区却在变冷。近 50年降水逐渐减少，华北出现暖干化趋势。 （三）、海平面上升对世界和中国沿海地带的影响 1、世界 根据IPCC所有情景的预测结果，全球平均海平面高度在1990～2100年期间将上升0.09～0.88米，但区域间的波动十分明显。预测1990～2025年以及1990～2050年间的上升高度分别为0.03～0.14米和0.05～0.32米。这主要是由于热膨胀以及冰川和冰盖的消融所致。基于IS92情景的第二次影响评价报告预测海平面上升范围是0.13～0.94米。尽管在这次影响评价中预测的未来温度较高，但海平面上升的预测值却略有降低，这主要是由于采用了改进了的模式，模式中冰川和冰盖的贡献已经变小。
全球海平面上升的原因 全球海平面上升的原因 导致全球海平面上升的因素是很多的：大洋热膨胀、山地冰川、格陵兰陆冰和南极冰盖的融化等，世界大多数山地冰川在近百年内呈退缩趋势。例如，青藏高原尽管在冰川时期不一定像今天的南极大陆一样也有过统一的漫无边际的大冰盖，但有一点是肯定无疑的，那就是这里曾经大量存在的山地冰川在漫长的岁月里逐渐消融、消失。 全球变暖导致冰川融化为全球海平面上升的主因，但是据2012年7月10日一项来自美国国家大气研究中的研究显示，假设全球温室气体排放稳定，全球气温不再增长，海平面依旧会上升几百年。 研究者在研究报告中说道，这非常复杂，主要原因是海水的热膨胀。即使全球气温稳定了，海水表面气温和深海气温依旧有差异，深海的气温会慢慢的升高，这会导致更多的海水发生热膨胀反应，继而海水整体体积扩大，全球海平面上升。这种反应要持续相当长一段时间，只有海水完全与大气温度达到一定平衡状态才会停止，这个时间估计是300年。 全球海平面上升的危害 淹没土地。 世界各地将近70%的海岸带，特别是广大低平的三角洲平原将
成泽国，海水可入侵二三十到五六十千米，甚至更远。位于其上的许多世界名城，例如纽约、伦敦、阿姆斯特丹、威尼斯、悉尼、东京、里约热内卢、天津、上海、广洲等等都将被淹没。 侵蚀海岸。 海平面上升后海洋的动力作用会加强，使得海岸侵蚀加剧，特别是砂质海岸受害更大。国外有资料表明，我国70%的砂质海岸被侵蚀后退。有的海岸每年“后退”数米甚至数十米。 海水流场发生变化，将沙子冲走 原来很美的沙滩浴场变成了一个卵石滩。而一些沙质海岸，海平面上升导致海水对堤岸下沙子冲刷的侵蚀力度也越来越大，等到把海岸下层沙子掏空，整个海岸也就随之坍塌。海水继续不断地冲刷，海岸线也一点点往后退。 海水入侵。 海平面上升的第二个恶果就是海水入侵，造成地下水位上升使得沿海地区水质恶化，使生态环境和资源也遭到破坏。海平面上升后海水将循河流入侵到内陆，是河口段水质以及地下水变咸，影响城市乡村等居民饮水以及工业用水，加剧该地区的水资源压力。 海洋自然灾害发生的频率增高。 海平面上升也会使得海洋自然灾害发生的频率增高，如台风、暴雨、风暴潮等。就风暴潮而言，当遇到天文大潮和季节性涨潮时，本已升高的海平面威力大幅增加，使得其影响所及的滨海区域潮水暴涨，原有的海塘等防潮工程的功能会减弱，海潮甚至冲毁海堤海塘，吞噬码头、工厂、城镇和村庄。