《全球变化科学导论》要点总结
第一篇全球变化研究的基本问题
第一章全球变化科学产生的背景及其研究内容及意义
1、什么是全球变化？其产生背景？
答：全球变化作为一个科学术语和一门交叉学科，是随着全球环境问题的出现和人类对其认识程度的不断深化而提出并发展起来的。全球变化科学的精髓是系统地球观，强调将地球的各个组成部分作为统一的整体来加以考察和研究，将大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的相互作用和地球上的物理的、化学的和生物的基本过程之间的相互作用，以及人类与地球之间的相互作用联系起来进行综合集成研究。即全球变化科学是研究作为整体的地球系统的运行机制、变化规律和控制变化的机理（自然的和人为的），并预测其未来变化的科学。它研究的首先是一个行星尺度的问题——将大气圈、水圈（含冰雪圈）、岩石圈和生物圈看成是有机联系的全球系统，把太阳和地球内部作为两个主要的自然驱动器，人类活动作为第三种驱动机制。发生在该系统中的全球变化是在上述驱动力的推动下，通过物理、化学和生物学过程相互作用的结果。
全球变化科学是在时代发展、科学进步、人类活动的强烈影响和社会需要的背景下产生的，主要表现在以下几个方面：
（1）硬件条件。在20世纪末，全球国际性应用的探测器和预测预报系统已有约1000个高空站、10000个气象站、3000个飞行器、7000艘充气船、500个浮标、
长期立体动态信息库，还有全球海洋观测系统、全球陆地观测系统、全球气
候观测系统。
（2）由于强烈的人类活动和社会经济的飞速发展，目前在全球范围内产生以下十大环境问题，急需国际社会合作共同解决。主要有大气污染、温室气体排放和
气候变暖、臭氧层破坏、土地退化、水资源匮乏和水体污染、海洋环境恶化、
森林锐减、物种濒危、垃圾成灾、人口增长过快。
（3）从人类社会文明发展看，全球变化科学的产生是历史进程的必然。
（4）从历史发展角度看，全球变化研究有其科学思想的代表。亚里士多德第一次提出支持生命的物理系统；加兰第一次提出地球系统科学的概念；弗里德曼第
一次提出“全球变化”概念，从此人类开始从交叉学科角度将地球作为全球
系统开展研究。马隆是他第一个将全球变化研究付诸实施。
2、全球变化研究的主要内容和相关国际计划
答：全球变化研究的主要内容：
（1）研究地球系统复杂的多重相互作用的机制，是目前全球变化最主要的研究内容。
（2）分析地球系统各种尺度的变化规律和控制这些变化的主要因素。
（3）建立地球系统变化的预测理论及方法。
（4）提出全球资源和环境科学管理的建议。
相关国际计划有以研究物理气候过程为主要内容的“世界气候研究计划”（WCRP）、以研究地球系统中生物地球化学过程为主要内容的“国际地圈-生物圈计划”（IGBP）、以研究人类与地球环境变化相互关系为主要内容的“国际全球环境变化人文因素研究计划”（IHDP）、以地球上生物多样性问题为主要内容的“生物多样性计划”（DIVERSITAS）。
3、什么是地球系统？
答：大气圈、水圈（含冰雪圈）、岩石圈和生物圈之间存在能量转换，且受太阳能及地
核热能影响，是具有一系列相互作用过程的耦合：一是各圈层之间的相互作用；二是物理、化学和生物三大基本过程和作用；三是人与地球的相互作用。由这三大相互作用过程耦合的复杂关系称为地球系统。地球系统包括快变化系统和慢变化系统。快变化系统，如大气、陆面、上层海洋等。从气候角度看，这些都是最活跃的系统，变化时间尺度范围从秒、分、时到日、月、年，甚至几百年。慢变化系统，如深层海洋、冰川冰盖、内地圈等。这些系统主要与地球固体气候发展史有关，其变化时间尺度一般在千年以上。
4、全球变化科学研究的意义？
答：（1）全球变化研究是人类社会实现可持续发展的新科学举措。当今人类正面临着有史以来最为严重的危机，这种危机不仅是人口爆炸、资源短缺、环境污染，更为严重的是地球整体功能的失调、紊乱，是人类赖以生存的全球环境的变化。全球变化问题的根源在于地球有限的生命支持系统与爆炸式增长的人口数量和消费需求之间的矛盾。由于人类活动的影响，全球变化的趋势在未来相当长的时间内将继续下去。可持续发展必须以适应全球变化为基础。因此，开展全球变化研究是人类社会接受目前环境问题的挑战，实现可持续发展的新科学举措。
（2）有利于深化对地球系统的认识，促进自然科学和社会科学的共同发展。全球变化科学的研究有助于人类对资源、自然灾害等概念认识的深化。同时全球变化科学也关注全球变化的环境影响、社会影响，以及对策和政策评估研究，这些研究会促进有关决策科学和应用基础与社会科学的共同发展，提高人类应对全球变化的能力。
（3）推动世界科学进步，促进世界和平。全球变化科学确定的对全球系统研究的整体观，使得各国科学家不像从前那样仅从单个角度去研究地球的局部现象，而更多地从全球和国际合作角度去研究人类的生存环境问题，它促进了国际性交叉学科队伍的形成，它以世界前沿学科生命力强和交叉学科多生长点的优势促进了国际科学界的交流与合作，也促进了世界的和平与发展。
第二章全球变化科学的最新进展
5、国际全球变化研究的主要进展体现在哪些方面？
答：（1）多学科交叉研究的深度和广度在加强，如描述物理、化学、生物等多个过程的耦合模式的发展。同时，诸多研究计划的切实开展都取得了众多高质量的研究数据，并发现了一些新的现象和知识。
（2）全球变化区域响应研究取得广泛进展，全球问题与区域问题的结合更加明确，并达成共识：全球性问题的研究需要由区域研究来完成；区域性研究必须体现全球性问题。
（3）提出了地球系统中的几个关键性问题，如全球碳循环、水循环、食物系统等，将全球变化研究推进到集成研究阶段。
（4）TOGA（热带海洋和全球大气计划）的成功，推动了GOOS（全球海洋观测系统）的建立。特别是在赤道太平洋地区建立了比较完整的El Ni o监测系统，建立和发展了提前半年至一年预报El Ni o发生的数值模式。
（5）PAGES（过去的全球变化（Past Global Changes））在认识气候的自然变率、工业化前的全球大气成分、全球温室气体的自然变化及其与气候的关系、陆地生态系统对过去气候变化的响应、过去气候系统的突发性变化等方面作出了重要贡献。大量观测结果和证据表明：○1地球正在变暖并伴随气候系统的其他变化，20世纪全球平均表面温度增加了0.6℃左右；○220世纪是过去千年最暖的一个世纪，20世纪90年代是过去千年最暖的一个时期，而1998
年是过去千年最暖的一年；○3人类活动产生的温室气体和气溶胶改变了大气状况并进而影响气候，过去50年大多数观测到的变暖事实主要由人类活动产生。这些研究揭示出许多人类先前所未知的事实，被国际社会公认为自然科学的重要进步。
（6）人们在不断深化对地球系统自然规律认识的同时，也越来越多地认识到人类活动已成为推动地球系统变化的另一强迫力，这种强迫力在十到百年尺度上产生的影响已和自然力的作用相当或过之。近年来，科学界就人类活动对地球系统的作用和两者关系提出了一系列新概念，如“人类圈”和“可持续性发展”等。
第三章全球变化的主要特征与过程
6、简述全球变化的时空尺度及其联系
答：全球变化是地球表层系统多种因素相互作用的结果。地球表层系统作为一个开放体系，太阳辐射、大气成分、大气过程、海陆关系、海洋环流、冰盖、陆地地形、地表组成物质和人类活动等的相互作用，在一个时间序列当中可表现为多层次驱动、响应、反馈、放大等十分复杂的关系。因为全球变化既会表现出某种周期性变化，又会表现为一些渐变和突变。
从时间尺度看，全球变化可划分为5个特征时间尺度。○1几百万年至几十亿年。这一时间尺度的事件发生在地质历史时期，它们受地球行星演化规律与进程的控制。○2几千年至几十万年。这一时间尺度的变化同样发生在整个地球历史中，不过在最近的一个地质时期——第四纪晚期以来，它们的变化记录保存的最好，被辨识和研究的程度最高。其主要受到地球轨道参数，如偏心率、黄赤交角倾斜率和岁差等变化的影响。○3几年至几百年。这一时间尺度的事件发生在年际、年代际到世纪际，主要驱动因子包括太阳活动、火山活动、大气环流的长期变化、厄尔尼诺-南方涛动等自然因子和大气温室效应的增强等人为因子。○4几天至几个季度。这一时间尺度的事件发生在数天至一年之内，其本质特征是季节的更替，主要驱动因子是太阳辐射量输入的年循环。○5几秒至几小时。这一时间尺度的时间发生在数秒至一天之内，其中日变化是它的本质特征，其周期性十分规则，而其他更短时间尺度的事件大多是日变化的一种瞬时表现。太阳辐射量输入的日周期是构成这种变化的主要驱动因子。
上述几百万年至几十亿年及几千年至几十万年这两种称为长时间尺度，主要是地质学、地球物理学、地理学和地球化学研究的时间尺度；几天至几个季度和几秒至几小时这两种主要是大气科学、海洋科学和生物科学研究的尺度；几年至几百年则是全球变化研究最为关注的、最复杂的变化尺度。
从空间的延展方面，全球变化大致可以划分为4个特征空间尺度。○1全球尺度。空间范围在20000km以上，大约相当于半球至全球尺度。特征事件有太阳辐射能的分布，大气环流和洋流，温室效应加剧与全球气候变化，臭氧层的破坏，地球和生命的起源等。这些事件发生在一个相当宽的时间谱之内（一年至几十亿年），并且不同时间尺度的过程是互相影响的。○2空间范围在100~2000km，相应的地域单元有大陆、大洋、陆地上的自然地带和自然地区以及海区等。特征事件有季风和大型天气过程（台风、气旋、反气旋、锋面）、海流、厄尔尼诺-南方涛动、岩石圈板块构造运动与造山运动、冰期-间冰期交替、气候带与地带性植被——土壤的形成等。这些事件也发生在一个相当宽的时间谱之内（一年至十几亿年），并且不同时空尺度的事件之间相互作用显著。○3地方尺度。空间范围在10~100km，特征事件有地震、流域的水土流失、中尺度天气系统（如中气旋、雷暴等）、植物物候期的水平变化、城市气候与大气污染、河流与水域的污染、成矿作用等。这些事件的时间谱可以从小于一天到百万年，幅度略小于全球和区域尺度。各事件发生的原因通常限于当地，使彼此间的联系性减弱，个体性增强，事件的影响往往也限于当地。○4局地尺度。空间范围在10km以下，特征事件有火山爆发、小流域地表侵蚀、小尺度天气系统（如龙卷风、山谷风等）、植
物物候期随地形的变化、植被冠层的微气象、土壤的养分循环、点源和线源污染事件等。这些事件发生的时间谱很小，大多局限于几秒到一年之内，其空间特质性非常明显。
全球系统中各种事件和过程的时间与空间尺度是相关联的。一般来说，较大空间尺度的事件和过程，其时间尺度的范围也较大；而较小空间尺度的事件和过程，其时间尺度范围也较小。如全球气候变化的空间尺度可达20000km以上，相应的时间尺度为几十年到百年，而植被冠层微气象变化的空间尺度仅为数厘米到数米，相应的时间尺度是几秒到几分钟。7、太阳活动如何驱动全球变化？
答：太阳活动是太阳表面上一切扰动现象的总称，主要包括：发生在光球表面的黑子、光斑，发生在色球层的谱斑、耀斑，以及日珥、日冕等。一般用黑子活动代表太阳活动，黑子越多，太阳活动越强，其他太阳活动都和黑子活动呈同步变化，太阳常数的短期变化也与黑子的变化一致。
太阳辐射直接驱动了发生在地球表面的各种过程。太阳辐射的变化改变了到达大气顶层的能量，并通过影响物理气候系统的能量收支平衡导致气候变化，进而引起全球变化。太阳活动增强时太阳辐射增强。通过分析过去的气候变化与太阳活动的关系发现，太阳黑子活动弱时气温偏低，历史上太阳活动极小期是冷期，如太阳黑子活动出现特低值的蒙德尔极小期，太阳常数可能比现代低1%，对应于17世纪的小冰期。
8、驱动全球变化的内力因素有哪些？它们在全球变化中如何起作用？
答：地球内力对全球变化的驱动主要表现在板块运动所造成的海陆分布形式的变化、海底地形与陆地地形的变化、火山活动等，均能引发进一步的变化过程，导致全球变化。（1）海陆分布变化。板块运动引起的大陆漂移和海底扩张以及与此相关的海面升降，造
成海陆分布格局及海洋和陆地面积对比的变化，陆地的位置和组合关系不同，对
全球的温度和降水格局均会产生深刻的影响。
（2）山地和高原的隆起。海陆分布格局的变化及其影响通常发生在106-107年尺度上，而在104-105年尺度上对全球变化影响最大的板块运动事件是以垂直运动为主的
巨地形变化。高海拔的高原、山地的低温环境为冰川和积雪的积累提供了大范围
场所，这些冰雪通过反射的反馈作用成为温度升降变化的放大器，增强气候变化
的不稳定性，从而对全球变化产生与极地冰盖性质相近的作用。
（3）火山活动。火山喷发能够把大量气体和火山灰抛向高空，火山尘幕中的固体粒子直径在0.5~2μm，甚至更小，它们可在平流层大气中停留1年以上，并通过对平流
层化学及动力学的影响而介入全球变化过程。它们可以改变平流层的化学成分并
造成化学过程异常，从而对大气中的CO2和O3等的平衡产生影响，而受火山活动
影响最大的，可能是平流层中气溶胶及其化学性质的变化所造成的太阳辐射收支
的变化。强火山爆发能在平流层下部形成一个持久的含有硫酸盐粒子的气溶胶层，
它们存留在平流层中增加了大气的反射率，因而减少了到达地面的直接太阳辐射，
进而导致温度下降，这个影响被称为“阳伞效应”。
9、简要描述一下全球变化中的人为因素。
答：人类从自然环境中逐步分离，最终独立于自然系统，成为地球系统的一个重要组成部分，同时也成为影响自然过程、导致自然环境变化的一个重要营力。人类活动所引起的地球系统状态和功能的改变，在工业化以来的200多年里急剧加速，在几十至几百年的时间尺度上，人类活动对全球变化的影响与全球变化对人类的影响均极为显著，人类生态系统过程已成为全球变化过程一个不可忽视的组成部分。
○1人类活动产生的CO2、CH4、N2O、SO42-和PO43-等使得大气化学过程、土壤化学过程、海洋化学过程发生变化。○2人类生态系统的建立和维持所造成的自然环境破坏与污染使得地球表层系统中的一些成分相对增加，甚至出现一些在自然状态下不存在的成分，另一些成分相对减少甚至消失，从而造成各个组成成分的构成和性质的显著变化。○3人类向大气中排放CO2、CH4等使温室气体含量增加且出现新的温室气体成分，排放到大气中的氟氯昂等氟氯烃类物质和氮氧化合物正在导致臭氧层破坏，酸性气体排放导致酸雨的发生。○4在生物界，人类驯化的作物替代了森林和草原，野生动物被驯化动物所取代或被排斥到生态边缘而灭绝或濒临灭绝，人类生态系统替代自然生态系统不仅减少了系统的生物量，而且减少了物种的多样性，进一步加速了生物灭绝过程。○5排入到江河中的各种有机和无机污染物导致水体污染，各种人工合成材料的出现也改变了固体地球物质的组成。
土地覆盖的变化、地球系统组成成分的变化最终会导致自然系统功能的失调和变化，并通过累积性变化或系统性变化两种方式导致全球变化。在人类的干预下，许多自然过程的功能正在发生显著变化，一些功能得到强化，另一些功能遭到削弱甚至丧失，自然系统的平衡因此破坏，进而发生全球变化。
%%%%%%%%以上7、8、9为全球变化的驱动力，分别为外部因素、内部因素和人为因素~~~~~~~~~~
10、简述全球变化的三大循环过程（下面11-13将对重点循环过程一一叙述）
答：三大循环过程包括生物循环、能量循环和水循环。
（1）生物循环包括：○1陆地和海洋生物参与的C、N、P、S元素的循环；○2上述循环进一步在大气作用下发生的循环；○3地球表面生物的地球化学循环。
（2）能量循环。地球的能量循环主要是太阳辐射与地气系统相互作用的结果。如果把地表和对流层大气看作一个整体，在这个系统中，收入部分是由地表和大气吸收的太阳辐射所组成，而支出部分则是辐射到宇宙空间去的地面和大气长波辐射，地气系统的辐射差额则是随
纬度增高而由正值转变为负值。辐射差额的这种分布，正是引起高低纬度之间大气环流和洋流产生的基本原因。
（3）水循环。全球水分循环主要是通过地表径流、蒸发、水汽输送和降水等作用实现的。
11、试述全球碳循环过程及其机制及特点
答：自然界碳的活动贮存库主要是海洋、大气和有机体。在无机环境中，碳主要以CO2或者碳酸盐的形式存在。地球系统中的碳绝大部分以有机化合物和碳酸盐形式埋藏在沉积岩中，溶解在海洋中的无机碳是近地表最大的碳源，是地球系统中除岩石圈外最大的碳库。土壤是陆地上最大的碳源，而大气中碳的含量比全球植物活体中碳含量的总和还多。
生态系统中的碳循环基本上是伴随着光合、呼吸和分解过程进行的。在较长的时间尺度上，地质因素对于碳循环也是重要的，因为贮存在沉积岩中的大量碳（煤、石油和天然气等）是生态系统在过去年代中所固定的，它们暂时退出了生物圈活跃的生物地球化学循环。在全球碳循环中，大气中的CO2与陆地植被和海洋之间交换的通量最大。通过大气环流的作用，海洋与陆地二者上空大气中的CO2含量大体一致。在陆地的碳循环过程中，大气中的CO2被植被所固定，大部分通过生物的呼吸和分解作用从植物、动物或土壤释放到周围环境中去，有些贮存在有机体中被长期埋藏。在海洋的碳循环过程中，海洋生物利用海洋中溶解的CO2进行光合固碳作用，其中一部分生物残体分解释放出CO2，另一部分形成生物碳酸盐沉积，与无机碳酸盐一起固定在岩石圈中，直到受地质作用被抬升到地表经风化作用而重新释放出CO2。除上述过程外，火山活动所释放的CO2、自然火灾、化石燃料燃烧和森林破坏等对大气中的CO2的含量及碳循环过程亦有重要影响。
在海水中，碳主要沿两种途径循环流动，一种是在海流驱动下的物理运动；另一种是通过浮游植物的光合作用，海洋中动、植物的呼吸作用。以及沿食物链的生物化学传递。在温跃层上下，碳的浓度是不同的，在上层暖水带和下层冷水带之间的溶解碳相互交换，并发生漩涡导致混合作用，从而使10%~20%的微粒物质沉入洋低。在那里大约15%的碳酸钙被结合成为深海沉积物，归入缓慢的碳循环过程。
陆地环境中也存在碳的慢循环和快循环两种过程。动、植物残体，土壤腐殖质，新生泥炭和大的植物茎干与根属于，慢循环碳库；而植物的叶片和动植物活体等则属于快循环碳库。
大气中CO2浓度逐渐增加的事实表明，海洋对CO2的调节能力是有限的。可以设想，如果人类继续增加化石燃料的使用量和森林的砍伐量，海洋吸纳CO2的能力终将被耗尽，那时，更大部分的CO2将被保留在大气圈中，必然导致更为显著的温室效应加剧、全球变暖和海面上升等一系列人类生存环境的变化。
12、简述全球氮循环过程及特点
答：大气圈是氮的主要贮存库，其中氮气的体积含量为78%，居所有大气成分的首位。生物圈是氮的另一个主要贮存库，大部分氮的固定是通过生物过程实现的，称为生物固氮。此外，闪电、宇宙射线、陨星和火山活动等能把少量的气态氮转变成氮化物，称为高能固氮；随着石油化学工业的发展，以气体和液体燃料为原料生产合成氨已经成为开发自然界氮的一种重要途径，称为工业固氮。在生物固氮过程中，进入生物体的氮以氨或铵盐的形式被固定后，经过硝化作用形成亚硝酸盐或硝酸盐。一部分硝酸盐还可以在缺氧和有葡萄糖的条件下被真菌和假单细胞菌还原，经反硝化作用生成气态氮，使氮离开生物体，重新回到大气圈中，从而完成氮的循环。
人类活动对氮循环的干预主要体现在两个方面，首先是工业固氮作用，包括氮肥的生产和在农业生态系统中的使用。据估计，被作物实际同化的氮肥只有施入土壤中氮肥的1/3左右，大部分氮肥从农田中流失进入湖泊、河流和近海等水体，它与水中高含量的磷酸盐相结合，常常引起水域的富营养化，使藻类和其他浮游生物迅速繁殖，不断消耗水中的溶解氧，并产生硫化氢等有毒气体，造成水质恶化、鱼类和其他水生生物的大量死亡。在陆地水域中，
这种现象称为水华，在海洋中则称为赤潮。工业固氮使得自然界固氮与反硝化去氮之间的自稳定平衡状态被打破。其次是工厂和汽车等交通工具燃料的燃烧过程将大量氮氧化物排入大气圈，导致大气中硝酸的含量增加，再加上燃煤工业的二氧化硫排放使大气中硫酸含量增加，二者结合往往造成酸沉降，湿性的酸沉降称为酸雨，它使陆地水体和土壤酸化，植被死亡，对生态系统的破坏性极大。
13、全球水循环的特点和作用是什么？
答：全球水分循环主要是通过地表径流、蒸发、水汽输送和降水等作用实现的。
特点：○1全球约97%的水在海洋，84%的水是海洋蒸发的，大气从海洋上空携带水汽输往陆地，以降水形式落下，以冰雪形式堆积在陆地表面的2.76×107km3水量超过了地下水水量；○2陆地水分通过植物蒸腾和地表蒸发回到大气，有些还存在于土壤表面；○3植物在水循环中通过截流、根部吸收和以蒸腾方式把水分送回大气，由于植物种类不一样，对水分循环作用也不一样，因此植物本身也使得全球水循环不均。
作用：○1水是地球表面吸收太阳辐射的主要介质；○2水汽是一种主要的温室气体，它吸收地表长波辐射，加强了大气的温室效应；○3水的相变——凝结和蒸发在天气和气候变化中扮演重要角色；○4水是C、N、P、S等元素生物地球化学循环过程的主要载体；○5水是地球表面各类物质输送和土壤岩石风化侵蚀作用的主要做功者；○6水是生命诞生、延续、生长发育的基本条件；○7水是人类生存和发展的基本条件。
14、简述“大地女神说”的含义
答：利用天体物理理论，在假设地球、金星和火星都是“正常的”太阳系行星，它们的大气形成过程在遵循同样规律的情况下，根据金星和火星大气组成推断出来的行星地球大气组成却与实际地球大气组成差别异常显著。为解释上述现象，英国生物化学家拉夫洛克（James Lovelock）提出了盖娅假说，其基本观点为：对于地球的特定属性，只根据物理学和化学的规律是很难解释的，必须同时考虑生物学规律。地球上的生物圈和它的环境构成一个有机的整体（称为大地女神Gaia），地球大气的组成、气温、海水温度、海水PH等都是生物圈积极调节的，是生物圈通过自己的影响使地球的气候环境长期保存在适合自己生存的“稳态”上。这种通过生物圈并且为了生物圈的地表调节作用从最早出现广泛传播的生命开始便开始一直存在，因此，在很大程度上，是生命自己创造了它的生存环境。
15、冰期与间冰期的概念
答：冰期指由于气温显著降低，冰川规模扩大和增厚的时期。在冰期里，高纬度地区的冰盖扩张，向中纬度推进，高山地区的山岳冰川向低地伸展，海面降低，气候和土壤生物带向赤道方向迁移。在各个大陆以夏季风降水为主的地区，冰期时气候寒冷干燥，植被退化，某些内陆干旱地区沙漠扩张、湖面缩小。
间冰期指两次冰期之间由于气候回暖，冰川缩小和消融的时期。在间冰期里，冰川退缩，海面回升，气候和生物带向两极方向迁移。以夏季风降水为主的地区，间冰期时气候温暖湿润，湖面扩张，生物繁荣，内陆干旱地区流沙固定，黄土地表会有土壤发育。以冬季风降水为主的内陆干旱地区的气候温暖干燥，湖泊收缩或者干涸，沙漠扩张。
（1）108~107年尺度。具有此尺度的气候变动称为大冰期和大间冰期。
（2）105年尺度。具有此尺度的气候变动称为冰期和间冰期。
（3）104年尺度。具有此尺度的气候变动称为副冰期和副间冰期，又称冰阶和间冰阶。
（4）103~102年尺度。具有此尺度的气候变动称为小冰期和小间冰期，仅用于冰后期和晚冰期。
16、试述米兰柯维奇理论。这一理论如何解释第四纪冰期-间冰期的变化？它还有哪些不足之处？
答：米兰柯维奇理论：米兰柯维奇认为偏心率、黄赤交角倾斜率和岁差这些地球的轨道
参数都是随时间变化的，它们的变化均会导致地球接受太阳辐射的季节和地区分布的变化。地球绕太阳运转的轨道呈椭圆形，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，轨道偏离正圆的程度就是地球轨道的偏心率。偏心率越大，地球在近日点和远日点时的日照量差异越大。黄赤交角倾斜率影响地球上不同纬度和不同季节的气候差异程度的大小，黄赤交角倾斜率越大，冬季和夏季的差异越大。黄赤交角倾斜率变化对极区影响最大，若黄赤交角倾斜率减小，极地地区变暖，反之，极地地区更为寒冷。岁差导致地球近日点时间的变化，现在地球在1月位于近日点，全球1月日射率稍大于7月，从而使北半球冬季稍暖，夏季稍凉，而南半球冬季更冷，夏季更暖。当近日点出现在7月时，情况将相反。
米兰柯维奇认为偏心率、黄赤交角倾斜率和岁差的周期变化改变地表的日照量，足以导致冰盖的大规模进退，是形成第四纪冰期和间冰期更替的主要原因。
米兰柯维奇理论为第四纪冰期-间冰期气候波动提供了一个逻辑一致的解释，但仍存在不少问题。首先它不能解释冰期建立的机制；其次，地球轨道参数变化本身引起的气候变化比地球上实际发生的全球变化的幅度小得多；最后该理论难以解释为什么主导周期会发生变化，也难以解释地球在第四纪以前各大间冰期中虽受偏心率、黄赤交角倾斜率和岁差影响，但并未出现冰期-间冰期周期性变化的原因。
第四章史前时代与工业革命以来全球环境的比较
17、简述工业革命以来全球环境的变化
答：工业革命之前，主要是人类适应环境的过程；工业革命以后，科学技术突飞猛进、人口急剧增加，在短短几百年的时间里，人类对环境的改变已经远远超过了自然作用本身，出现了一系列的环境问题。
（1）大气环境。温室气体排放增加、大气污染、平均大气水汽含量增加、臭氧洞导致人类相关疾病发病概率增加，同时对农作物也有众多的负面效应。
（2）气候变化。气候变暖导致海水体积增大，也会促进极地冰体融化。某些区域因气候趋于极度干旱水资源短缺。
（3）水环境变化。由于现代工农业发展、人口激增和城市化进程加快，人类对水资源的耗费急剧增长，同时排放出大量的污染物进入水体，水污染日趋严重。
（4）生物多样性变化。生物多样性锐减和消亡。
（5）土地利用和土地覆盖变化。全球土地利用包括各种形式的土地耕作、放牧、居住、建筑、自然保护区及林木用地。这些利用形式逐渐改变了全球土地覆盖，继而改变了当地的、区域的甚至全球的环境，包括大气层的组成成分、生物多样性、土壤状况以及水体和水体沉积状况。
第二篇全球变化研究的主要方法
第五章过去全球变化的重建
18、反应过去全球变化的记录有哪些？如何运用各类代用指标恢复古环境？
答：○1古生物学记录，包括孢粉分析、硅藻分析、有孔虫指标，植物大化石，其中孢粉分析被用来建立第四纪地层单元和重建区域植被的变化，其重建古环境的理论基础是依据植被在地理分布上随气候差异呈现的地带性规律变化，硅藻分析被用于研究湖泊水位变动、海平面重建、水化学变化以及人类活动对湖泊生态系统影响，有孔虫是第四纪地层划分、古海洋学和古气候学重建非常重要而有效的研究对象之一；○2黄土堆积与古土壤信息载体；○3深海沉积物氧同位素记录；○4冰岩芯记录；○5石笋记录
比较成熟的气候代用指标有粒度、磁化率、CaCO3、总有机碳（TOC）和全氧化铁含量
等。黄土剖面粒度大小与冬季风的强弱直接相关；黄土剖面磁化率变化可以作为衡量东亚夏季风演变的重要指标，磁化率高时气候湿热；黄土中的CaCO3作为易溶盐类可以当作探索大气降水或湿润程度的指标；总有机碳（TOC）可以作为气候变化的指标，有机碳含量峰值与古土壤层对应良好，古土壤形成于温暖湿润、生物繁茂的时期。
19、黄土-古土壤记录如何反映过去的全球变化？
答：当风尘堆积作用大于成土作用时形成黄土层；反之，形成古土壤层。黄土沉淀与寒冷的冰期相对应，古土壤则对应于相对温暖的间冰期。作为一种以风尘组分为主的堆积，我国境内的黄土堆积主要与冬季风环流的搬运密切相关。粒度是用来反映黄土粗细程度的指标，粒度的大小差别反映了风力搬运强度的差别。另外黄土—古土壤序列中可提取磁化率指标。磁化率值的变化与气候变化尤其是降水量的变化有一定的关系。黄土—古土壤序列中磁化率的变化被作为夏季风变化的指标，黄土层和古土壤层之间磁化率的差别反映了夏季风强度的差别。
第六章遥感与地理信息系统在全球变化研究中的应用
20、简述遥感在全球变化中的应用
答：遥感作为对地观测综合技术，是获取地球数据及其变化信息的重要技术手段。运用遥感数据，通过遥感图像解译、专题提取、空间建模与制图，能够帮助科学家理解和预测地球系统的外部变量及其时空过程，包括大气环流过程、地表水文过程、生物地球化学过程、地球物理过程等。现代遥感技术具有周期短、时空分辨率高、覆盖面积大、获取数据便捷等特点，具备全球观测能力，是全球变化研究中重要的、无可替代的技术手段。
21、简述地理信息系统在全球变化中的应用
答：GIS是数据存储、信息管理、空间分析、地理建模、可视化表达、专题制图以及决策支持的技术平台，其主要技术包括电子地图、空间数据库、空间分析模型、DEM等内容。在全球变化研究中，依托各种尺度的对地观测数据，地理信息系统可以发挥三个方面的作用：一是自然模拟；二是人地关系研究；三是预测预报，以推动全球变化研究和地球信息科学的发展。
第七章全球变化的综合研究方法
22、什么是影响评估？脆弱性评估？全球环境变化的脆弱性？
答：影响评估是选择一个特别关注的环境胁迫因子（如气候变化），并试图辨识其对各种社会或生态系统属性的最重要的影响。
脆弱性评估则会选择一个特别关注的群体或单元（如没有土地的农民、北方森林生态系统、海岸群落等），并试图确定该单元在面对各种胁迫时出现特定不利结果的风险，同时辨识出那些可能会降低对风险的响应能力和适应性的各种因子。
全球环境变化的脆弱性可以表述为受体或暴露单元（人群、生态系统和群落）在面对气候、其他环境变量和社会环境的有关变化时产生不利结果的风险。脆弱性正日益表现为一个多维概念——至少包括暴露性、敏感性和可恢复性。暴露性指人群或生态系统同特定胁迫的接触程度；敏感性指暴露单元受暴露胁迫的影响程度；可恢复性指暴露单元在受多重胁迫联合作用损害时的抵抗力和恢复力。
第三篇以自然为主的环境演变
第八章自然环境突变事件
23、什么是D-O旋回？
答：末次冰期期间包含多次短期变暖的间冰期气候条件时期，在约120ka以来形成一系列高频率的气候波动。这一系列的快速气候波动即D-O旋回。
24、什么是Heinrich事件？%%%%%%重要！！！！！！~~
答：地质学家哈特穆特·亨里奇发现北大西洋末次冰期的沉积物中，普遍存在6次大的冰漂碎屑含量高，而有孔虫含量较低的层位，相应的这些层位形成时海洋表面温度和盐度下降、劳伦泰冰盖东部边界产生大量冰山流，反映了6次较大的冰山崩塌融化过程，因此这6次事件被命名为Heinrich事件。
25、什么是新仙女木事件（Younger Dryas,YD）？
答：13kaB.P.前后出现了升温幅度高达4℃的以上的突然增暖，此后约2ka有持续的冷暖振荡，至约11kaB.P.后的数百年内温度突然下降6℃，气候环境再次回到了冰期状态。此次强变冷事件被称为新仙女木事件。
第九章全球冰雪圈变化
26、为什么说冰冻圈变动是全球变化的结果又是全球变化的驱动力？
答：冰冻圈是全球变化的驱动力表现在：
（1）冰雪覆盖与气温。冰雪覆盖是大气的冷源，它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低，而且通过大气环流的作用，可使远方的气温下降。其制冷机制如下：○1冰雪表面对太阳辐射的反射率较大，导致地表损失大量的短波辐射；○2地面对长波辐射多为灰体，而雪盖则几乎与黑体相似，其长波辐射能力很强，这就使得雪盖表面由于反射率加大而产生的净辐射亏损进一步加大，增强反射率造成的正反馈作用，使雪面更冷。○3冰雪对太阳辐射的透射率和导热率都很小，使得冰雪表面与大气间的能量交换能力很微弱。当冰雪厚度达到50cm时，地表与大气之间的热量交换基本上被切断。
（2）冰雪覆盖使气温降低，在冰雪未完全融化之前，附近下垫面的气温都不可能显著高于冰点温度。因此冰雪在一定程度上起了使寒冷气候在春夏继续维持稳定的作用。作为冷源，它又影响大气环流和降水。
（3）冰雪覆盖面积和厚度的变化还影响海平面的高低。在寒冷时期，降雪多而融化少，这样大陆就把水分以冰雪的形式留在大陆上，不能通过河川径流等水分外循环形式如数还给海洋，导致海洋支出的水分多，收入的水分少，海水就会变少，海平面就会下降。相反，在温暖时期，大陆上的积雪就会融化，这时海洋收入的水分多于支出的水分，引起海水增多和海平面上升。
27、冰川冰中的气泡有何意义？为什么？
答：冰川冰中的气泡中的微尘以及气泡中封存的古代的“大气化石”是研究古环境的非常宝贵的资料。例如，深埋在南极和格陵兰冰层里的古老气泡的化学分析告诉我们，过去几十万以来地球大气中CO2、CH4等温室气体的含量是不断在变化的。
第十章全球海面变化
28、什么是平均海面？大地水准面？相对海面变化？绝对海面变化？
答：平均海面是某一统计时段内特定区域海面的平均位置，它是一个假想的平面，是大地测量的基准面。平均海面是度量海面变化的基础。
海平面实际上是相当复杂的一个面，外形也是高低不平的，全球海面的最大高差可达200m。这个受地球重力场控制的三维起伏表面被称作“大地水准面”，它的外观形态非常接近于一个“旋转椭球面”。大地水准面是地球重力场的等位面，因此海面的“地形起伏”本质上是受重力控制的。
海面变化指的是海面的垂直升降。度量这一升降量有两种坐标系，一种是大地高程坐标
系，是以设立在陆地上的标尺（验潮站的标尺）来测量海洋水位的升降，所测得的是海洋相对于地面的升降变化，称之为相对海面变化。另一种是地心坐标系，在地心坐标系中可以度量海面与地心之间距离的变化，这种变化称之为绝对海面变化。
29、简述海面变化的基本机制
答：绝对海面变化的基本机制可分为三大类型——海水体积变化、洋盆容积变化和大地水准面变化。其中海水体积变化包括海洋水量的变化和水量不变的情况下海水温度变化引起的热膨胀等而引起的水位变化。前两种机制引起的海面变化是全球一致的，而大地水准面变化机制（如地球自转速度变化等）所引起的海面变化则属于全球不一致的海面变化。在对未来全球变暖可能造成的海面上升幅度的预测研究中，全球冰雪消融是首先要考虑的机制，而海洋表层海水的热膨胀则是排在第二位的重要因素。
对相对海面变化机制的考虑需要在绝对海面变化机制基础上，再加上海岸地带的各种地面升降运动机制。其中除了较长时间尺度的地壳运动机制以外，还包括多种涉及基岩以上松散沉积层变化和多种人类活动等较短时间尺度的原因机制。
30、海平面变化趋势预测的意义和依据
答：可以肯定在104~102a量级甚至10a量级的时间尺度上，海面变化与气候变化都是高度相关的。全球平均气温上升则全球海面随之上升，气温降低则海面随之降低。因此，未来全世界海面上升使人口和经济高度密集的世界沿海地区遭受严重影响将是人类在21世纪可能遭遇的重大挑战之一。基于这种认识，在关心温室效应和气候变暖问题的同时，未来海平面上升趋势的预测具有重要意义。
依据：冰雪消融和海洋热膨胀是导致近百年和未来海面上升的两个基本因素。大地水准面变化因素会影响洋面的形状，因而在地区性的相对海面变化趋势预测中有重要意义。在进行地区性相对海面变化预测时还必须充分考虑多种机制引起的地区性地面升降因素。
31、未来海面上升有哪些影响？
答：（1）海岸湿地与低地的淹没。海岸湿地分布在高潮位与平均海平面之间，当海面上升速率大于湿地堆积速率时，将导致湿地的损失。
（2）海岸侵蚀加剧。海面上升不仅直接导致土地淹没，还可以通过侵蚀作用引起陆地损失。
（3）风暴潮灾加剧。风暴潮是海岸带的主要灾害。风暴潮增水使潮位抬高，波浪能量增强，破坏海堤造成重大损失。
（4）洪涝灾害加剧。海面上升使感潮河道的高低潮位相应抬高，潮流顶托作用加强，致使低洼地向外排水的能力下降，加剧洪涝灾害。
（5）盐水入侵。海面上升可增大河口盐水向上游入侵的距离，同样也会使地下水的咸淡水界面向陆地方向移动。
研究未来海面上升影响的根本目的是准备预先采取措施，减少海面上升可能造成的经济损失。
32、方案预测的概念有何科学意义和实际意义？
答：海面预测研究存在很大的不确定性，但是在存在很大的不确定性的情况下进行预测，显然不能用常规预测预报的思路。21世纪气候-海面变化预测所采用的是一种“方案预测”的概念。方案预测又可称为“情景预演”，它需要对一系列难以精估其变化趋势的不确定性因素制定若干种假定方案，以便大致框定它们的可能变化范围，然后再采用建立在“有限确定性”基础之上的各种预测模型，具体描绘出每一种假定方案下未来变化的可能情景。
33、为什么说海面上升是一种现实灾害？
答：海面上升灾害是海面与陆地地面和陆地水位相对位置的灾害性变化。海面与陆地地面和水位之间的正常关系应该是海面低于地面和陆地地表水位。海面与陆地地面相对位置的灾害性变化可引起海岸线向陆地推进，使海滨地带丧失大片土地。海面与陆地水位相对位置的灾害性变化可引起地表水或地下水咸水/淡水界面向陆地推进，使沿海地区丧失宝贵的淡水资源。
第十一章ENSO与温盐环流
34、什么是沿岸涌升？
答：地球自转以及由陆地吹向海洋的盛行风，吹动沿岸的海水远离陆地，向着开阔的海洋移动，结果使大量深层冷的海水上升补充到表层，该过程被称为“沿岸涌升”。沿岸附近深层海流的涌升现象，通常发生在南北半球大陆的西岸（唯一的例外是，非洲东北索马里海岸也存在海水涌升现象）。沿岸涌升从深层带上来的冷水，不利于其上空的大气产生降水，所以沿岸涌升区域附近的海岸地带一般多沙漠。海洋中存在涌升现象的地方，也是生物资源最为丰富的地区。
35、厄尔尼诺现象和厄尔尼诺事件？
答：厄尔尼诺现象是指在厄瓜多尔和秘鲁以西水平尺度为几千公里的赤道东太平洋海水温度异常增暖的特殊现象。
厄尔尼诺事件是指为了区别正常年份的厄尔尼诺现象，科学家们把每隔若干年（没有固定周期）厄尔尼诺现象急剧发展，海表水体增暖现象遍及整个中、东太平洋海域，从西经160°到南美沿岸地区赤道南、北纬4°之间表面水温正距平至少持续三个季以上，且至少有一个季以上距平值超过0.5℃，同时南方涛动指数（SOI）在此期间必须保持为负值，且小于-1.0，并往往酿成全球灾难性气候变化的现象，叫做厄尔尼诺事件。
36、简述南方涛动现象与南方涛动指数的关系
答：沃克发现东南太平洋（塔希提岛以东）和印度洋（澳大利亚的达尔文站以西）气压之间有一种跷跷板式的关系：当其中一个地区气压偏高，另一个地区气压就偏低。沃克将这种跷跷板式的气压型定义为南方涛动（SO）。SO表现为以3~4年的周期交替出现的东、西赤道海洋海面气压互为高低现象，赤道海洋海面气压这种互为高低现象与赤道东太平洋的海表温度的变化有密切的联系。
以塔希提岛站和达尔文站的海面气压差值作为南方涛动指数（SOI），以此来定量表示SO的强弱。当SOI取负值并达到极低值时，表示东太平洋气压低于印度洋气压，赤道太平洋东部海水表层温度正距平异常明显，这就是平常所说的厄尔尼诺现象；与此相反，SOI为正数时表示东太平洋气压高于印度洋，此海域表面温度出现较强负距平，发生反厄尔尼诺现
象，即拉尼娜。SOI充分体现了厄尔尼诺和南方涛动的基本特征。这样厄尔尼诺对应SOI负位相；反之，拉尼娜对应SOI正位相。
37、结合图示简述厄尔尼诺的发生过程
答：根据海表温度异常升高的起始时间和位置，存在不同类型的厄尔尼诺事件，这些厄尔尼诺事件的发展历程大致相同，都要经过从开始到消亡这一生命周期。澳大利亚气象学家内维尔.尼科尔斯将厄尔尼诺的发展过程分为4个阶段：酝酿阶段、发生阶段、发展与成熟阶段、消亡阶段。
1.酝酿阶段
假定酝酿阶段从冷位相高峰刚刚减弱时开始。强劲的东风（信风）开始减弱，此刻西太平洋海面正处于最高位置，南美西岸的海面则最低。随着海表风场的减弱，东太平洋南美沿岸及赤道附近的海水涌升也随之减弱，赤道中、东太平洋的海表水温开始回升。
此时正是由冷事件向未知强度的暖事件转换的过渡阶段。
2．开始阶段
在每年12月份左右（秘鲁刚进入夏季），秘鲁及厄瓜多尔沿岸都要出现季节性的风力减弱。
这个时候沿岸的冷水涌升也要减弱，海表水温回升，这种变化持续到3月份左右。
3.发展与成熟阶段
随着时间的推移，赤道中、东太平洋的海表温度越来越高，涌升过程停止把富含营养物质的冷水带到海表的透光层。南太平洋靠近塔希提岛的海面气压下降，而澳大利亚达尔文港市的气压则升高。伴随东风的减弱及西风的加强，西太平洋暖水区域逐渐向中、东太平洋扩展，使得这些海域的海表温度升高1~4℃甚至更高。西太平洋海平面下降几十厘米，而赤道东太平洋海平面则升高几十厘米。
4.消亡阶段
当赤道中、东太平洋的海表温度达到最高时，消亡阶段就开始了。随着跨海盆的风向、风速的变化，海表温度相应改变。温跃层开始向着相反方向移动，在西太平洋暖池也开始变深。东风再一次开始加强，而西风则减弱。沿岸和近赤道的海水涌升开始加强，把更多的深层水带到海表。该循环（即振荡）再一次向着冷相位发展。
38、绘出温盐环流示意图，并论述其形成机制及其对全球气候变化的影响
答：对全球气候系统而言，热带存在辐射盈余，极地则存在辐射亏损，为保持整个系统的能量平衡，在低纬与高纬之间存在着强大的经向能量输送，而在此方面经向环流发挥着极为重要的作用；在大气中它表现为著名的哈德来（Hadley）环流、费雷尔（Ferrel）环流和极地环流；在海洋中则主要表现为大西洋温盐环流（Atlantic thermohaline circulation, THC）。
温盐环流是由热量和淡水注入在海洋表层及大洋内部形成的、含一定热量和盐度的混合海流。该术语后用于表示一种驱动机制。THC的重要特点就是形成大洋深层水、深层水流扩散、上涌并形成近表层水流，从而在大洋中形成的一种大规模深层水的翻涌循环过程。在南大洋威德尔海（Weddell Sea）、格陵兰-挪威海和拉布拉多海分别存在一个海气热量交换引起表层水变冷下沉、深层水形成的区域。THC导致大规模的热量传输，对全球气候以及冰期气候突变的非线性、潜在调控有重要作用。
温盐环流的驱动力：表层水密度在寒冷地区会达到最大并下沉，而在中低纬度地区，表层（或近表层）海水由太阳辐射加热，海水湍流混合导致热量向深海传输，热量向下传导使深层水扩展、上涌，而在热量向下传输过程中需要能量来克服摩擦损耗，从而增加了大洋不同深度的水体中的潜在能量。这也正是温盐环流的能量来源：在能量层面上，正是大洋内部海水的湍流混合驱动了温盐环流。引起湍流混合的热量供应同时来自于潮汐和风力两种作用过程。
在北半球，温盐环流把低纬的热量输送到高纬，在50°N附近（那里的海洋西边界流最强）通过强烈的海气热交换，把大量的热量输送给大气，再由大气把能量向更高纬度输送。海洋经向热输送强度的变化，将对全球气候产生重要影响。与北太平洋海域相比，在北大西洋海域受温暖的表层洋流影响，海冰北缘位置更靠北，这将进一步降低对阳光的反射率，并使海水升温。若THC停止，北半球将降温，而南半球则会升温，因为在大洋中的跨赤道热量输送中止了。环流的变化也将导致海面的变化。一旦NADW（北大西洋深层水）停止，北大西洋海域的海面将迅速上升1m，随后深层海水温度的变化将会进一步导致缓慢的、全球性的海面变化。另外，NADW的显著减弱甚至停止都将对海洋生态系统、海面和地表气候产生重要影响，包括热带辐合带（ITCZ）和热带雨林带的转变。全球变暖对THC的影响主要体现在两个方面：大洋表层升温和表层海水稀释，两者都可降低高纬度表层海水密度，抑制深层水的形成。
39、什么是北大西洋涛动（NAO）？
答：北大西洋涛动实际上是北半球大气质量在经圈方向上的“翘翘板型”调整，其活
动中心分别位于冰岛和副热带北大西洋，主要表现为亚速尔高压（Azores High）和冰岛低压
（Iceland low）之间气压的反向变化关系。
40、什么是大气环流的遥相关？
答：一个区域大气环流的变化与异常可以引起另一些区域大气环流的变化与异常，这种区域性环流的变化与异常的相关性被称之为大气环流的遥相关。
中纬度存在遥相关场的两种基本形式：
（1）太平洋北美流型（PNA pattern）
厄尔尼诺对北美洲气候的影响也比较明显。在赤道太平洋增暖时，北太平洋副热带的高度场为正距平，中高纬度太平洋为负距平，加拿大西部为正距平，而美国东南部是负距平。这就是所谓的太平洋北美流型。
（2）太平洋欧亚流型（PEA pattern）
在赤道太平洋增温时，欧洲大陆一侧对流层的高度场也存在着类似的正负距平分布，即副热带为正距平，西北太平洋为负距平，欧亚大陆北部为正距平，南部为负距平。
41、什么是“沃克环流”？
答：在赤道太平洋东部的冷水区和西部的暖水区的上空，存在一纬向大气环流。在冷水区上空，高空气流不断下沉，下沉后的气流随低层东风西行，到达西部暖水区后，加热加湿辐合上升，在高空又折向东行，到冷水区上空又下沉。就这样由于太平洋东冷西暖，形成一种在天气学上称为热成大气环流的气流大循环，该环流即为“沃克环流”。
42、讨论ENSO事件的成因及其对全球气候变化的影响
答：ENSO是厄尔尼诺和南方涛动的总称。ENSO是大尺度海气相互作用的突出反映，主要体现为热带太平洋和大气环流的年际气候异常，并对全球大气环流和气候异常产生显著影响。
ENSO事件的成因：ENSO事件以3~7年的准周期在暖状态（厄尔尼诺和SOI负值）与冷状态（拉尼娜和SOI正值）之间循环转换，可被认为是海洋-大气系统的一种振荡，通过自身物理过程变化和相互反馈而激发和驱动。受赤道信风作用，赤道太平洋地区的水温和水位的分布格局通常为西高东低。当由于某些原因使信风减弱时，支撑西太平洋的暖水柱受到破坏，激发出异常的暖性开尔文波，从赤道西太平洋向东传播，并通过海气作用而加强，导致暖水区向东扩展、暖水层增厚，最终导致厄尔尼诺事件发生；在太平洋东侧气压随海温升高而下降，而在西侧气压则随海温下降而升高。
而在开尔文波向东传播的同时，海气作用也激发产生一种向西传播的冷性罗斯贝波，它一方面可使西太平洋海温降低，同时在西岸反射而称为冷性的开尔文波。若此时信风加强，冷性开尔文波便可在赤道西太平洋持续产生并向东传播，通过海气作用而加强，最终导致拉尼娜事件。
在冷性的开尔文波东传过程中，海气作用又激发产生暖性的罗斯贝波，它同暖性开尔文波在赤道东太平洋海岸反射后的暖性罗斯贝波一起传到赤道西太平洋，使海温升高，同时在西岸反射而成暖性的开尔文波，为下一次循环准备条件。
对全球气候变化的影响：赤道东太平洋的海水升温，首先削弱了沃克环流，同时由于热带洋面向大气提供了过盛的水汽和热量，又使得哈德莱环流得到发展，而哈德莱环流的下沉区又恰好是西太平洋副热带高压脊所盘踞的区域，从而使副热带高压和中纬度西风得到加强，影响到台风活动、中纬度锋面活动和高纬度南北极地环流。
1.对热带地区降水的影响
世界上各热带地区的雨量与厄尔尼诺事件有密切关系。观测资料表明，近百年来，在南亚、东南非洲和印度尼西亚南部等地，热带季风雨量在绝大多数的ENSO年是减少的。这是因为季风雨的变化主要与海温异常相联系的沃克环流的变化有关。在ENSO年，由于热带气压的变化，原来位于季风区的强对流区东移到日界线以东，厄尔尼诺出现时，西太平洋低纬
度水温变冷，沃克环流的上升翼对流上升作用减弱甚至停止，云量和雨量随之减少，因此位于热带季风区的南亚、澳大利亚和印度尼西亚南部等地降雨减少，出现干旱。
2.对中纬度大气环流的影响
赤道太平洋增暖时，中纬度大气环流场呈现太平洋北美流型和太平洋欧亚流型。
3.对中国气候异常的可能影响
对我国而言，厄尔尼诺出现时，副热带高压常呈不规则变化，高压带偏南时，东北低温，长江中下游地区干旱；高压偏北时，长江流域洪涝。
43、讨论ENSO与温盐环流的关系及其对全球气候变化影响的差异
答：年际气候变率是与海气相互作用密切联系的。海洋有着巨大的热惯性和动力惯性，能够通过海气相互作用对大气运动进行调谐。高频大气变化被减频，耦合波的频率变低后再作用于大气，结果大气中的高频变化被转化成低频变化。海洋对大气运动的调谐作用的最明显表现是年际气候变率，而迄今为止已发现的最强的年际变化信号是ENSO现象。
北大西洋地区年代际气候变率的源可能是THC的内部振荡，实际观测也发现THC的确存在明显的年代际变率，这在NADW（北大西洋深层水）形成的特征、北大西洋的温度、盐度及环流特征等方面都得到体现。
温盐环流增强期间，厄尔尼诺活动减弱，全球变冷；温盐环流减弱期间，厄尔尼诺发生的频率和强度大大提高，全球气温升高。
第四篇人类活动与全球变化
第十四章温室效应与全球变暖
44、气候变化的定义？
答：在《联合国气候变化框架公约》中，将该公约所说的气候变化定义为“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成导致的气候改变”。
45、什么是“异常气候值”？怎样定义“气候极端事件”？
答：如果某个（些）气候要素的时、日、月、年值达到25年以上一遇或者与其相应的30年平均值的差超过了2倍均方差时，此气候要素值就属于异常气候值。出现异常气候值的事件就是气候极端事件。达到一定程度的干旱、强降雨、高温热浪和低温冷害等事件都可以看成极端气候事件。
46、气候变暖有哪些不利影响？
答：过去30年的人为变暖已经对许多自然和生物系统产生了可辨别的影响。
1.干旱和半干旱地区变得更干旱。全球气候变暖将使蒸发量增高，同时也增加了降水的平均强度和频率。然而，并非所有的陆地都增加降水强度，一些地区虽然降水强度增加，但土壤湿度因蒸发量的增加反而降低。
2.全球海平面将持续上升。格陵兰和南极冰盖的损耗可造成海平面上升。海洋有巨大的热惯性，其温度对温室气体浓度的相应非常缓慢。与冰流有关的某些动力过程有可能会增大冰盖对变暖的脆弱性，进而加剧未来海平面上升。
3.厄尔尼诺现象发生的频率和强度可能增加。人类造成的长期和大范围的气候变化很容易影响从几天到几十年时间尺度上的气候变化。最近，厄尔尼诺现象的强度和发生频率有上升的趋势，很多气候模型预测表明，这将导致热带和亚热带地区严重的洪涝和干旱。
4.一些极端事件的影响范围增大。早在IPCC第三次评估报告中就已明确地预测，全球极端气温、洪水、土壤干化、火灾、疾病等发生次数在一些地区将增加。另外即使极端气候事件的频率和强度没有增加，但它们发生的地理位置将变化，这些气候事件对防备较少的地区更
容易造成损害。
5.对人类健康的损害日益加重。伴随着城市化、工业化和经济的发展，气候变化将增加对自然资源和环境的压力，并进一步影响人类健康的生存状态；在东亚、南亚和东南亚地区，洪涝和干旱所引发的腹泻发病率和死亡率将增加。
47、什么是温室效应？温室气体？温室气体的种类有哪些？
答：大气中某些微量气体几乎无阻挡地让太阳短波辐射射向地球，却能够部分吸收地球的长波辐射从而使地球表层和大气下层增温，这就是所谓的“温室效应”，而这些气体就被称为“温室气体”，主要包括水汽、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、氢氯氟烃（CFCs）和六氟化硫（SF6）等。
48、什么是温室气体的源和汇？
答：温室气体的源是指向大气排放温室气体的任何过程或活动；温室气体的汇是指从大气中清除温室气体、气溶胶的任何过程、活动或机制。
49、人类活动对气候变化的影响方式有哪些？
答：人类活动可通过若干方式影响气候与生态环境，其中最重要的是改变地球大气的组成（如大气温室气体和气溶胶的增加），扰动地气系统的辐射平衡；改变地表（下垫面）状况，不但可以影响地气系统的辐射平衡，还有可能影响陆气、海气之间的能量、动量与物质交换；向大气中直接排放废气、废水和废热，造成气候与生态环境的恶化。
1．温室效应。人类活动影响气候的第一种、也是最重要的方式是：通过大气中CO2、CH4和N2O等温室气体浓度的增加，增强大气的温室效应。
2.气溶胶效应。人类活动通过改变大气组成进而影响地球气候的第二种方式就是所谓“气溶胶”。它指的是人类活动所造成的硫酸盐气溶胶、大气尘埃等大气颗粒物的增加，可以遮挡太阳辐射而改变地气系统的辐射收支进而影响地球气候。
3.土地利用与土地覆盖变化效应。人类活动影响地球气候的第三种方式是土地利用/土地覆盖变化所产生的气候效应。大片森林被砍伐、大片草原被开垦、大片农田被占用，极大地改变了地球气候系统的下垫面特征，导致地表反照率发生变化。另外，地面特征的变化还将改变陆-气之间的物质和能量交换，以一种更为复杂的方式影响气候。
除此之外，还有“城市热岛效应”。它指由于城市的存在使城市温度高于其周边区域的温度。且城市的存在所产生的气候效应相当复杂。
第十五章世界人口与资源环境问题
50、什么是生态环境的脆弱性和敏感性？
答：生态环境的脆弱性是指自然系统和人类系统（包括农业、林业、牧业、水资源、人体健康、人居环境、能源、大型工程等）在气候变化（包括气候变率和极端气候事件）下，对该系统造成的不利影响的程度。脆弱性是系统内的气候变率特征、幅度和变化速率及其敏感性和适应能力的函数。
敏感性是指系统对气候变化因素的响应程度或敏感程度，这种响应可能是有害的，也可能是有益的。脆弱性与敏感性密切相关，脆弱系统通常总是对外界气候变化影响或干扰敏感性较强，且相对不稳定的系统。
适应性是指系统的活动、过程或结构本身对气候变化适应、减轻潜在损失或对付气候变化后果的能力，适应性既包括自然界、系统本身，又包括人为的作用，特别与系统自身调节与恢复的能力、社会经济基础条件和人为影响、干预有关。
脆弱度依赖于系统对气候变化的敏感性和其适应能力。对气候变化敏感，但适应能力强的系统造成的损失较小；反之，对气候变化敏感，而适应能力弱的系统，造成的损失较大。
地球科学概论-含答案
一、归类题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 按照主要成因，将下列物质归入其形成的地质作用类型中。 土壤、断裂、片麻岩、铝土矿、花岗斑岩、背斜、熔岩被、高岭石、张节理、地震、安山岩、 花岗岩、坡积物、流纹岩、糜棱岩、矽卡岩 1.风化作用:土壤、坡积物、铝土矿、高岭石。 2.构造运动: 张节理、背斜、地震、断裂。 3.岩浆作用: 安山岩、花岗岩岩、流纹岩、熔岩 被。 4.变质作用: 花岗斑岩、矽卡岩、片麻岩、糜棱 岩。 二、判断是非（每小题1分，共15分）：（正确的画“√”，错误的画“×”）1．科里奥利力在赤道处最大，在两极处最小。（×） 2．第四纪冰期产生的主要原因之一是人类不注意保护地球环境。（×） 3．地壳中含量最高的元素是依次是氧、硅、铝等。（√） 4．在同一纬度和相同高度上测得的重力值通常海面的比陆地的大。（√）
5．陆壳与洋壳的边界在大陆架边缘处。（×）6．在花果山见到的侵入岩的SiO 含量为61％（质 2 量百分比），它属于中性岩浆岩类。（√）7．通常情况下，泥质岩石在区域变质作用下，随着变质程度的增加可以形成板岩、千枚岩、片岩和片麻岩。（√） 8．太阳对潮汐的影响比月球的影响大。（×）9．地磁轴与地球极轴之间的夹角为磁偏角。（×）10．在褶皱中，背斜两翼的年龄比核部新。（√）11．只有进入河谷中的水体才产生流水的地质作用。（×） 12．岩浆岩岩、变质岩和沉积岩通过变质作用都可以形成石灰岩。（×） 13．通常情况下，酸性岩浆的粘度比基性岩浆的粘度小。（×） 14．磁异常是由于太阳将大量的带电粒子抛向地球，所引起的局部磁场的变化。（×） 15．野外调查是地球科学工作最基本和最重要的环节，它能获取所研究对象的第一手资料。 （√） 三、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共20分） 1、地球的形状为（ D ） A、球形； B、理想的旋转椭球体； C、苹果
气候变化及我国的应对措施探讨本文概述了全球气候变化问题提出全球气候变化是全世界共同关心的重大问题。：摘要提出了我国应对金球气候变化问题的若干建议和总结了引起气候变化的成因，的科学背景，对策。对策成因：气候变化关键词引言 0 气候变化已经不再仅仅是一个学科问题，而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。全这一变化已经严重影响到人类的社会活球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化，国际社会加快了应对全球气候变暖、推进《公,世纪21动，不利于人类的可持续发展。进入约》及其《京都议定书》履行的步伐。随着《京都议定书》的实施以及气候变化问题谈判进如何认在这样一个新的政治背景下，发展中国家面临着承担减限排的潜在压力，程的加快，识我国面临的形势，从而提出应对策略，是值得思考和探索的。气候变化的现状 1 再次确认了全球气候变(2007)次评估报告4第(IPCC)联合国政府间气候变化专门委员会℃。报告称，目74．0年前相比，全球平均气温已经升高了100年止，与2005化事实：到大气中二氧化碳的含量比过万年中任何一段时期都高，1前地球产生温室效应的气体比过去月，全球地表温度更是打4～1年2007％。35万年中任何时候都高，比工业革命前高65去℃。因为人为加剧的温室效应，1年以来的所有记录，平均气温比往年上升了1880破了自地球正在以前所未有的速度变暖。近年来，世界风暴、洪水和干旱发生的次数明显增加，
异常的暴雨、降雪和严酷的热浪等灾害性天气——气候事件频现。变化趋势与全球的总趋中国近百年的气候也发生了明显变化，在全球变暖的大背景下，，略高于同期全球增温8"C．0～5．0势基本一致：一是近百年来，中国年平均气温升高了10℃，增暖速率为每1．1年变暖尤其明显，地表气温年均升高50平均值，近℃，22．0年50突出体现在冬季增温、连续出现全国性暖冬和西北、华北和东北地区气候变暖。二是近而区域降水变化波动六大江河的实测径流都呈下降趋势，年来中国年平均降水量逐渐减少，华北大部分地区、西北东部和东北地毫米。9．2年减少10较大。中国年平均降水量平均每20---40年减少10区降水量平均每华南与西南地区降水明显其中华北地区最为明显；毫米，年来，中国主要极端天气与气候事件的频50毫米。三是近60～20年增加10增加，平均每长江中下游地区和东南地区洪涝华北和东北地区干旱面积扩大，率和强度出现了明显变化。5．2年来，中国沿海海平面年平均上升速率为50加重，农业生产的不稳定性增加。四是近毫米，五是中国山地冰川海岸带的极端天气事件造成的灾害更明显。略高于全球平均水平，％，并有加速趋势。中国科学家的预测结果表明，中国21快速退缩，西北冰川面积减少了气候变化将对生态系统造成不可恢如不能有效应对，未来的气候变暖趋势还将进一步加剧。社会经济发展也将受粮食安全等危机，人类健康、人类社会将面临水资源短缺、复的影响，年来的50次评
大气科学概论知识梳理（大气的基本知识）一、地球大气成分由三个部分组成Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】①干洁大气（即干空气）Moisture 水汽（滴）② Impurity 悬浮在大气中的固液态杂质③ 二、低层大气的各种主要成分N2)：氮气（①存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。）：氧气（O2②是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。）：臭氧（O3③ 时空变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。 空间变化：平：由赤道向两极增加。水 ，含量极少。～60km 垂直：55 ，达最大值，形成臭氧层；～25km 20 15km以上，含量增加特别显著；12 ～ 10km向上，逐渐增加；从 近地面，含量很少； 臭氧的作用： 对紫外线有着极其重要的调控制作用。a. 对高层大气有明显的增 b. 温作用。 CO2) 二氧化碳（④ 空间变化：水平：城市大于农村；
垂直：0～20km，含 量最高；20km 以上，含量显 著减少。 作用： a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。 三、水汽来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。① ②时空变化：时间：夏季多于冬季 空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。 ③作用： a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。 气溶胶的作用： ①吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射； ②缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量； ③降低大气透明度，影响大气能见度； ④充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义：表示大气冷热程度的物理量，反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位：摄氏度（℃）温标；绝对温标，以K表示；华氏温标：℉，水的沸点为212℉ ③单位换算：
大气科学导论试题库 第一章 1、什么是大气科学？ 参考答案 答：大气科学是研究大气的各种现象及其演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。 2、大气科学的研究对象是什么？ 参考答案 答：大气科学的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈，也研究大气与其周围的水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的物理和化学过程，此外还研究太阳系其他行星的大气。 3、大气的组成如何？ 参考答案 答：地球大气的组分以氮、氧、氩为主，它们占大气总体积的99.96%。其它气体含量甚微，有二氧化碳、氪、氖、氨、甲烷、氢、一氧化碳、氙、臭氧、氡、水汽等。大气中还悬浮着水滴、冰晶、尘埃、孢子、花粉等液态、固态微粒。 第二章 1、基本的气象要素有哪些？ 参考答案 答：描述大气基本状态的参数有：温度、压力、湿度和风。这4个物理量是表征大气基本状态的参数，又称气象要素，此外，还有降水量、云量、云状等。 2、常见气压场的形式有哪些？常用温标有哪几个？ 参考答案 答：常见气压场形式：高压、低压、槽、脊、鞍形场。气温的单位—般有用摄氏温标，华氏温标和绝对温标。 3、参考系有哪几个分类？地球参照系属于什么参照系？ 参考答案
答：参考系有惯性系和非惯性系之分。在大气科学的研究中，一般是以旋转的地球作为参考系，这是一个非惯性系。 4、为什么流体质点既要小又要大？ 参考答案 答：连续介质假设中的流体质点既要充分小，以使它在流动中可当作一个点，同时又要足够大，能保持大量分子具有确定的平均效应值——各种宏观物理量值。这种既大又小的流体质点，有时也称作流体微团或流体体素，一般则简称为流点。在我们气象研究上，经常会用到这个概念——流体块，一个小的空气块。 5、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些？各作用力定义特点 如何？ 参考答案 答：站在旋转地球上观测单位质量空气所受到的力可以分为两类，一类是真正作用于大气的力，称做基本力，或牛顿力，包括气压梯度力、地心引力、摩擦力。另一类是站在随地球一起旋转的非惯性系中观察大气运动时所表现的力，称做惯性力，包括惯性离心力和地转偏向力。各作用力定义如下： 气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，由于气压分布不均匀而产生。 地心引力：指向地心真实存在的力/地心引力是始终作用于大气的实在的力。 摩擦力：指大气因具有粘性，当有相对运动时所受到的一种粘性力。单位质量所受到的净粘滞力，指向速度的反方向 惯性离心力：在旋转坐标系中物体受到向心力的作用却静止。违反牛顿运动定律，从而引入此力以平衡向心力，使牛顿运动定律成立。惯性离心力在纬圈平面内，与向心力大小相等，方向相反。 地转偏向力：由于坐标系的旋转导致物体没有受力却出现加速度，违反牛顿运动定律，从而引入，以使牛顿运动定律在旋转参考系中成立 6、重力方向如何？它是哪几个力的合力？ 参考答案 答：重力：单位质量大气所受到的地心引力与惯性离心力的合力。重力垂直于水平面，赤道最小，极地最大。 7、什么是地转风？什么是梯度风？他们有什么特点？ 参考答案 答：地转风是指自由大气中水平气压梯度力和地转偏向力相平衡时的空气的水平运动。
地球科学概论 一，名词解释 1.将古论今：根据保留在地层和岩石中的各种痕迹和现象，结合现在正在发生 的各种地质现象来分析和推断地质历史时期各种地质事件的存在和特征的方法。 2.克拉克值和丰度：地壳中50余种元素的平均含量称克拉克值。化学元素在宇 宙或地球化学系统中的平均含量称丰度。 3.解理：矿物受力后沿一定的结晶方向裂开成光滑平面的性质。条痕：矿物在 无釉的白色瓷板上磨划时留下的粉状颜色。断口：矿物受力后在解理面以外的裂开面。 4.地质作用：由自然动力引起地球（主演要地幔和岩石圈）的物质组成、内部 结构、构造和地表形态变化和发展的作用。 5.地层层序律：地层层序正常的条件下，下伏岩层老、上覆岩层新，利用地层 的上下关系来确定相对年代的方法。 6.变质作用：原岩处在特定地质环境中，由于物理化学条件的改变，其在固态 下改变其矿物成分、结构和构造，从而形成新岩石的过程。经变质作用所形成的岩石称变质岩。 7.地质构造：组成地壳的岩层或岩体受力而发生变位、变形留下的形迹。 8.构造运动：主要由地球内力引起岩石圈的机械运动。 9.结晶分异作用：岩浆冷凝过程中，各种矿物按结晶温度不同而先后分离出来。 10.重结晶作用：岩石在固态下同种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移，而又 重新结晶成粗大颗粒的作用，但并未形成新矿物。 11.地球岩石圈物质的快速震动叫地震，地表以下始发震动的位置叫震源，地表 上任一点到震中的水平距离叫震中距，震源到地面任一点的距离叫震源距，地面及房屋建筑物遭受破坏的程度叫地震烈度。 12.风化作用：由于温度的变化，大气、水和水溶液以及生物的生命活动等因素 的影响，使地壳表层的岩石、矿物在原地发生物理或化学变化，从而形成松
莫霍面：地壳与地幔间的界面 古登堡面：地幔与地核之间的界面 1）密度：地表岩石密度：2.6～2.8g/cm3 ，一般取2.67g/cm3 2）压力：地球内总压力是指在不同深度处单位面积上的静岩压力（即压强） 3）温度：地球深部的温度高于地球表层温度，一般温度随深度增加而增高。地温梯度（地热增温率）：在常温层以下，每向下加深100m 所升高的温度 重力：地球上一点受到的地球总体引力(不包括地球以外天体的引力作用)与因地球自转产的离心力之合力。1Gal=1cm/s2 地面一点的重力随点位不同而异，影响一点重力大小的因素可有：（1）地球内部物质分布不均和地形起伏变化； （2）地面点离地心距离的差异； （3）地面点与地球自转轴的距离不同受到的惯性离心力不同，位于赤道的点离心力最大，南北两极离心力为零。 基本磁场由假想的地球内部等效大磁棒产生的磁场变化磁场： 变化磁场是起源于地球外部并叠加在磁场上的各种短期变化磁场。磁异常地球浅部具有磁性的矿物和岩石所引起的局部磁场，叠加在基本磁场之上 第五章 1、地质作用:自然界引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造
及地表形态等不断发生变化的各种作用。 2、地质作用可根据能量来源和发生部位分为表层地质作用和内 部地质作用两大类。 3、表层地质作用是指主要由地球外部的能源引起的，发生在地球 表层的地质作用。 4、表层地质作用可分为风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作 用和成岩作用。 5、搬运作用有机械、化学和生物搬运3种方式。 6、沉积作用也具有机械、化学和生物沉积作用3种方式。 7、内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用。 8、内部地质作用主要包括岩浆作用、变质作用和构造运动。 9、变质作用形成新的岩石称变质岩。 10.构造运动是指主要由地球内部能源引起的岩石圈物质的机械运 动。常以岩石变形、变位、地表形态的变化等形式表现出来。按物质的运动方向可分为水平运动和垂直运动。 11.确定岩石的相对地质年代的方法通常是依靠下述三条准则：(一) 地层层序律；(二)化石层序律；(三)地质体之间的切割律。 12. 生物演化律，即生物演化的总趋势：是从简单到复杂，从低级到高级；以往出现过的生物类型，在以后的演化过程中绝不会重复出现。 13. 同位素地质年龄测定法：放射性元素在自然界中自动放射出粒 子、电子、电磁辐射量子射线，而蜕变成另外一种新元素，并且
科目：环境科学导论 一、名词解释（共10题，每题3分，共计30分） 1、环境科学：是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。 2、食物链：生态系统内不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系。 3、水资源：指一切用于生产和生活的地面水、地下水和土壤水。 4、水环境容量：一定水体所容纳污染物的最大负荷被称之为水环境容量。 5、固体废物处置（最终处置）：将无法回收利用且不打算回收的固体废物长期地保留在环境中所采取的技术措施，是解决固体废物最终归宿的手段。 6、土壤：是地球陆地表面具有一定肥力，能够生长绿色植物的疏松表层。 7、土壤的净化作用：是指在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。 8、热污染：是指工业生产和现代生活中排除的废热所造成的环境污染。 9、环境影响评价：是指对拟议中的建设项目、区域开发计划和国家政策实施后可能对环境产生的影响进行的系统性识别、预测和评估。 10、电磁辐射：是一种物理现象，是指“能量以电磁波形式发射到空间的现象”。 二、选择题（共10题，每题1分，共计10分，将答案写在下 表中） 三、填空题（共10空，每空1分，共计10分） 1、环境科学研究的对象是（“人类和环境”这对矛盾之间的关系）。 2、大气的组成包括（恒定组分）、（可变组分）和不定组分。大气中的O2、N2和氩气是属于（恒定组分），CO2和H2O是属于（可变组分）。 3、水体污染的来源主要有：（工业污染）、农业污染和（生活污染）。 4、环境问题可以分为（原生环境问题）和次生环境问题，其中次生环境问题又分为环境污染和（生态环境破坏）。其中地震、海啸、干旱、洪涝、虫灾是属于（原生环境问题）。 四、简答题（共7题，每题5分，共计35分） 1、环境的功能有哪些？ 1）为人类生存提供所需要的资源 2）调节功能 3）服务功能 4）文化功能 2、环境科学研究的任务主要有哪些？ 1）了解人类与自然环境的发展演化规律； 2）研究人类与环境的相互依存关系；
大气科学专业导论报 望着书桌上的草稿纸和笔，我的确想不出一个很棒的框架将自己专业的导论报告写的很动美，因为大气科学专业，对于我这个来自西藏的孩子来说，是一个很陌生的生词，对它几乎毫无了解。在平时的生活中也不怎么关注，我更没想到我选的专业竟然连我自己都不怎么了解。在刚开学，那段时间，我曾害怕过，我曾也迷茫过，因为我对此专业毫无了解，万一这个专业所要学习的专业课程内容不符合我的特长，不符合我的兴趣爱好呢？如果事情真成这样，我应该怎么办呢？转专业对于我来说是一件不可能的事情，因为我是一名定向生，定向生是不容许转专业的，我问过我认识的学姐，还到图书管去看了相应的书，才知道了此专业的主要要学习的内容，之后不久开展了大气科学专业导论课，让我对自己将要学习的专业有了进一步的了解。我了解到大气科学专业的基本概念，目前的发展领域，与它所相连的主要的其他专业。 我在老师讲课中知道了，传统的‘气象学’分支学科主要为气象和气候学，1960年以来，随着‘气象学’研究内容的迅速扩展，人们广泛采用‘大气科学’这个术语，其分支学科主要有：大学探测，动力气象学，气候学，大气物理学，大气化学，人工影响天气，应用气象等，知道了大气科学专业并不是一门独立的专业，而是与其他多种专业相互交融。由于气候变化是大气圈，水圈，生物圈，冰雪圈和岩石圈这五大圈层相互作用的结果，气候研究不可避免地涉及到这五大圈层，现代气候研究已将大气圈与地球系统中的其他圈层相互联系在一起，并且提出了全球气候系统和地球系统的概念，大学科学开始从大气圈，水圈生物圈，冰雪圈和岩石圈的相互作用来理解全球气候变化，理解发生在大气中的各种运动和过程（包括物理的，化学的，生物的），因此，现代大气科学已经与地球科学的其他有关分支相互交融，成为了一门交叉性很强的自然科学学科。 此外还发现大气科学是一门实验科学，其发展在很大程度上依赖于观测，新观测事实的揭示不断推动着大气科学的发展。大气科学观测一直是学科本身发展的第一关键要素，从20世纪半叶开始，观测平台已经从单一陆地平台，向地基，天基和空基，仪器实地观测和主动，被动遥感综合探测多平台发展，到20 世纪末，大气科学观测与圈层观测开始走向一体化，即综合的和跨学科观测开始成为主流。随着气候系统概念的提出，大气科学观测的范围从大气圈向气候系统其他圈层扩展。 还有数值天气预报是气象预报预测的基础，数值天气预报的成功，是二世纪大气科学最重大的科技和社会进步之一。卫星资料同化对提高数值预报准确率和延长预报时效具有至关重要的作用。提高数值天气预报水平迫切需要气象卫星提高分辨率和高精确度温，湿，风等全球大气垂直探测资料。现代数值天气和模拟的理论突破，以20世纪初皮叶克泥厮的工作为标志，而以电子计算机为运算工具的现代数值天气预报和模拟研究实验，则起源于1946年美国普林斯顿大学高级研究院研制第一台电子计算机ENIAC项目中的气象项目。数值天气预报业务化应用，则最早在1954年9月由瑞典斯德哥尔摩大学气象研究所的气象家完成。从20世纪50年代后期开始，数值天气预报无论是在理论上还是在实践中，都获得飞速的发展，数值天气预报与社会生活密切相关。在20世纪后半叶经历了以人工预报为主，数值天气预报逐渐有参考的价值到二者效果和作用相当。一直到大约从80年代开始，由于短期数值天气预报技巧的持续稳定提高而在业务预报逐渐占剧主导过程，今天数值天气预报的成
1、 分析刘庄——大岭地区地质图 本区（1）和（2 ）、（ 3 ）和（ 4 ）之间为整合接触关系，石炭系与奥陶系为（ 5 ）关系，（ 6 ）与（7 ）为角度不整合接触关系，（ 8）与（ 9 ）为侵入接触关系，（10 ）与（11 ）为沉积接触关系。以大岭为核部的是（12 ）褶皱，按其剖面形态属于（13 ）褶皱；以刘庄为核部的是（14 ）褶皱，按其剖面形态属于（15 ）褶皱；本区的断层属于（16 ）断层。花岗岩形成于（17 ）之前，（18 ）之后；变质岩形成于（19 ）之后，（20 ）之前；褶皱形成于（21 ）之后，（22 ）之前；断层形成于（23 ）之后。(点击图片查看大图)
2、分析高松——青柏地区地质图 本区（ 1 ）和（ 2 ）、（ 3 ）和（ 4 ）之间为整合接触关系，奥陶系与泥盆系为（ 5 ） 关系，（ 6 ）与（7 ）为角度不整合接触关系，（8 ）与（9 ）为 （10 ）与（11 ）为沉积接触关系。以高松为核部的属于（12 ）侵入接触关系， 褶皱，以青柏为核部的属于（13 ）褶皱，本区的断层是（14 ）断层。花岗岩形成 （18 ）于（15 ）之前， （16 ）之后；角岩、矽卡岩形成于（17 ）之后， 之前；褶皱形成于（19 ）之后，（20 ）之前。 (点击图片查看大图) 王村——李村地区地质图 本区（ 1 ）和（ 2 ）之间为整合接触关系，（ 3 ）与（ 4 ）、（ 5 ）与（ 6 ）之间为平行不整合接触关系，（ 7 ）与（ 8 ）之间为角度不整合接触关系；花岗岩与（9 ）为侵入接触关系，（10 ）与（11 ）为沉积接触关系，辉绿岩与（ 12 ）为侵入接触关系。以王村为核部的属于（13 ）褶皱；以李村为核部的属于（14 ）褶皱；本区的断层属于（15 ）断层。花岗岩形成于（16 ）之前，（17 ）之后，辉绿岩形成于（ 18 ）之后，（ 19 ）活动之前；褶皱形成于（20 ）之后，（21 ）之前；断层形成（22 ）之后。 (点击图片查看大图)
摘要：借纪录片《》阐述了全球变暖地严峻现实，提出全球变暖这一课题.指出近年全球变暖地现状，提出了影响全球变暖地两大原因，进一步探讨人类活动对全球变暖地影响.列出全球变暖地十大灾害及可能对人类造成地危害.特别针对中国依凭发展现状提出应对全球变暖地对策.同时认为全球变暖应对不仅仅是政府职责，每个人都应有保护环境地意识. 关键词：全球暖化；温室气体；节能环保 前言 《》.这部获得奥斯卡最佳纪录片奖地电影用铁一样冰冷坚硬地事实带给人们震撼.这不是一部电影，而是一部警示录.无需任何高深地理解力，每一个人都能被它唤起最深层地担忧和恐惧.这部获得奥斯卡最佳纪录片奖地电影使用地是最单调老土地手法——戈尔地学术性演讲，其中戈尔提到很多内容——比如温度曲线和二氧化碳浓度曲线地关系，对二氧化碳浓度变化及灾变临界点地模拟预测，以及冰川融化海平面上升.电影中戈尔像一个执著地传道者，向世人警示人类末日地危险.个人收集整理勿做商业用途 正文 近年来,全球气温普遍升高, 原本凉爽地秋天现在几乎要到月下旬才开始，月份最热地天居然达到了度以上，这正是全球变暖带给人们最直观地感受.个人收集整理勿做商业用途 随着人类高科技发展进程越来越快，科学随之产生地副作用逐渐体现出来，全球变暖就是一个例子. 自从全球变暖这一现象被观测到，就不断有人怀着各种目地提出置疑或者淡化它地严重性.如果说以前地争论还算学术之争，到现在就几乎全是出于学术之外地目地，就像基督教反对进化论一样，可以理解，这种言论在美国一向都不缺市场.更何况，美国地民主政治，不过就是政客们玩地游戏，他们拿着国家甚至人类地利益作为竞选地筹码.而从来没有被意识到全球变暖已经是人类命运地问题.个人收集整理勿做商业用途 人类地短视和自大，或许真地像很多美国电影里想象地那样，大难临头还浑然不知，一帮自以为是地精英们还在为鸡毛蒜皮争论不休，而发出警告地“先知”却往往遭到误解和打压，直到一切都无法挽回.个人收集整理勿做商业用途 几十年来，全球变暖地证据在不断积累，越来越多地学者对此坚信不疑，并且对它地后果作了仔细地研究.戈尔地演讲中已经把关键地问题说得很清楚，这都是几十年来科学家研究地真实结果.而最新地数据发现，事实甚至比预计地更可怕.由于冰川融化是个急剧地正反馈效应，极地冰川融化地速度超过预言地两倍.以这样地速度下去，不出年，光是格林兰岛地冰川融化就能让海平面上升米，而不是预计地米.个人收集整理勿做商业用途 全球变暖概述 全球变暖是指全球气温升高.近多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总地看为上升趋势.进入八十年代后，全球气温明显上升.～年全球平均气温比年前上升了℃.导致全球变暖地主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量地二氧化碳等多种温室气体.由于这些温室气体对来自太阳辐射地可见光具有高度地透过性，而对地球反射出来地长波辐射具有高度地吸收性，也就是常说地“温室效应”，导致全球气候变暖.个人收集整理勿做商业用途 为了阻止全球变暖趋势，年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》，该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效.依据该公约，发达国家同意在年之前将他们释放到大气层地二氧化碳及其它“温室气体”地排放量降至年时地水平.另外，这些每年地二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量地国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家.发达国家转让给发展中国家地这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来地各种挑战.截止年月，已有个国家正式批准了上述公约.个人收集整理勿做商业用途 全球变暖原因
第三章地球的物理性质和圈层结构 §1 地球的密度和弹性 1.地球的质量和密度 从牛顿第二定律F=mg和引力定律G=fmM/r2,可以得到地球质量应该是M=mgr2/f。式中m 是地表上一个受地心引力作用的物体的质量，g是重力加速度。故计算地球的质量只需要知道地球的半径r和引力常数f。 计算得到的地球质量除以地球体积，算得地球的平均密度为5.516g/cm3。实际测量却远小于地球的平均密度。因此推断地球内部大部分物质的密度，都必须大于地球的平均密度。 目前世界上最深的钻孔仅达到约12km深度，只有地球平均半径6371km的约1/530。因此，对地球内部物质的研究主要依靠各种间接的手段和依据。如通过对大量陨石的成分和结构的鉴定和对比，通过对重力、地磁、地电、地热及地震波的研究所得到的信息进行分析等。其中由地震波提供的信息最为重要。 通过地面接收站横波和纵波间隔判断距离
地震的距离————时间曲线 从图中可以看到，随着地球深度的增加，地球的密度也随之逐步增大。但密度的增大随深度的不同并非是均匀变化的，由此确定了内、外地核的分界位置。此外，根据横波不能通过外核的现象，还可以推出地球外核是液态（铁）的结论。 由于横波不能通过液体，所以在液态核心出现一个横波屏蔽区 1.2固体潮与地球的弹性 海洋潮汐已是众所周知。同样在日月引力的作用下，类似现象也会出现在固体地球表层，这就是固体潮。用精密仪器可以观测到地球的固体表层也有和海洋潮汐相似的周期性升降现象，陆地表面的升降幅度因此可达7—15cm。当存在固体潮时，某一观测点的铅垂线方向和地面的倾斜还会相应发生变化，但其变幅不大，仅有千分之几秒角度。固体潮的存在说明固体地球具有一定的弹性，固体潮就是弹性地球在日月引潮力的作用下发生的弹性变形。此外，
南京信息工程大学试卷 2012 － 2013 学年第 1 学期大气科学概论课程试卷( A 卷) 本试卷共 2 页；考试时间 120 分钟；任课教师银燕等；出卷时间2012年12 月 系专业年级班 学号姓名得分 一、选择题(每题 2.0 分，共 26 分) 1、下列云中，（）属于高云，（）属于低云。 A、卷云、高积云 B、卷云、积雨云 C、积雨云、卷层云 D、高层云、高积云 2、在天气图上一般用带有（）表示暖锋。 A、半圆的红色实线 B、半圆的蓝色实线 C、三角的蓝色实线 D、半圆的红色虚线 3、我国的气象卫星称为（）系列卫星。 A、资源 B、环境 C、风云 D 东方红 4、在北半球，地面气象观测场的入口处一般在（）方位。 A、东方 B、西方 C、南方 D 北方 5、雷达探测技术属于（）遥感技术。 A、被动 B、主动 C、自动 D、手动 6、在弹性散射激光雷达中，当粒子尺寸远（）激光波长时，属于米散射激光雷达。 A、小于 B、等于 C、大于 7、卫星的可见光云图上，颜色越白通常表示（）。 A、反照率越高 B、反照率越低 C、温度越高 D、温度越低 8、能够测量80-100 km处大气温度廓线和大气风场的激光雷达为（）。 A、拉曼散射雷达 B、差分吸收激光雷达 C、共振荧光激光雷达 D、多普勒激光雷达 9、射线相对于地表的曲率为0的折射为（）。 A、零折射 B、负折射 C、超折射 D、临界折射 10、当冷暖气团势力相当，锋面移动很少时的锋称为（）。 A、暖锋 B、冷锋 C、准静止锋 D、锢囚锋
11、我国气象行业标准根据云形态的国际分类，将云分为3族、（）属、（）类。 A、10、29 B、9、29 C、10、28 D、9、28 12、下面四类热带气旋中近中心地面风力最大的是（）。 A、热带低压 B、热带风暴 C、强热带风暴 D、台风（飓风） 13、下列物质中不属于温室气体的是（）。 A、CO2 B、CH4 C、CFCs D、SO2 二、填空题(每空1.5 分，共 18 分) 1、云形成的主要途径有、和既增加水汽又降低温度。 2、表征大气的基本要素有、、和风。 3、大气中热量的传递方式包括、和。 4、多普勒激光雷达的工作原理是激光与随风运动的分子或者气溶胶相互作用，导致激光发 生；探测多普勒频移的两种技术为和直接探测。 5、激光雷达的优点主要是，波长优势，波长较 ，可以与分子或者气溶胶相互作用；能够测量气溶胶的沿激光方向的分布 ，而不是柱含量。 三、名词解释 (每小题 3 分，共 15 分) 1、气团 2、露点温度 3、气候 4、云 5、反气旋 四、问答题 (共 41 分) 1、为什么用干湿球温度表可以测量大气的湿度？（8分） 2、什么是气候变化？并简述气候变化的原因（至少列出6种原因）。（9分） 3、目前气象卫星主要有哪两种轨道？各有什么优缺点？（12分） 4、按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分为哪几族，哪几属，并简要回答每一族 的特征？（12分）
武汉大学资源与环境科学学院2011—2012学年年度第二学期期末考试 《全球变化与环境导论》课程论文 任课老师周培疆年级：11级学号： XXXXXXXXXX 专业：遥感科学与技术姓名：XXX 系主任签名 课程论文总题目：全球环境变化与社会发展 ——浅谈当下全球环境危机与应对摘要：在人类社会快速发展的今天，愈来愈多，愈来愈尖锐的环境问题正日渐凸显并影响着我们的生活。众所周知现在有十大全球性的环境问题，分别是：大气污染、全球变暖、臭氧层减少、土地退化沙化、水资源短缺、海洋环境恶化、森林锐减、生物多样化减少、固体废物污染以及人口增长。这些环境问题都是我们在这颗蓝色星球上不计后果地疯狂发展所带来的副产品，而现在这些环境问题都成为了阻碍我们社会进一步发展的巨大障碍。所以，在当今社会环境下如何应对与处理环境危机成了我们每个人都必须了解的课题。 关键字：环境；全球环境变化；环境危机；应对 一、从一些数据开始 2008年春节，中国南部遭受大范围冰雪灾害，预计受灾损失达到1500亿元。 2008年5月，发生汶川大地震。 2008年6月，南方暴雨连天，洪涝成灾。 2009年2月，河南大旱，号称50年一遇。 2009年8月，台湾风灾。 2010年3月，西南旱灾，3月36日，曾经雄伟的贵州黄果树瀑布断流。 2010年夏季，南方再次水灾成患。 2010年8月，舟曲发生泥石流灾害。 2011年5月，长江中下游旱灾，洪湖发生70年一遇的大旱。丹江口水库库岸因干旱而出现龟裂，创下历史最低水位。 2011年6月，江西发生水灾。 2012年2月，云南昆明大旱，水库干涸见底，经济损失100亿左右。 …… 为什么在这么短短几年之间，会发生如此之多的环境灾害？为什么原来那些千年一遇，百年一遇的天灾现在正渐渐变成五十年一遇，甚至十年、几年一遇？人类与环境问题的矛盾
《大气科学概论》试卷 姓名评分 一、名词解释（5*4=20） 1、虚温—— 2、静力平衡—— 3、大气逆辐射—— 4、位温—— 5、梯度风—— 二、填空（12*2=24） 1、地球大气经历了原始大气、次生大气和三个演化阶段。 2、大气的垂直结构分为对流层、、中层、热层和外逸层。 3、据观测，对流层大气的的温度垂直递减率（γ）约为℃/100M。 4、大气中吸收红外辐射的成分主要是和液态水。 5、太阳和大气的辐射光谱都与波长和有关。 6、常见的大气温度极值有和极端极值两种。 7、未饱和湿空气上升达到饱和的高度称为。 8、在假绝热过程中，为保守量。 9、在层结曲线位于状态曲线的侧时，大气具有不稳定能量。 10、当与地转偏向力相平衡，大气沿等压线作匀速运动。 11、三圈经向环流是指、弗雷尔环流和极地环流。 12、北半球的四个气压带是极地高压带、副极地低压带、和 赤道辐合带。 三、选择（8*2=16） 1、大气圈中水的更新周期大约为（） A 一周 B 一个月 C 一个季度 D 一年 2、观测表明，在1.5－２ｋｍ高度上，水汽含量为地面的（） A 1/2 B 1/3 C 1/4 D 1/5 3、大气的降水显弱酸性，酸雨的PH值则小于（） A 6.6 B 6.5 C 5.6 D 5.5 4、大气中对太阳直接辐射的紫外线吸收最多的成分是（） A O2 B O3 C H2O D CO2 5、气温日较差随季节变化最大的地区是（） A 极地 B 高纬度 C 中纬度 D 低纬度 6、决定饱和湿空气稳定度的是（） A γ B γd C γm D γAC 7、在纬度和气压梯度相同的情况下，气旋的风速相比于反气旋要（）
绪论 1、什么是地球科学？ 答：系统研究地球物质的组成、运动、时空演化及其形成机制的自然学科。它以整体地球作为研究对象，包括自地心至外层空间十分广阔的范围，是由固体地圈(包括岩石圈、地幔和地核)、大气圈、水圈和生物圈组成的一个开放的复杂巨系。 第一章宇宙中的地球 1、恒星的概念？ 答：由炽热的气体组成的、能自身发光的球形或类似球形的天体。构成恒星的气体主要是氢，其次是氦。如太阳。 2、星云的概念？答：由星际气体和星际尘埃组成的云雾状天体 3、类地行星有？答：水、金、地、火 4、类木行星有？答：木、土、天、海 5、地球的形状为？答：扁率很小的旋转椭球体。 6、地球的平均半径为?答：6371km 第二章行星地球简史 1、宇宙起源的流行理论是什么，其理论依据有哪些？ 答：大爆炸理论。“红移现象”和“宇宙微波背景辐射”。 2、类地行星的特点是什么？ 答：距太阳近，体积小，质量小，密度大，自转慢，卫星少。 3、类木行星的特点是什么？ 答：距太阳远，体积大，质量大，密度小，自转快，卫星多，多具星环。 4、下列哪个行星的表层物质为由氢、氦液体组成液态海。（D） A、水星； B、金星； C、火星； D、木星； 5、卫星的概念？答：是绕行星运行而本身不发光的天体。 6、八大行星中卫星最多的是？（A）A、土星；B、海王星；C、天王星；D、木星； 7、小行星带位于那两大行星之间？（B） A、地球和火星； B、火星和木星； C、木星和土星； D、土星和天王星； 8、太阳系和地球起源占主导地位的学说是？答：星云说。 9、地球的年龄为（B）？A、100亿；B、46亿；C、38亿；D、25亿；
10、地球上已知最老岩石的年龄约为41-42亿年。 11、冥古宙的时间为：4.6-3.8Ga，太古宙的时间为：3.8-2.5Ga；元古宙的时间为：2.5-0.57Ga；古生代的时间为：0.57-0.25Ga。 12、水体中开始有生命的活动的时间为：38亿年。 作业1：简述古生代从老到新有哪些纪，并写出各自的代号，同时论述这些纪中有哪些典型的生物特征或事件？ 答：①从老到新古生代包括寒武纪（∈），奥陶纪（O），志留纪（S），泥盆纪（D），石炭纪（C）和二叠纪（P）。②寒武纪（∈）是生物史上的一次大发展，大量出现海生无脊椎动物，以三叶虫为代表。③奥陶纪（O）的生物界较寒武纪更为繁盛，海生无脊椎动物空前发展，其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要。④志留纪（S），是笔石的时代。⑤泥盆纪（D）是脊椎动物进入飞跃发展时期，为鱼类的时代。⑥石炭纪（C）出现了大规模的森林，是我国北方的主要成煤期；⑦二叠纪（P）发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。 第三章地球的物质组成 1、克拉克值的概念？答：元素在地壳中的平均百分含量。 2、地壳中含量最多的8种元素是？答：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K。 3、地幔中含量最多的元素有？答：O、Si、Al、Fe、Mg。 4、地核中含量最多的元素有？答：Fe、Ni、S。 5、水圈中含量最多的元素有？答：O、H、Cl、Na。 6、生物圈中含量最多的元素有？答：O、C、H、N、S。 7、大气圈中含量最多的元素有？答：N、O、Ar。 8、矿物的概念？ 答：天然（地质作用）形成的固体化合物或单质，具有一定的化学成分和物理性质。是组成地球的基本物质。 9、下列全由矿物组成的一组是?（ D） A.石英、煤、云母； B.辉石、沥青、金刚石； C.人造水晶、矿泉水、方解石； D.高岭石、长石、金刚石； 10、矿物颜色和条痕之间有何区别？
4.2 全球气候变化对人类活动的影响 三维目标 一、知识与技能 1．让学生搜集相关资料说明全球气候变化的三种尺度和特征。 2．让学生通过历史知识分析全球气候变化对人类古代文明和经济活动以及生态环境的影响。 二、过程与方法 1．通过学生收集资料，培养学生的收集、处理信息的能力。 2．通过学生阅读资料，培养学生的自学能力。 3．通过“中国古代气候变化及其对人类活动的影响”的图表分析，提高学生的读图、析图能力。 4．通过探究活动开阔学生思维，提高他们的动手能力。 三、情感态度与价值观 1．使学生认识到人类社会现在和未来的生存与发展跟气候有密切关系。 2．提高学生对生态环境的保护意识，确立走可持续发展的道路。 [教学重点] 1．全球气候变化的三种尺度及其特点。 2．全球气候变化对古代人类活动的影响。 [教学难点] 利用资料分析、总结全球气候变化的特点及对古代人类活动的影响。 [教学媒体与教具] 多媒体教学 [课时安排] 1课时 [讲授过程] 第一课时 【情境导入】史料：自公元前二世纪见载于历史典籍的楼兰，到公元四世纪已沦为沙漠。公元399 年，东晋高僧法显去印度求法，路经楼兰，这里已是“上无飞鸟、下无走兽，遍望极目，欲求度处则莫知所拟，唯以死人枯目为标识耳”。一个具有数百年历史的王国不复存在了，一个融汇东西方文化精华的文明失落了。你知道楼兰吗？楼兰的自然条件如何？极盛期的楼兰是什么样的？什么时候消失的？楼兰文明是如何失落的？有人说楼兰的消失与全球气候变化有关，为什么？ 【点拨】浏览“梦回楼兰”网站—https://www.doczj.com/doc/6611360913.html,/08/_private/0813/081313/index.htm，了解楼兰的地理环境。它位于亚欧大陆中部，塔里木盆地，罗布泊以西，孔雀河南岸，沙漠之中的古绿洲，气候干旱，属温带大陆性气候。楼兰文明是如何失落的，这是一个争论了一个世纪的问题，至今没有一个明晰的答案。楼兰文化消失的原因可能有：气候的变化导致了楼兰人的迁移，降水的减少；政治军事的原因：当地有古罗马军队的遗民；地质原因：楼兰的汲水河流的上游因为地震的原因而形成了两个湖泊，造成下游来水的减少。 【板书】第二节全球气候变化对人类活动的影响 一、全球气候变化 【讲解】受太阳辐射的变化、下垫面调件的改变、大气环流的变化等自然原因的影响，地球气候是在不断变化的。气候变化是指一个特定地点、区域或全球的长时间的气候改变，是以某些与平均天气状况有关的特征的变化来度量的。 【学生活动】阅读教材95页材料《气候变化史的划分》，思考如下问题：全球气候变化有哪几种尺度？各种尺度上的气候是如何变化的？【点拨】二十多亿年以来的地球气候，冷暖干湿相互交替，变化的周期长短不一。在地球历史上，曾经发生过三次大冰川时期，这三次大冰川之间的时间间隔大约为三亿年左右。在两次大冰川期之间是间冰期。大冰川期气候寒冷，间冰期气候则较温和。在间冰期里气候也是波浪式发展变化的。全球气候变化根据时间通常分为三种尺度，即地质时期的气候、历史时期的气候、近现代气候。 【板书】1．地质时期（距今22亿年—1万年），曾反复出现过3次大冰期，气温呈下降趋势；大冰期之间为间冰期，气温呈上升趋势 【探究性学习】在生活中哪些例子可以证明地质时期的气候变化呢？ 【图片展示】①Ｕ型谷；②冰川遗迹；③飞来石。 【活动】图4-20合成了我国和挪威科学家的科研成果，两国科学家是通过什么方法研究历史时期气候变化的？结果如何？ 【讲解】由于两地分别位于亚欧大陆的两侧，从某种程度上可以代表北半球甚至全球的气候变化的情况。根据对历史文献记载和考古发掘等有关资料的分析，我国历史时期的气候变化，大约可以分为4个温暖时期和4个寒冷时期。 【点拨】挪威科学家利用雪线的变化来追溯古代气候的变化，中国科学家竺可桢则采用历史的研究方法，从文明兴衰、物候的变迁中寻找气候变化的规律。两曲线的高低变化在时间上和程度上虽然存在差异，但彼此的变化趋势却非常近似，即近1000年来，全球气温大致呈波动降低的趋势，但近200年来呈现波动上升的态势。 【活动】阅读P97《雪线、冰盖》，分析影响雪线高度的主要因素。 【小结】
地理科学导论复习资料
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地理科学导论 第一章地理学概述 第一节地理学及其研究对象 ●一、什么是地理学 物理学,是研究物体的理;化学，是研究物质的"理";地理学,是研究＂地＂的"理";"地"是人类赖以生存的地球的表层空间。更具体的说，地理学就是研究地球表层中发生的空间尺度的现象、过程、机理和规律等的的学科。 人地关系就成为研究地理学的核心。 ●二、地球表层系统与地理环境 （一)地球表层系统的组成: 地球表层的圈层组成主要有五部分的内容： 1.岩石圈：岩石圈是地球表层的固体岩石部分，包括地壳的全部和地幔的一部分。岩石圈的表层还可分为土壤圈和沉积岩石 圈。 2.水圈水圈即指地球表层中的各种水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川以及岩石、土壤孔隙中的地下水，最大 厚度约２0公里左右。地球上的总水量为138，６００ｋｍ3,海洋水占96．5%，面积占71%,陆地淡水占3.5％(其中冰川占１.74%，地下水占１．7％),地表淡水仅占0.6％。地球上的水通过蒸发-输送－降水-径流的形式进行周而复始地循环，有其大循环与小循环。 3.大气圈大气圈即指地球的气体部分。从上到下主要分为：电离层——中间过渡层——平流层——对流层。对 流层的厚度约为8—18km,平流层厚度为从对流层顶到５０ｋm，中间层为从平流层顶到85kｍ,逸散层为从85ｋm往外的空间范围。电离层又可分为三层,最外的层次称为逸散层，次外层称为暖层. 大气中氮、氧成分占９9％(N２占78％，O2占21%），此外还有少量的Ar、CO2、O3、Ｈ2O以及微粒物质。对流层中集中了大气成分的3/4,其中９９. ９%的大气集中于大气层５0km高度以下。 4.生物圈生物圈即地球上的所有生物(动物、植物、微生物)及其生存环境的总和。其中绝大多数生物都集中生活在岩 石圈、土壤圈、水圈、大气圈相互接触交融的地带，大致在地面、水面上下100—200米范围以内。地球上有动物100多万种,植物有3４万种,微生物4万种，植物占生物有机质量的90％。 5.人类圈人类圈又称为智慧圈、技术圈、文化圈等,指人类及人类所创造的人工物质环境。＂智慧圈"的概念是前苏联 学者维尔纳茨基在1９45年提出的。他认为："智慧圈是地球新的地质现象,在这里首次成为巨大的地质力量。他能够而且应该以自己的劳动和思想改造自己的生存领域，与过去比较是根本的改造" 。人类虽然也是生物的一个组成部分，但是，它是由生物进化而来的,它具有新的,自己所独有的特性,因而,使它作为一个单独的圈层与生物圈分开，但是却渗透于自然演化形成的生物圈,二者相互共存。它是现代科学研究的对象。 (二)各圈层构成的地球表层系统 地球表层是一个整体。各圈层间不是绝对的、彼此截然分开的,而是互相影响互相渗透的。但除了固体岩石圈和大气圈以外，其他圈层也不都是处处连续的。因此对各个圈层的划分应从宏观上、整体上相对的去理解。 １．地球各个圈层构成了地球表层系统。 2.地球表层系统的能量与物质转换与循环（1）物理循环:大气、海洋的环流及其相关联的热量输送、水分循环;地壳升降、平移运动及其带来的物质、能量循环等过程。（2）化学循环:岩石、矿物溶解成分以及其在土壤中的循环;大洋中的碳酸盐等的沉积过程;大气中氧气的生成与消耗过程。(3）生物循环:生物的生长、繁殖过程,生物之间的食物链等与生命活动相联系的过程。（4）所有这些的循环过程是有机联系的整体,共同作用影响到地球表层系统的物质、能量平衡、转化与循环。 (三）地球表层的空间结构与基本特征 1.地球表层的空间结构指各要素组成部分在空间上排列组合形成的稳定的分布与配置关系。 分层结构：各自然地理要素按照环境条件而发生的垂直方向上的分异，各自集中于地球表层的一定空间部位形成的空间结构。上下圈层结构、表面的垂直地带性。地域结构:地球表层的地域分异,及其形成的地域子系统的次一级地域单元之间通过地域联系而形成的空间结构。包括了自然地域系统、人类社会的政区系统。自然地域分异：纬度地带性特征；海陆梯度地带性特征；自然地理区划