第四纪气候及海平面变化(4学时)
教学目的：
主要讲述第四纪气候的总体演变特征；更新世气候变化的地质记录；第四纪世界气候的变化规律及第四纪海平面变化的总体规律及其与第四纪气候变化的关系。
教学重点和难点：
重点掌握第四纪气候的总体演变特征；第四纪世界气候的变化规律，第四纪海平面变化的总体规律及其与第四纪气候变化的关系；难点是海岸地区地质记录中如何区分是新构造运动还是海平面引起的升降。
主要教学内容及要求：
1. 了解更新世气候变化的地质记录；
2. 了解第四纪世界气候的变化规律；
3. 理解中国第四纪气候演化的基本特点；
4. 掌握第四纪海平面变化的总体规律及其与第四纪气候变化的关系。
第四纪是一个气候变化非常剧烈的地质时代，学习和研究第四纪的气候特征及其变化
规律对认识地球的气候演化是非常重要的。同时，由于第四纪是距今最近的一个地质时代，
今天的气候就是第四纪气候的延续，因此，学习和研究第四纪的气候特征及其变化规律，
对认识今天的气候，预测未来的气候变化，具有重要的实际意义。
3.1前第四纪气候变化概述
一、地球的五次大冰期
地球已经历了46亿年历史，根据已有研究发现，在其发展的历史长河中曾经历用于全新世高分辩率研究的石笋及样本。
三次大冰期，即：
早元古代冰期约2.3 GaBP
石炭纪-二叠纪冰期约300 MaBP
第四纪冰期约3 MaBP
其中对人类生存环境影响最大的是第四纪冰期，这也正是本课程所要讲述的。
二、第四纪冰期发生的背景
第四纪冰期是在中生代高温和新生代第三纪缓慢降温的基础上突然发生的。
3.2第四纪气候变化
一、第四纪气候标志研究
分为宏观气候标志和微观气候标志两类
1、宏观气候标志
宏观气候标志也称直接气候标志，通过其可直接确定出气候的类型和特征。宏观气候标志
可分为三类：
(1）沉积物气候标志
由于不同气候环境形成不同的成因类型，因而沉积物成因类型可用来反映沉积时古
气候状况，
具体可见下表：
第四纪主要沉积物成因类型气候标志表
（2）地貌气候标志
由于地貌形态是内外动力共同作用的结果，外力主要受控于气候条件。所以地貌类型也是气候标志的一个重要方面。
如:
冰川、冻土地貌——寒冷气候
岩溶、河流、湖泊地貌——温暖气候
风蚀、风积地貌——干旱气候
（3）生物气候标志
第四纪生物绝大多数为现生种类亚种，因此,可以利用化石组合中的现代相似种的生存条件,来推测化石埋藏时的古气候与古环境。
用于第四纪古气候研究的主要生物化石有：
A、植物化石
植物是陆地上最敏感的气候标志。可通过以下分析获取气候信息：
a、生态分析
b、叶片形态分析
c、孢子花粉分析
d、年轮分析
B、哺乳动物化石
一定气候环境生活着与其相适应的生物群，从第四纪地层中所含的哺乳动物化
石的成分、种属的比例就可分析其生态环境。
如：寒冷：猛犸象、披毛犀、北极狐动物群
温暖：河马、亚洲象、大熊猫、犀牛
半干旱（草原环境）：啮齿类、草食动物
C、海生软体动物化石、珊瑚化石
典型种属法：冰岛北极蛤（冷水种），牡蛎（温水种）
组合比较法：根据生物化石反映的纬度变化来推测气候的变化
珊瑚化石：水温13~16度，水深<40~60m，是良好环境的指示计
D、其他微体动物化石
窄温性示冷示暖有孔虫常用于第四纪海洋古气候的分析。如：
喜冷：Hyalinabalthca(饰带透明虫〕
喜暖：Globorotaliamenardii(门氏元球虫）
2、微观气候标志
由于微观气候标志存在的广泛性，在古气候研究中越来越引起人们的关注。目前比较成熟和常用的微观气候标志主要有以下几种：
（1）氧同位素
冰期环境: 海洋沉积物中 O18/O16——高
极地冰盖中 O18/O16——低
（2）粘粒分子率（SiO2/Al2O3、SiO2/Fe2O3）
比值低——湿热，比值高——干冷
（3）CaCO3含量
冰期——CaCO3高，间冰期——CaCO3低
（4）磁化率
一般地：磁化率大——温湿，磁化率小——干冷
（5）粘土矿物
一般地：高岭土——湿热，伊利石——干冷
二、第四纪气候变化的特征
1、几个基本概念
冰期－－－第四纪时期全球性的降温期，此期内发生大规模的冰川活动，在大陆冰川作用区，大陆冰川从高纬向中纬扩大，引起生物群从极地向赤道迁移，在
高山区，高山上部的山岳冰川向山下或向山外围扩大，生物群垂直分带向
下迁移。
间冰期－－－两次冰期之间全球性的增温期，地表大量的冰雪消融以致消失，大陆冰川消失或向高纬后退，高山区由山下向山上后退，但有大量的新生种产生。
冰阶－－－冰期中的冰川发育阶段。
间冰阶－－－冰期中一次相对温暖的气候寒冷阶段。
2、冰川作用区的气候变化
冰川作用区是指第四纪时期受到古冰川的侵扰和扫荡的地区，一般是35°N以北的中高纬地区和高山地区经过。
研究最早也是最经典的地区是阿尔卑斯地区。德国的A.Penker.bulukenier,1909年对该区进行了研究，根据寒冷和温暖气候所造成的地貌和沉积物的交替出现划分了4次冰期。
从而建立了第一个第四纪气候演化方案。即：
贡兹冰期（G）
贡兹－－民德间冰期（G－M）
民德冰期（M）
民德－里斯间冰期（M－R）
里斯冰期（R）
阿尔卑斯地区的研究成果推动了全世界第四纪古冰川的研究，欧洲、北美、亚洲等地相继发现了古冰川。我国李四光教授也在庐山发现了古冰川遗迹，并进行了冰期划分。世界各地划分的冰期与阿尔卑斯地区有较好对比（见下表），反映了气候变化的全球性特点。
3、深海沉积物的多波动气候旋回
深海沉积环境宁静，沉积过程比较连续，比陆地上更完整地记录了第四纪气候变化历史。海洋沉积车在10～10mm／ka间，干旱区较小，温润区较大，一般生物扰动很少，厚几米至几十米的深海沉积物可以记录下第四纪全部气候变化历史。现在全球海区已施工钻孔数以千计，为第四纪气候变化史研究提供了有利的条件。目前，已获得多条深海氧同位素气候曲线，而它们又是可以对比的。这是目前人们获得的最为理想的第四纪气候变化曲线。
在众多曲线中，以V28—238和V23—239孔曲线最为完整。位于太平洋近赤道海域水下3000m多的V28—238(01oN，160o29′ E)和V23—239(3o1 5N，159o11′E)2个深海钻孔试样的有孔虫壳δ18O曲线在布容正极时的0.7Ma内反映
的冷（或冰期）、暖（或间冰期）气候波动情况类似：在布容正极时(0.73Ma BP)以前气候波动频繁而幅度较小，布容正极性时内气候波动幅度较大而更有规律。如V28－238孔岩芯长16m，用14C法、铀系法、古地磁法和沉积率外推法划分氧同位素边界年龄(图10-12)，在孔深12.4m内记录了0.73Ma BP以来8个半由暖(奇数阶段)到冷(偶数阶段)组成的气候旋回(从A –I，B为复杂旋回，A为半旋回)。
δ18O气候曲线呈不对称锯齿状，显示降温和冰雪积累过程较长，升温和冰雪消融过程较快。冰期持续时间最长67ka，最短为11ka；间冰期最短为18ka，最长为71ka。近0.73Ma内有明显的准l00ka气候变化周期。深海沉积物反映的多波动气候旋回模式不同于经典的阿尔卑斯冰期方案，前者的连续性较好，后者的地层间断多，且难以估计，所以太平洋V28- 238和V23-239等孔气候曲线可作为海陆气候对比的标准孔，但应慎重。因为，无论海陆气候曲线多因使用的气候标志不同而有―长‖、―短‖气候年表差异。
中国黄土的多波动气候旋回
刘东生等通过数十年对黄土高原黄土研究，以陕西洛川剖面的黄土－古土壤序列为基础，利用多种宏观和微观气候标志，建立了2.4Ma以来的气候曲线（图10－24），发现了10个时间尺度较大的温湿和干冷的多波动气候旋回，并可与深海氧同位素曲线对，首先了气候变化的海陆对比。
4、130(或150)ka BP来气候与环境变化
130(或150)ka BP来，气候与环境变化是目前第四纪气候变化研究的重点，包括末次间冰期、末次冰期和冰后期。
①晚更新世 (末次间冰期—末次冰期)气候变化
这一时段大约从130(或150ka BP开始到11ka BP左右，包括里斯－玉术间冰期和玉木冰期，相当于V28—238深海钻孔δ18O气候曲线上的第5、4、3、2阶段和冰期旋回 B
(图10—12)。
末次间冰期始于l30ka BP左右，终于75ka BP，是一个温暖气候阶段，其最温暖期大约在开始的l20ka BP左右，当时年均温比现在约高 2～3℃，以后气温渡动下降，在75 ka BP 进人末次冰期。末次间冰期内世界许多沿海地带发生海侵(如欧洲北部沿海、中国华北平原东部)，湖糟发育，阔叶林扩大。
末次冰期始于75 ka BP，终止于11 Ka BP，一般划分为两寒夹一暖3个阶段。早冰阶气候寒冷但非最严寒阶段，年均温比现代低 5～6℃。中期是相对温暖的寒冷气候阶段。晚期(尤其是 18ka BP) 末次冰期气候严寒干冷的盛冰期，年均温比现代低 8～9℃左右，也是130ka BP来海平面下降幅度最大和沙漠显著发展的干旱期。由于气候干冷，故末次冰期球川规模不太。世界各地根据其地貌(如终硕堤)、冰碛物等对末次冰期都作了详细的研究，但气候期划分与时限也不尽相同。末次冰盛冰期之后的14一11ka BP的3ka期间，是由冰期往冰后期(暖)的转化时期。对研究预测气候与环境变化有参考价值。欧洲大陆根据冰川终碛、植被、冰盖变化和海平面变化，揭示出这一从冷到暖过渡的约3ka内有过几百年内7月均温变幅在 2～3℃内的冷暖气候变化频繁出现(有的研究者把一时段称为―晚冰期‖)。
②全新世(冰后期)气候变化
A、全新世气候研究的主要材料
全新世气候与环境的变化主要根据植被演替，冰川末端、冻土边界和林线位置高度变化，海(湖)面升降、冰岩中δ18O及其尘土含量，树木14C及稳定同位素 (H2、δ18O)，树本年轮，物候记录和考古历史资料等的研究推断, 近年来，纹泥、珊瑚、石笋、冰芯等，也成了全新世高分辨率研究的主要材料。
主要材料
(图中明暗相间代表了气候的变化)
全用于新世高分辩率研究的珊瑚及样本
用于全新世高分辩率研究的冰芯及样本
B、全新世气候变化的基本特征
全新世气候变化按其特征可分为A、B、C、D 4个阶段：
a.全新世早期升温阶段包括北极期、前北方期和北方期，此时冰期过后气候开始波动升
温，由于冷向干暖转化，但仍较寒冷(图10－14A段)。
b.全新世中期高温阶段主要是大西洋期(又称气候适宜期)，此时全球气候湿暖年均温比现在高 3℃(有的地区可能更高一些)，降水显著增加，全球冰川冻土萎缩，海平面显著上升，阔叶森林扩大(山地林线下降) ，其大气环流结构具有间冰期特征。
这是人类已经历过的最近的一次全球高温期(图10－14B段)。
c.全新世晚期降温阶段从大西洋期末期大约 5ka BP全球气温开始下降(有的地方阔叶树量减少) 直到20世纪，气候发展是波动降温，有一系列102a和lO3a尺度的l～2℃的全球性寒暖气候波动(图10－14之C段)，而且2ka以来人为活动对气候与环境的冲击加剧。这一时段的次级气候变化阶段如下：
2.7－2.4ka BP地球年均温下降约2℃，各地冰川冻土有所发展，林、雪线下降(图10－14a)。
900－1300a A.D.，年均气温比现在高约 l～2℃，称为―小气候适宜期或―中世纪暖期‖(图10－14b)。气候温和降水增加，农业、建筑、贸易有所发展。但北极浮冰融化，林、雪线上升泥石流和森林火灾增多。
1550－1850a A.D.，全球年均温比现在低2℃左右，称为―现代小冰期 (Francois Mathes， 1939) , 其中最冷阶段在l550一l700a A.D. 。现代小冰期大气环流结构具有冰期特点，对全球现代冰川冻土发展扩大有重要的影响，引起林、雪线明显下降并不时发生江河湖海水面封冻，风暴频繁，风沙、滑坡、山崩增多，农业歉收，对世界经济产生过负面的影响(图10－14c)。
d. 20世纪升温阶段20世纪以来，现代小冰期结束，进入现代升温阶段（图10-- 14 ) 。现代气候虽仍有冷暖波动，但总的呈现升温趋势 (图10－15)。工业革命以来的 l.9一l.9kaA.D.气温比19世纪80年代高 0.4～0.6℃，一般认为与大量燃用化石燃料使大气层中CO2温室效应增温有关。1.940～1.960ka A.D.地球上火山爆发增多，―阳伞效应‖①使全球气温下降0.3℃。1960年以来地球增温趋势加强，气候异常断不出现，旱、涝、风、雪、泥石流和森林火灾此起彼伏，海平面上升威胁着沿岸的城市。
3.3晚更新世以来的海平面变化
一、晚更新世海平面(130—11ka BP)变化
这一阶段包括末次间冰期和末次冰期，后者海平面历史研究详于前者。
130—75ka BP的未次间冰期的海平面变化历史，据新几内亚海成阶地珊瑚礁台的铀系法测年资料，与探海钻孔V19－30岩芯浮游和底栖有孔虫壳δ18O气候曲线对照(图10－19)，两者都揭示出有120ka BP、100ka BP和80ka BP 3个高海平面时期(图10－19有黑点处)；可与大西洋巴巴多斯岛的3个高海成面：巴巴多斯Ⅲ(1 25ka BP)、巴巴多斯Ⅱ(103ka BP)和巴巴多斯I(82ka BP)对比。新几内亚海成阶地经校正后，其中只有120kaBP的海平面比现代海平面高6m，其他都低于现代海平面，并呈现下降趋势。据有孔虫和其他资料分析，120ka BP(末次间冰期初期)高海平面阶段水温比现在高2～3℃。
75－11ka BP的末次冰期海平面波动下降趋势明显，尤其是20－14ka BP间世界几个大陆架上的试样14C年龄资料表明，世界海平面继晚更世以来的降势，在此期间达到130ka BP 以来的最低点(图10－20)，海平面位于－100～－135m不等，如北美－105m、日本－135m、黑海－110m、尼日利亚－100m，中国－150m左右，这是目前了解最多的一个全球沿海地带环境变化时代
由于全球性海退，各洲大陆的岛屿岸线外推几公里至几百公里不等，太部分陆架露出水面许多近岸岛屿与陆地相联，内海形成湖或缩小，大陆面积暂时增加约lO％，气候的太陆性增强动、植物发生相应的迁移，在露出的陆架上可形成有价值的砂矿和陆相沉积物。
中国130－14kaBP海平面变化史是根据沿海陆架钻孔与平原海陆相交互地层和贝壳堤推断的(图10—2l)。130一75ka BP的末次间冰期，中国沿岸普遍发生海侵，沉积了平原下伏的E层海相层(渤海称第一海相层)。进次海侵历史约经历了35ka,海平面时有波动，最高海平面出现在 120ka BP左右的北洋淀海侵 (与巴巴多斯Ⅲ同期)，海平面比现在海平面高5～
7m。据沉积物中含有现生活在黄海以南水域的伊沙伯丽蛤等暖水种化石，推断当时黄海水
域水温为18～20℃，比现在高3℃。
70一40ka BP间末次冰期(大理冰期)早冰阶，中国东部沿岸普遍发生海退，海水撤出黄
海陆架，海岸线位于－7 5m处，称黄海海退(或黄海冷期)；当时东海陆架海岸线在－100m
左右。在海水退去的陆架上约35ka内为荒凉的干冷草原。渤海西部沉积了D层陆相层。
40～25 ka BP左右是一个相对温暖的气候期(―中黄海暖期‖)，中国东部发生太湖海侵这次海侵历时不长，在渤海西部沉积了C层海相层(渤海西称第二海相层)。
25－14 kaBP末次冰期(大理冰期)晚冰阶，海平面大幅度震荡下降，在18－15ka BP间，中国东部发生130ka BP来的最大规模的东海海退(图10－20)。从陆架上水下－112m、－136m、－141m和－115m埋藏的残余贝壳堤，可反映海水分阶段再次撤出沿海陆架。在东海陆架
上当时海岸线最低时在－150m左右(14C16000－14780a)。长江、黄河在露出的陆架上往东
推进，长江东进约600km，其尾闾在水深－150—－160m左右。渤海洼地和露出的陆架上
沉积了B层陆相层(包括黄土和长江三角洲沉积)，北方哺乳动物(如野牛)游移其间。在朝鲜
济洲岛与中国台湾孤形连线以西，这片再度出露且范围更大的陆架上，再次呈现干冷草原环境。
14－11ka BP世界气候冷暖变化剧烈，海平面随之发生幅度较小的变化，但中国资料尚欠不足，估计这段时期海平面回升到－30～－40m。沿岸岛屿(包括台湾)与大陆最后分离发生在14—12ka BP间。
二、全新世(11ka BP)海平面变化
全新世(冰后期)是一个全球温暖期，除南北极冰盖变化不大外，世界其它冰盖和中纬山地冰川全部或大部分消融，在11－6ka BP(至5ka BP的大西洋期)全球海平面急剧震荡上升(图l0－22及表10－7)，以后上升速度减慢并逐渐过渡到现代海平面，以上推论是建立在大量近岸泥炭（部分地区用贝壳或珊瑚亚化石）14C年龄基础上的。
关于全新世海平面高度和上升方式与变化曲线形态有3种观点。R.W.费尔布里奇（1961）认为，到大西洋结束时，海平面已迅速上升到现代海平面以上3m，并从那时以后的海平面具有6m振幅。F.P.谢帕德（1963）不同意全新世有高出现代海平面3～4m德高海平面存在，认为海平面从11kaBP起从－40m逐渐上升，从4kaBP以来上升缓慢，以后接近现代海平面的位置。J.R.柯里和N.A.摩尔纳等不同于前两者，认为全新世海平面震荡稳定上升，约在5－ 3.6kaBP曾达到目前海平面的高度，难以用统一的全新世海平面变化曲线表示。J.A.克拉克（1980）在地球具有流变性质冰川与水均衡观念的基础上，提出全球全新世6个不同海平面变化区带（图10－23），其中（I、II、III和IV带）都属中全新世曾有高出现代海平面的高海平面上升带，只有在冰盖前缘隆起发生塌陷的下降带（II带）和大洋沉降带（IV带）才有海平面下降的现象。中国属克拉克分区中的大陆滨岸区（IV带包括所有大陆）
11 ka BP以来世界海平面变化
中国全新世海平面历史大致分为三段：
(1)lO-8ka BP海平面急剧上升阶段
在lO－8ka BP期间，中国东部海平面已回升到－15～－20m(图10－19)左右，如渤海西部第一海相层(A海相层)(图10－20及图10－21)顶板在－10～－15深度( 14C测年为10－8ka BP)；上海地区海相泥炭层－20m(14C测年为7.33士0 45kaBP)。8－6ka BP海平面上升到－5m左右，浙江、辽东、海南、和台湾都有这一深度和年龄的泥炭、淤泥或珊瑚。
从10 kaBP前海平面在－40m起算，2ka内中国沿岸海平面上升了30～35m。
(2)6－5ka BP高海平面阶段
全新世大西洋高温期全球都发生过全新世最大海侵，此时,中国从北到南沿岸也都发生
海侵。华北渤海西岸在5ka BP海水越过现代海岸线进人内陆，称黄骅海浸(图10－20 )，沉积了第三海相层(A海相层)，海湾线最远达到河北省静海县西部，离现代海岸线80～100km。南方的杭嘉沪平原发生含暖水种毕克卷轴虫组合海侵(有人称镇江海侵)，使江苏省淮阴一镇江一丹阳一漂阳南北连线以东(包括太湖的大部分地区)皆成泽国，长江口退缩到镇江附近。这个时期，南北地区的A层海相层中，激浪带堆积的海滩堆积、牡蛎礁和贝壳堤的14C年
龄都在6－5ka BP内。据赵希涛等(1982)研究，在6—5ka BP间中国曾有过高出现代海平面2～4m的高海平面出现；黄镇国等(1987)对华南同一时期的海平面变化研究也得到类似结论。
(3)5ka BP以来海平面波动下降阶段
在距今5ka BP左右中国东部南北海平面微有波动下降，在南北沿岸都留下高度和年代从西往东递减的4道断断续续贝壳堤，北部的渤海地区从西到东为贝壳堤IV(14C年龄4.7
－4ka BP)、贝壳堤Ⅲ(14C年龄3.8—3ka BP)、贝壳堤Ⅱ(14C年龄2.5～1.6ka BP)和贝壳堤
I(正在形成中)①；在江苏南部称西岗(14C年龄6 Ka BP)、中岗(4ka BP)、东岗 (3.8kaBP)和
新岗(正在形成中)。贝壳堤顶板高出现代海平面2～5m，底板往东倾斜，海拔高程在1～2m 间，顶底高差与现代高低潮位差大体相近，反映其总的波动下降趋势，但其中也出现过1～2m的短暂的高海平面。在2.8ka Ba左右海退中钱塘江涌潮开始出现这时中国东部海平面基本稳定在目前位置上。中国全新世海岸遗迹在天津宁河县汉沽区和河北省丰南县有保存甚好的古贝壳堤、牡蛎滩和湿地，是保护对象。
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
第四纪地质与环境读书报告 ——第四纪气候基本特征 学院：沉积地质研究院 姓名：彭顺风 学号：2013020587
目录 一、概述 (1) 二、第四纪气候特征 (2) 2.1 第四纪冰期与间冰期 (3) 2.2 第四纪雨期和间雨期 (4) 三、第四纪气候变化判断的依据 (5) 3.1 古生物依据 (5) 3.2 地质依据 (6) 3.3 地貌依据 (6) 3.4 土壤 (7) 3.5 其它依据 (7) 四、结论 (7)
一、概述 从侏罗纪开始，世界气候演变的总趋势是气温逐渐下降，到第三纪末期，世界气候已经普遍变冷。这样发展的结果，就导致第四纪全球性大冰期的来临。此时期，寒冷气候带向南扩展，高纬度地区和高山地区在冰期中为冰川所覆盖。世界各大陆在第四纪大冰期时冰川面积和体积的数字，据各学者的估计稍有出入，总的来说，在第四纪最大一次冰期时，世界大陆有1/4—3/4的面积为冰川所覆盖（图1）。 而现代冰川覆盖的大陆面积仅占1/10。当时大陆上的冰川加上永冻层和海冰的面积，总计达一亿平方公里。当时分布在北半球的约占
2/3，分布在南半球的约占1/3。目前世界上冰川的分布在南半球的约占70%，而在北半球的仅占30%，前者主要在南极洲，后者主要分布在格陵兰和北极诸岛。现代冰川和第四纪冰期中冰川覆盖面积可参见图2。 二、第四纪气候特征 气候的剧烈变化是第四纪地质历史的基本特点之一。虽然第四纪气候与第三纪是过渡的，但气候变化与第三纪却是明显不同的。第四纪气候变化的特点是具有反复地大幅度地变冷和变暖，有陆地冰川规模的扩大和缩小，即出现冰期和间冰期以及雨期和间雨期。
海平面变化与地壳运动 全球变暖破坏地壳均衡致灾........................................ . (1) 海洋变暖改变地球倾斜角度........................................ . (1) 海平面上升主因是地壳变动........................................ . (2) 地壳均衡降低海面上升风险........................................ . (2) 全球变暖破坏地壳均衡致灾 全球变暖导致的海平面上升，使失去冰盖的大陆地壳均衡上升，增高海面的海洋地壳均衡下降，形成新一轮的地壳均衡运动。在球面上，海洋地壳下降，将挤压大陆地壳收缩，陆海边缘是强烈的挤压带。阿尔卑斯- 喜马拉雅地震带与环太平洋地震带几乎是正交的，地震的顺序表明地球表层形变的必然过程，可以通过历史地震记录来寻找规律。南北对称，东西呼应，这是一般规律。一处的破裂为另一处的破裂创造条件。 冬至和夏至的黄赤交角达到最大值23.5 度。在冬至，太阳潮的高潮点在南回归线白天达到最大值，夜间变为最小值，太阳潮的高潮点在北回归线白天达到最小值，夜间变为最大值，形成半日为周期的最大潮汐的南北摆动。在夏至，太阳潮的高潮点在北回归线白天达到最大值，夜间变为最小值，太阳潮的高潮点在南回归线白天达到最小值，夜间变为最大值，形成半日为周期的最大范围的潮汐南北摆动。如果此时月亮的白赤交角也达到最大值28.6 度，且与太阳、地球近似成一线，就会形成最强的潮汐南北摆动。这是强震易发生在冬至和夏至附近的原因。2019年12月26日月亮赤纬角为27.9 度，为日月大潮，为印尼地震海啸提供了较强的潮汐条件；2019年6月22日月亮赤纬角为28度，为月亮近地潮，23 日为日月大潮，潮汐南北摆动的条件最优，形成强震的机会最大。 堪察加－日本－菲律宾西南－东北效应带是环太平洋地震带的一部分——西太平洋地震带，美国加利福尼亚地震和智利地震都发生在环太平洋地震带的另一部分——东太平洋地震带。今后，堪察加-日本-菲律宾-苏门答腊一带的地震活动可能加强。这将为苏门答腊和日本的大震扫清障碍。 海洋变暖改变地球倾斜角度
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
第四纪地质的主要研究进展 摘要：本文主要从中国的黄土、红土以及冰川等方面来介绍第四纪地质在我国的研究中的进展概况。随着各种新型的、精准的测年等技术的应用使得第四纪的研究迅速发展，并取得了一系列的成果。 关键词：第四纪红土黄土冰川测年技术 从第四纪这门学科的发展史来追溯,大致经历了两个阶段,即萌芽期(古代到中世纪)和发展期(中世纪至今)。第四纪这个名字是由法国学者德努瓦耶(J.Desnoyers)于1829年提出,1893年英国著名地质学家莱伊尔(C.Lyel)又提出更新世一名。所以第四纪是一门较古老的学科。尤其是北半球各国,在第四纪研究方面都程度不同地取得了一些成就。六十年代初以来,由于与第四纪有关的学科深入发展,各种测试技术的应用及研究领域的扩大(如陆架区和深海区第四纪沉积物的研究),大大促进了第四纪学科的发展;经典的理论正在经受着考验和挑战,某些传统的内容也正在不断更新。 一、第四纪红土研究进展 中国南方红土是我国秦岭—淮河以南、青藏高原以东广泛分布的第四纪土状堆积,是我国热带、亚热带地区第四纪以来季风气候环境下的产物,是中国南方古环境演化与气候变迁的重要陆相沉积载体.该红土沉积通常由三部分岩性层组成,一般包括上部的下蜀黄土,中部的网纹红土层以及下部的均质红土层。近年来许多学者对我国南方第四纪红土的物质来源、地层学特征、土壤学特征、地球化学特征、磁学特征、生物特征等展开了广泛的探讨,对我国南方红土的成因、年代学、古气候学等进行了深入系统的研究,取得很多丰硕的成果。 1.红土的成因 近年来很多学者致力于中国南方红土的成因研究,但我国南方红土的物质来源和成因类型至今尚未取得一致的认识. 目前对我国南方红土物质来源有冲积、洪积、风积、坡麓堆积风化等不同看法。一些学者在肯定红土水成说的同时,提出我国南方局部地区网纹红土可能与冰川、生物和砾石风化作用有关。但是,我国亚热带南部和北部的红土物质来源可能是不同的.有的学者认为,我国南岭以南的第四纪红色粘土系全新世前的水成沉积物,是高处古土壤和古风化壳被流水冲刷而下在河谷或低平处的堆积物.很多学者认为,我国南部广东省、华南地区的红土母质主要是水成的。另外一些学者研究了我国北亚热带网纹红土后提出,我国亚热带北部长江中下游网纹红土大部分系风积成因。近年来,江西、湖南、浙江等中亚热带地区第四纪红土的粒
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，
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。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9a1119683.html, 浅谈海平面变化影响因素 作者：边鹏郭媛媛 来源：《城市地理》2017年第08期 摘要：海平面变化对全球经济以及人类生存具有重大影响，然而现如今人类对海平面变化规律和机制的研究还未完善。历史时期海平面变化的记录有三类海洋沉积，影响海平面变化的因素包括海水温度、盐度、陆地水体、人类活动，而综合来说影响最大最直接的因素是地球温度的变化。 关键词：第四系；海平面变化；影响因素；地球温度 海平面变化是全世界具有领海主权国家所关注的关乎国民切身利益的重大问题。沿海地区经济大多较为发达，居住人口较多，海平面的上涨会淹没大量高价土地，让世界上百分之50 的人无家可归，虽然已经意识并且认识到这种危机的存在以及很大可能会发生，但是关于海平面变化的规律和机制由于面向全球调研，人类还很难系统研究出来。所以在此笔者通过研究历史中海平面变化来预测未来海平面变化。 一、研究历史时期海平面变化的依据 对历史海平面研究离不开地质记录。通过研究海洋沉积的地质信息来得到我们想要的答案，以下有三种方法：①深海有孔虫氧同位素记录：②被动大陆边缘或大洋岛屿、海山附近的碳酸盐台地和环礁：③被动大陆边缘形成于海平面附近的陆源碎屑沉积。 深海有孔虫氧同位素s的测量结果，揭示了冰盖或古冰川形成与消融的全球冰量的变化。通过分析相关时期岩心的有孔虫氧同位素的变化，从而确定冰川对全球海平面变化的影响的确切时间。缺点是易受温度和盐度变化的影响，且局限于100 Ma的时间段内。 珊瑚礁或环礁生长在水深0-10米左右的位置，可以把它近似的看做当时的海平面。缺点是礁记录仅能提供海平面上升时期的信息。 与深海记录相比，大陆边缘具有长达10亿年的沉积记录，由于时间跨度久对于古海平面变化的变化的记录它们更全面。缺点易受构造沉降等因素的影响而复杂化。 显然，上述3种记录各有利弊。只有综合利用这三方面的资料研究才能得出客观的答案。 二、影响海平面变化的因素 （一）、海水温度升高对海平面变化的作用
气候变化对海洋的影响及适应 来源：中国气象报社发布时间：2009年09月21日09:31:00 河海大学海洋学院左军成 海平面上升海洋灾害频发 我国近海蕴藏了丰富的油气和生物资源。“十一五”海洋发展规划指出，到“十一五”末，我国海洋经济点GDP比重要超过12%。海洋动力环境和生态环境受到气候变化的影响，其变异会显著影响海上军事活动和海洋经济的开发利用。 气候变化对中国沿海和海岸带的影响主要表现为海平面不断上升，各种海洋灾害发生频率和严重程度持续增加，滨海湿地、珊瑚礁等生态系统的健康状况多呈恶化趋势。我国易受极端天气和海洋过程影响的海洋灾害主要有风暴潮、巨浪、咸潮等，受全球大气和海洋增温影响的灾种主要有赤潮等，其他灾种如海岸侵蚀、海水入侵和土壤盐渍化等和海平面上升有密切关系。20世纪90年代以来，极端天气过程和海洋灾害频发，沿海地区由各类海洋灾害造成的经济损失，每年平均150多亿元。“十五”期间，海洋灾害造成的直接经济损失达630亿元，死亡人数约1160人，特别是2005年的海洋经济损失就有近330亿元，占同期海洋经济总产值的近2%，全国各类自然灾害总损失的16%。2008年海洋灾害造成死亡152人，直接经济损失206亿元。海洋灾害造成的经济损失在整体上呈现明显的上升趋势，由此，极端气候事件加剧了海洋灾害，并已成为制约我国沿海经济发展的重要因素。海水增温海洋灾害加剧 气候变暖、海平面上升、海水温度升高，进而引起全球尺度的海洋动力环境变异，如年际变化的厄尔尼诺现象和年代际变化的北太平洋涛动。 海洋变暖，导致海洋生态环境变异，极端天气事件和海洋灾害加剧，如赤潮、动物种群变化等。因此，气候变暖对海洋环境具有重要影响。 IPCC在2007年第四次评估报告中指出，全球海洋增温已伸展到水下3000米深度。这一增暖引起海水膨胀和极冰融化，全球海平面持续上升，并有加速
第四纪海平面变化对地貌发育的影响 （东北师范大学地理科学学院xxx 2012013150） [摘要] 众所周知，第四纪海平面曾有多次升降。但在这多次升降中，对海岸地貌的发育 起何种作用还有待考证。本文仅针对个别地貌进行分析，希望能够引发大家的思考。[关键词] 海面变化，海岸地貌，三角洲，海侵，海退 Abstract As we all know, there are various movements about sea leve changes. But in these many movements, the development of coastal landforms is what the role it is still need to be verified. This article is only for individual geomorphic analysis, hoping it will lead someone's thinking. Key Words sea- leve l changes，coastal landform，de lta，transgression，regression 一基本概念概述 海平面：地球岩石圈表面凹凸不平，陆地和海盆起伏最大。在水圈里97.2%的水分以液态储存在海盆里，2.15%的水分以固态储存在极地和高山冰川中，其余极少部分或保存于陆地江、湖、土壤岩隙，或散布在大气层中。海水体的上表面与大气圈交界，形成海平面，覆盖着地球表面的70.9%，与大陆、岛屿交界，形成海岸线。 平均海平面高程：平均海平面高程的确定，依赖于沿海的潮汐观测记录，使用沿海岸或与开放海域能自由连通的水域设置的验潮仪，近9000个潮位读数的算术平均值。每一验潮站的平均海平面根据该站特定年限内潮位读数平均值推算出来。现在有据青岛验潮站1950至1956年观测值所确定的“黄海平均海平面”，另还有“吴淞口平均海平面”。 地球形态：1000多年前，古希腊人首先提出地球是球形。1687年，牛顿推算地球为扁球形。1959年，苏联发射的先锋β2卫星，根据轨道偏心率的周期变化，指出地球平均子午线剖面是梨状体。在参考椭球体上，南极凹入30m，北极凸出10m，南半球中纬度地区凸出7.5m。海平面高低不平早为沿海潮汐观测和大地水准测量所发现。巴拿马运河南端（太平洋岸）高于北端（大西洋岸）22cm。 总而言之：海平面是海水和大气层的交界面，海岸线是海水和陆地的交界线。全世界海岸线总长为44万公里，其中大约80%为基岩海岸，20%为砂泥质海岸。据国际地球联合会（IGU）海岸环境委员会（CCE）研究，过去100年来验潮记录表明现在海平面变化总趋势是缓慢上升，但10%的砂岸在推进，它们或者位于地壳均衡抬升很快地区，如加拿大和斯堪的那维亚半岛，或位于沉积物堆积很快地区，如黄河河口与美国密西西比河河口。 二海平面变化的一般特点 1 全球的一致性，即现在的海洋相互之间都是连通的，因此海平面的任何波动必然会通过世界海洋的传递，在任何地方都能感觉到。 2 海平面波动的无规律，表面形态起伏不平①由于地球自转，离心力大的地方，海平面凸起，相反，海平面凹陷；②海底地貌高处，海平面微微上凸，海底地貌低凹陷处，海平面下陷；③气旋型的漩流中心部位的海平面向上凸起，反气旋型的涡流中心部位的海平面凹陷；④海流转折的地方，其外围部分海平面凸起，中心部分海平面凹陷。如北大西洋洋面较高，赤道印度洋洋面较低，其最大高差可达200m。
古海洋学 12.740 2004年春季讲义04 海平面和候化： 气变 定和新的珊瑚礁 稳兴岛屿 和古地磁的年代 C14、Th230学 地均衡模型 壳 I。简介：壳体位置vs初始绝对深度，局部vs全球海平面升降变化，地壳回弹、大陆倾斜和全球均衡调节，虫壳沿大陆斜坡的下滑。 II。复习：Δδ18O foram是对冰盖体积、冰块同位素组成、局部海水的温度和盐度的应变量；但大概更多反映的是全球冰量，而非冰川中的同位素组成或海水温度、盐度的变化；但是我们何以得知更多的细节？ 从某种程度上来讲，古生态学的温度测算方法和结论支持上述概念，但看来这些方法不能完全可靠的将古海平面升降变化建立在确凿的证据之上。 A. δ18O与海平面的关系 同位素质量平衡方程 （式中Mo、Mi、Mt分别代表大洋、冰川和大陆的质量，δο、δi、δt分别代表上述三者的δ18O值，ΔMi 代表冰川质量的变化量，Ao表示大洋表面积） B.需要注意的是冰川学者认为冰川的表面积并非与其体积线形相关（V∝A1.5） C.另外值得注意的是海面上的浮冰并不能显著影响海平面变化，但实际上它可能改变海
水平均同位素组成 D.所以综合看来，最为可信的海平面约束因素应该是由可靠的古海岸线证据提供的。 III。“直系”逼近：采自大陆架的样壳，可以用14C定年（或者是在泥炭沼泽的工作、或利用树木等其他方法，都说明海平面始终是在某一确定面以下的）。在上世纪50年代后期到60年代，很多古海洋学者利用采自大陆架的样品壳体，意图创立海平面曲线（例如：Curray 在50年代晚期和60年代早期的研究工作，Milliman和Emery在60年代晚期的研究）。 A.以上研究表明海平面是渐降的，一般指向18k年前，但是 1.每个年龄值之间分散过大 2.30kyr的海平面和现代的是否可对比？（这一点看上去和δ18O给出的证据相悖），可能的解释是： a.相对海平面的真正变化 i.大地构造 ii.极移（表面平衡） b.样品的问题？比如样壳的异地埋藏问题；定年的误差（如现代14C对样品的污染，以及C-14定年方法的问题）； B.原地的指示（如珊瑚礁）似乎比有活动能力的生物更为可靠。根据以上观点，稳定的海岸线（尤其稳定洋道）显然更可取。 IV。14C定年法（第一部分） A. 14C： 发生路径：宇宙射线→中子→14N→14C+质子 发生速度：与14N和宇宙射线流量成正比，受到太阳风和地球磁场的影响 但是，按照约定，14C的半衰期一般都按照5570yrs计。所以所有文献中的年龄值和它所引用的半衰期数据是密不可分的。 B.假定大气中的14C/12C是恒定的，并假定所测对象是直接从大气中获得C元素，并且它自身是一个封闭体系，则有： C.现代C元素对古代样品的污染效应 半衰期 数
浅述第四纪气候变化对中国地层及生物影响 专业：08资环姓名：学号：2008510214 【摘要】第四纪属于离人类出现最近的地质时期，其对人类的生存环境及分布都产生了重大的影响。关于中国第四纪气候变化的简题,李四光教授在所著“中国地质”一书中曾指出:“自上新世后期以来中国的气候变化是一个吸引人、但尚有争谕的简题。我们有两类指向不同方向的数据。公正地对待这些分歧的数据,需要对它侧独立地进行估价和权衡一下它们的其正价值。……”。本文将第四纪气候变化对中国地貌，地层及生物特征与分布的影响。 【关键词】第四纪气候、中国地层、生物特征及分布特点 正文： 一、第四纪、第四纪气候的定义： 第四纪是指约2.4Ma Bp以来地球发展的最新阶段。按照第四纪生物演变和气候变化，通常把第四纪四个时间尺度不等的时期：早更新世（Q1），中更新世（Q2），晚更新世（Q3），全新世（Q4）。第四纪是自然与人类相互作用的时代，它的过去、现在和未来变化都与人类的生存与发展息息相关。 第四季气候是指第四纪冰川活动期的气候。第四纪是距今约200万年前开始的地球史上最近一次大冰川期，大冰期由冷暖干湿交替出现的亚冰期和亚间冰期组成。根据现在地表冰川地形研究，欧洲阿尔卑斯山山岳冰川有五次下注，命名的亚冰期为：多脑、群智、民德、里斯和武术。中国据李四光等研究，划出了鄱阳、大姑、庐山和大理四个亚冰期。大多数学者认为，世界上第四纪亚冰期的发生时间大体是一致的。在第四纪最大一次亚冰期中，世界大陆有32％的面积被冰川覆盖，在高山地区（如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等）都出现了大量的冰川，气候寒冷，平均气温比现在低8～12℃；在间冰期中，气候温暖，北极气温比现在高10℃以上，低纬度地区也比现在高5.5℃。 二、第四纪气候变化的基本特征， 1、在约2.4Ma的全球降温背景上发生过多次急剧的寒暖气候波动，高纬和高山区呈现冰期与间冰期交替，中低纬区受高纬冰期间冰期的影响发生同时间尺度的干冷与暖湿气候的变化。气候变化强度从高纬往赤道方向变小，陆地比海洋的变化更明显，气候带的南北（或山地的上下）移动，导致一系列地表环境发生相应的变化，对人类和生物造成重要的影响。 2、第四纪时期的大洋面并不稳定，中国东部各海域自更新世以来曾发生过多次海面升
第四节全球气候变化与国家安全课程标准核心素养目标 运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，说出碳减排国际合作的重要性1.运用图表，说出自然环境中碳循环的主要环节。(区域认知) 2.运用图表，了解主要的温室气体及与温室效应的原理。(综合思维) 3.结合资料，分析碳排放对环境的影响，理解人类活动对全球变暖的影响。(地理实践力) 4.结合资料，说出碳减排国际合作的重要性，树立节能减排保护环境的意识。(人地协调观) 一、全球气候变化与人为碳排放 1．20世纪以来的全球气候变化特征：以变暖为突出特征。全球变暖趋势与大气中二氧化碳等温室气体浓度变化密切相关。 2．大气的温室效应：大气中的水汽、二氧化碳、甲烷等温室气体可以强烈地吸收地面长波辐射，使地球接收的太阳能不会马上散失掉，形成温室效应，对地球起到保温作用。 3．碳循环 (1)含义：是指碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。 (2)作用：自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。 4．大气温室效应不断增强的原因 工业革命以来，人类活动主要通过使用化石燃料和改变土地利用两种方式极大地改变了全球碳循环过程，使大气中二氧化碳含量不断增加。 [特别提醒] 温室气体不是单指二氧化碳，它还包括水汽、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷、氢氟碳化物、全氟碳化物等。 1．对人类社会的影响：全球变暖可通过多种自然过程对人类造成不利影响，危害自然环境的各种服务功能，甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转。 2．对国家安全的影响 (1)生存空间的丧失是气候变化对国家安全最为严重的影响。 (2)加剧资源危机或自然灾害影响国家安全。 (3)激化国家间的资源争端而影响国家安全。 (4)受其他国家波及而间接影响国家安全。 [特别提醒] 全球变暖对人类活动和社会的影响要从有利和不利两方面分析，总的来说
第四纪海平面波动历史总结 中、早更新世海平面波动 世界各地海平面变化标志的时代越早保存越差，受到的新构造运动影响越大。有些新构造运动强烈的地区，海成阶地已被后期抬升几十米或上百米。这个时期海平面的波动多根据地层中的证据，而地貌证据受到一定程度的破坏。在地中海沿岸地区，保存有较好的海成阶地，并认为这些海成阶地的形成可与阿尔卑斯山地区冰期和间冰期对比，在间冰期形成高海面，而在冰期形成低海。 地中海地区海平面波动与阿尔卑斯山地区冰期和间冰期可对比（据Frenzel，1973） 但在第四纪的早期，即使是冰期，其海面也比现今高得多。 由于各地区新构造运动的差异，又未能扣除它们的影响，因此对海平面升降值估算差别较大，如霍尔姆斯（1965）和兰道尔夫（1973）的估算值就比较大。 在中更新世，出现了几次高海面，时间分别为640-590ka BP、520-460ka BP、360ka BP、300-260ka BP、220-180ka BP。 中国早、中更新世的海平面波动主要根据东部平原和大陆架上钻孔资料获得。在华北平原，早更新世初的海侵可达北京东面的通州，称北京海侵（古地磁年龄2.43Ma B P），此后发生了渤海海侵（1.5Ma B P），兴海海侵（1.0Ma B P）。在黄海、东海以及南海也出现过高海面。 晚更新世海平面波动 晚更新世包括了一个末次间冰期和末次冰期，海平面总体上从早期到晚期是一个下降过程，但期间存在一些波动。
（1）末次间冰期（130～75ka BP） 相当深海沉积物氧同位素的第5阶段（MIS5），该阶段又可分为三个次一级的温暖期（MIS5a、c、e）和两寒冷期（MIS5b、d），其中MIS5e最温暖，在欧洲称为艾姆间冰期。在这个时期，总体上为高海平面，但多数时间的海平面比现今低，只有在MIS5e时海平面比较现今高6~18m。 在中国的华北地区，这个时期发生了白洋淀海侵和沧州海侵，出现高海平面。在黄海、东海、南海也发生海侵。 （2）末次冰期。 末次冰期气候寒冷，相当深海氧同位素的第4、3、2阶段，这个时期的海平面波动也非常的剧烈，总体上是一直下降，在25～15ka B P达到最低，而后快速回升，但是在不同的时期海平面的高度还是不一样。世界各地海平面的高度在末次冰期的不同时期是不一样的，在60ka BP为11～24m，40ka BP为21～40m，30～25ka BP为20～67m，18ka BP为85～145m。 末次冰期海平面波动（据苍树溪等，1986）1、海相地层；2、孔口高度线；3、未经校正的海面曲线；4、经初步校正的海面曲线 中国东部海平面发生了下降－回升的两个旋回波动。 第一个旋回发生在氧同位素第4、3阶段。在70-40ka BP阶段，即大理冰期早冰阶，中国东部发生全面的海退，海平面普遍下降，黄海海岸线位于75m处，东海的海岸线在100m 左右，称为黄海海退。而渤海露出大面积陆地，形成了陆相沉积。 在40-30ka BP阶段，相当氧同位素第3阶段晚期，全球气候温暖湿润，中国东部发生海侵，称太湖海侵，海平面上升，当时的海平面只比现今低8-10m。
第四纪气候及海平面变化(4学时) 教学目的： 主要讲述第四纪气候的总体演变特征；更新世气候变化的地质记录；第四纪世界气候的变化规律及第四纪海平面变化的总体规律及其与第四纪气候变化的关系。 教学重点和难点： 重点掌握第四纪气候的总体演变特征；第四纪世界气候的变化规律，第四纪海平面变化的总体规律及其与第四纪气候变化的关系；难点是海岸地区地质记录中如何区分是新构造运动还是海平面引起的升降。 主要教学内容及要求： 1. 了解更新世气候变化的地质记录； 2. 了解第四纪世界气候的变化规律； 3. 理解中国第四纪气候演化的基本特点； 4. 掌握第四纪海平面变化的总体规律及其与第四纪气候变化的关系。 第四纪是一个气候变化非常剧烈的地质时代，学习和研究第四纪的气候特征及其变化 规律对认识地球的气候演化是非常重要的。同时，由于第四纪是距今最近的一个地质时代， 今天的气候就是第四纪气候的延续，因此，学习和研究第四纪的气候特征及其变化规律， 对认识今天的气候，预测未来的气候变化，具有重要的实际意义。 3.1前第四纪气候变化概述 一、地球的五次大冰期 地球已经历了46亿年历史，根据已有研究发现，在其发展的历史长河中曾经历用于全新世高分辩率研究的石笋及样本。 三次大冰期，即： 早元古代冰期约2.3 GaBP 石炭纪-二叠纪冰期约300 MaBP 第四纪冰期约3 MaBP
其中对人类生存环境影响最大的是第四纪冰期，这也正是本课程所要讲述的。 二、第四纪冰期发生的背景 第四纪冰期是在中生代高温和新生代第三纪缓慢降温的基础上突然发生的。 3.2第四纪气候变化 一、第四纪气候标志研究 分为宏观气候标志和微观气候标志两类 1、宏观气候标志 宏观气候标志也称直接气候标志，通过其可直接确定出气候的类型和特征。宏观气候标志
第四纪地质与环境读书报告——第四纪气候基本特征 学院：沉积地质研究院 姓名：彭顺风 学号：2013020587
目录 一、概述 (1) 二、第四纪气候特征 (3) 2.1 第四纪冰期与间冰期 (3) 2.2 第四纪雨期和间雨期 (4) 三、第四纪气候变化判断的依据 (6) 3.1 古生物依据 (6) 3.2 地质依据 (7) 3.3 地貌依据 (8) 3.4 土壤 (8) 3.5 其它依据 (9) 四、结论 (9)
一、概述 从侏罗纪开始，世界气候演变的总趋势是气温逐渐下降，到第三纪末期，世界气候已经普遍变冷。这样发展的结果，就导致第四纪全球性大冰期的来临。此时期，寒冷气候带向南扩展，高纬度地区和高山地区在冰期中为冰川所覆盖。世界各大陆在第四纪大冰期时冰川面积和体积的数字，据各学者的估计稍有出入，总的来说，在第四纪最大一次冰期时，世界大陆有1/4—3/4的面积为冰川所覆盖（图1）。
而现代冰川覆盖的大陆面积仅占1/10。当时大陆上的冰川加上永冻层和海冰的面积，总计达一亿平方公里。当时分布在北半球的约占2/3，分布在南半球的约占1/3。目前世界上冰川的分布在南半球的约占70%，而在北半球的仅占30%，前者主要在南极洲，后者主要分布在格陵兰和北极诸岛。现代冰川和第四纪冰期中冰川覆盖面积可参见图2。
二、第四纪气候特征 气候的剧烈变化是第四纪地质历史的基本特点之一。虽然第四纪气候与第三纪是过渡的，但气候变化与第三纪却是明显不同的。第四纪气候变化的特点是具有反复地大幅度地变冷和变暖，有陆地冰川规模的扩大和缩小，即出现冰期和间冰期以及雨期和间雨期。 2.1 第四纪冰期与间冰期 第四纪气候变迁的主要特征表现为温度变化。由于温度下降，降雪量增加，当每年的降雪量超过了它的消融量时，学就不断积累并压实成冰，于是形成冰川。随着冰川的扩张而覆盖了大面积的地面，在高纬度和高山地区便形成大陆冰盖和山岳冰川。当冰川处在范围增大和扩张的时期称为冰期。当温度升高，降雪量减少，每年学的消融量超过了积累量，便发生冰川的退缩，冰川大规模消融和退缩的时期称为间冰期。第四纪时期冰川曾有过几次的前进扩张期和消融退缩期，这就出现了几次冰期和间冰期。冰期和间冰期的更替出现，也就意味着气候变冷和变暖的交替变化。 在北半球，传统的一般可划分出四个冰期，三个间冰期和一个冰后期。在北欧可划分出五次冰期、四次间冰期和一个冰后期。也有一
论全球变暖与海平面上升的关系 摘要：温室效应是全球所关注的环境热点问题之一，与海平面上升有着不可割裂的关系。温室效应是由于大量的二氧化碳、氯氟烃和氧化亚氮等气体向大气中释放而造成的地球表面温度升高的效应，其结果是导致海平面上升，危及沿海城市，破坏生态平衡，促使疾病蔓延，带来气候巨变等。因此，加强对温室效应的研究、采取相应的对策对地球的可持续发展具有重要的理论和实际意义。 关键词：海平面上升温室效应成因影响对策 前言 环境地质学是应用地质科学的理论与方法，研究地质环境的基本特征、功能和自身演变规律的学科，侧重研究人类工程技术经济活动与地质环境相互作用、相互影响、相互制约的关系。通过对本门课程的学习，可以使我们更好的了解到海平面上升与温室效应之间的关系以及人类在其中的影响及作用，从而分析原因找出解决方法的对策。在2012年，人类已经知道随着全球变暖，海平面上升将是不可避免的事情。惟一不清楚的是，海平面上升将对全球海岸线地区带来多大的破坏。根据巴克斯特的预测，到2112年，海平面将在一个世纪中上升数米，导致地球上的许多海岸线城市都将成为“威尼斯水城”；如果格陵兰冰盖也融化和坍塌，或者更糟糕的是，南极冰盖也大面积融化，那么海平面将会上升几十米甚至更多，对海滨城市带来灭顶之灾。而海平面上升归根结底还是由于全球的温室效应，所以我们应从如何应对温室效应入手来解决海平面上升的问题。 一、海平面上升的原因以及危害 海平面上升由全球气候变暖、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。海平面上升的原因包括:1.温室效应使全球气温升高。 2.过量开采地下水及地下矿产造成沿海城市地面下降。 3.人类经济活动造成大量陆地岩土碎屑随水流入海域。 4.海水因温度升高而体积膨胀。
2020届高三地理主干知识专题训练：全球气候类型与气候变化 一、单选题 全球变暖导致冰川融化和海平面上升。为减缓全球变暖,发展低碳经济是人类社会的必然选择。读图文材料,回答1~2题。 科学家们考察了美国西北部某山岳冰川消融的状况及产生的影响。 1.对图所示地区1936—2015年期间地表环境变化的表述,与实际情况相符的是( ) A.年蒸发量始终不变 B.河湖水量持续稳定增加 C.生物种类保持不变 D.地表淡水资源总量减少 2.科学家们在推断海平面上升所淹没的陆地范围时,不作为主要依据的是( ) A.沿海地区的海拔高度 B.海水受热膨胀的幅度 C.全球冰川融化的总量 D.潮汐规模和洋流方向 1.D 2.D [解析] 第1题,对比1936年和2015年图示,可以得知:该地区气候变暖,年蒸发量可能增加;冰川消融,补充河湖水量,但河湖水量不一定持续稳定增加;气温升高导致冰川融化,引起生物多样性的变化;冰川是地表淡水资源的主体,冰川融化导致地表淡水资源总 量减少。所以D正确。第2题,全球气候变暖会导致海平面上升,淹没沿海低地。为了判断海平面上升所淹没的陆地范围,我们需要掌握沿海地区的海拔高度、海水受热膨胀的幅度、全球冰川融化的总量等信息,无须掌握潮汐规模和洋流方向,所以D项符合题意。 图为欧洲南部沿42°N纬线部分地区剖面示意图和①②两地降水量统计图。读图回答3~4题。
①地②地 3.图示②地气候( ) A.夏季炎热干燥,冬季温和多雨 B.冬暖夏凉,降水均匀 C.夏季高温多雨,冬季寒冷干燥 D.全年高温,干、湿季分明 4.造成①②两地年降水量差异显著的主导因素是( ) A.洋流 B.大气环流 C.地形 D.纬度位置 3.A 4.C [解析]第3题,读图可以看出,②地夏季(6—8月)降水较少,气候干燥,冬季(12月—次年2月)降水较多,气候湿润。结合该地地理位置可知,该地属于地中海气候,故选A。第4题,影响图示地区降水的主要因素是盛行西风。从图中可以看出,①地位于山地背风坡,降水少,②地位于山地迎风坡,降水多,所以造成①②两地年降水量差异显著的主导因素是 地形。 降水垂直变化率是指海拔每上升100 米,降水的变化量。读某山地一侧1月、7月均温及降水垂直变化率示意图,完成5~6题。 5.该侧山地最大降水量出现的海拔高度约为( ) A.1200 米 B.1500 米 C.2300 米 D.3000 米 6.该山地可能为( ) A.天山 B.峨眉山 C.乞力马扎罗山 D.安第斯山 5.C 6.B [解析] 第5题,结合材料分析可知,降水垂直变化率大于0,说明降水量在增加;降水垂直变化率小于0,说明降水量在减少。该侧山地最大降水量应出现在降水垂直变化率