全球环境变化的主要特征与过程概述ppt
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《全球变化》课程教学大纲课程名称:全球变化 / Global Change课程编码:12014007 课程类型:专业选修课课程性质:专业主干课适用范围:06地理科学学时数:36 其中:实验/实践学时:课外学时:学分数: 2 先修课程:自然地理学考核方式:考查制定单位:广州大学地理科学学院制定日期:2006年执笔者:千怀遂审核者:林媚珍一、教学大纲说明(一)课程的地位、作用和任务全球变化是目前全人类对地球知识关注的焦点,它是一种新的地球观,以地球系统的概念为基础,从整体上研究地球系统在各个时间尺度上随时间的变化,集中研究那些把系统中所有部分紧密地联系在一起的、并导致系统发生变化的过程和机制。
人类活动导致的全球变化及人类对全球变化的适应受到特别的关注。
狭义理解的全球变化主要是指人类生存环境的恶化。
该课程阐述了地表自然环境在历经了漫长的演化过程后,随着人类的出现和人类文明的高度发展,受到的人类活动深刻影响。
阐明人类赖以生存的地表环境的自然演化过程、全球环境的控制因子(太阳辐射、大气、海洋、冰川等)的相互作用机理及其反馈机制、环境变化对人类社会已经或可能造成的影响和人类在发展过程中如何实现人类与自然协调相处等重大科学问题。
(二)课程教学的目的和要求通过课程的学习,使同学了解在全球尺度上的由于自然和人为原因造成的环境变化问题的实质以及人类如何应对全球环境变化问题,帮助学生从时间维认识地理环境的过程、区域特征的形成以及人地关系等问题,使学生建立起地理科学是时空耦合的综合科学的观念。
增强学生关注地球、关注环境和从整个地球系统认识环境变化的意识。
(三)课程教学方法与手段课程的主要教学方法包括课堂讲授与自学讨论。
课堂讲授部分全部使用多媒体技术授课。
(四)课程和其它课程的联系本课程的先修课程包括自然地理学和地质学基础。
并要求学生具有一定的生态学基础。
(五)教材与教学参考书教材:张兰生、方修琦、任国玉,全球变化,高等教育出版社,2000年第一版。
全球变化导论复习材料1.全球变化的定义及内涵全球变化:全球环境(包括气候、土地生命力、海洋和其他水资源、大气化学及生态系统等)中的、能改变地球承载生命的能力的变化。
全球变化:是指由于自然的和人为的因素而造成的全球性的环境变化,主要包括气候变化、大气组成变化(如CO2浓度及其他温室气体的变化),以及由于人口、经济、技术和社会的压力而引起的土地利用的变化三个方面。
2.全球变化研究的对象---地球系统由大气圈,水圈,岩石圈,冰冻圈和生物圈(包括人类圈)所组成的作为整体的行星地球.它是由一系列相互作用过程(包括系统各圈层之间的相互作用,物理,化学和生物三大基本过程的相互作用以及人与地球的相互作用)联系起来的复杂的非线性多重耦合系统。
3.全球变化研究的科学目标描述和理解人类赖以生存的地球系统运转的机制,它的变化规律以及人类活动对地球环境的影响,从而提高未来环境变化的预测能力,为全球环境问题的宏观决策提供科学依据.4.全球变化研究的内容全球变化的过程和驱动力;全球变化在时间和空间上的表现;全球变化对人类的影响与人类的响应;全球变化信息的获取、处理与分析技术5.大地女神假说(Gaia Hypothesis)Gaia假说的主要论点地球上所有生物都在起着调节作用:只根据物理学和化学规律是很难解释的,必须同时考虑生物学规律。
地球生态系统保持稳定性:地球大气的组成、气温、海水温度、海水pH值等都是由生物圈积极通过自己的影响使地球的气候环境长期保持在适合自己的“稳态”上。
地球生态系统是一种进化系统地球生态系统是一个整体(大地女神)具有新陈代谢功能——地球生理学(geophysiology)6.冰期-间冰期的转换机制一、地球轨道参数变化深海氧同位素序列和黄土古土壤序列中可检测出地球轨道参数变化的特征周期。
说明地球轨道参数变化可能是第四纪环境周期变化的驱动力在不同阶段,起主导作用的周期有明显差别:1.6-2.5MaBP期间,以偏心率周期(0.1Ma、0.4Ma)较明显,其它周期不明显0.9-1.6MaBP期间,以黄赤交角周期(41ka)较明显,其它周期不明显0.9BP以来,0.1Ma周期成为主要周期7.米兰柯维奇理论能否完美解释冰期间冰期的转换?偏心率变化(0.9MaBP以来)引起的太阳辐射变化分量不足以解释温度的大幅度变化不能解释地球温度变化在时相上落后于太阳辐射变化,以及转换过程的其它时滞现象不能解释转换过程中的不对称性不能解释快速变化事件8.撒哈拉地区畜牧业文化的兴衰全新世之初,受到季风增强影响的撒哈拉沙漠和亚洲的类似地区,均是巨大的绿色地带,现代的撒哈拉沙漠中曾经是人类活动的场所。
全球环境的变化
全球环境的变化是当前全球面临的重要挑战之一。
随着工业化和城市化的加速发展,地球的生态环境面临着越来越大的压力。
气候变化是全球环境变化的主要表现之一。
全球气温不断升高,导致冰川融化、海平面上升、极端气候事件频繁发生等问题。
这些问题不仅对生态系统造成了巨大的影响,也给人类的生存和发展带来了严重的威胁。
生物多样性的减少也是全球环境变化的一个重要方面。
由于人类活动的影响,许多物种面临着灭绝的危险,生态系统的稳定性受到了威胁。
环境污染也是全球环境变化的一个重要问题。
大气污染、水污染、土壤污染等问题不仅对人类健康造成了威胁,也对生态系统造成了巨大的影响。
为了应对全球环境变化带来的挑战,需要全球各国共同努力,采取有效的措施来保护环境。
这包括减少温室气体排放、保护生物多样性、加强环境保护等方面的措施。
只有通过全球合作,才能共同应对全球环境变化带来的挑战,保护地球的生态环境,实现可持续发展。
环境科学与技术研究进展第二节全球环境变化的证据、发展趋势和研究方法(一)起源和发展1、20世纪70年代初人类学家首先使用“全球变化”。
主要用来描述人类社会、经济和政治系统愈来愈不稳定;表达国家安全和生活质量逐渐降低等特定含义。
2、自然科学家在80年代借用并拓展了“全球变化”这一概念,用来指全球环境的变化。
3、到世纪之交,全球变化已形成一门高度综合的学科领域,称之为“地球系统科学”或“全球变化科学”。
(二)全球变化和全球变化研究1、全球变化的定义: 指可能改变地球支撑生命能力的环境变化,包括气候变化、陆地生产力变化、海洋和其他水资源变化、大气化学变化以及生态系统变化等2、全球变化研究范畴: 指通过研究、监测、评价、预测和信息管理等行为,描述和理解控制整个地球系统相互影响的物理、化学和生物过程;发生在地球系统中的变化和受到人类行为影响的系统以及环境及其变化的特点等的活动。
(三)全球变化的主要研究计划1、世界气候研究计划(WCRP)(1)目标: 深化对气候、气候变迁及气候变化机制的认识;※探索气候的可预报性及人类对气候的影响程度;(2)核心研究计划: 热带海洋和全球大气计划(TOGA);世界大洋环流试验(WOCE);全球能量与水循环试验(GEWEX);平流层过程及其在气候中的作用(SPARC);气候变率及其可预报性(CLIVAR)。
2、国际地圈生物圈计划(IGBP)(1)目标:认识控制整个地球系统的物理-化学-生物过程;描述和了解支持生命的独特环境;描述和理解发生在该系统中的变化和人类活动对它们的影响方式;(2)核心研究计划: 海岸带陆地海洋相互作用(LOICZ);土地利用与土地覆盖变化(LUCC);全球海洋生态系统动力学计划(GLOBEC)。
3、全球环境变化的人类因素计划(IHDP)(1)目标:促进对左右人与整体地球系统相互作用的复杂动因的科学理解和认识;不断努力探索和预测全球环境的社会变化;制定对付全球环境变化、促进可持续发展目标实现的政策方案;确定大范围的社会战略及防止或减轻全球变化的不利影响,或适应无法避免的变化。
全球变化一、全球变化概述世界人口的激增和科学技术的巨大进步使得人类以前所未有的规模和速度改变着生存环境。
由于工农业生产、交通运输、城市化所导致的大气及水体污染、土地退化、乃至气候的变化从局域扩展至全球范围。
这些由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异乎寻常的人类生态环境的变化,就是当今科学界,各国政府及公众广泛关注的全球环境变化或简称全球变化。
人类的生态环境包括地圈、生物圈、水圈、和大气圈。
能量和物质在各圈内部及其之间的流通及交换赋予整个环境系统某些反馈和调节的特点,并维系着系统的平衡与稳定。
以大气组分而言,除非巨大的地质变化,大气中各主要气体及微量气体之间的比例基本保持常量。
一般认为,工业革命之前生物圈尚未受到全球范围的巨大干扰,其初级生产力和呼吸处于平衡及稳定状态。
英国科学界J.E.Lovelock认为地球系统具有一种能力,即当受到干扰后能通过自我调节恢复到稳态。
换言之,地球系统具有趋稳特性。
这就是通常所描述的自调节稳态。
当人为的或自然的干扰在强度、范围和持续时间上超过某一阈值,便可能影响甚至破坏这种稳态,造成全球范围的环境变化。
大气中二氧化碳浓度的持续上升便是由于人类社会大量消耗化石能燃烧、破坏植被致使大量二氧化碳释放到大气中的结果。
迄今为止的全球变化研究是以气候变化为核心展开的,概括地说,目前的全球变化研究是关于区域及全球气候变化趋势、原因、机制和效应的研究。
从历史记录中寻求气候变化的证据并根据气候系统的运行规律预测未来气候的特征一直是气候学家关注的焦点,也是全球气候变化研究的核心内容之一。
全球变暖最早引起人们对气候变化的广泛关注。
全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升。
目前对全球变暖的理论解释是所谓的“温室效应”假说。
即大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层耳导致温度上升。
最重要的温室气体包括二氧化碳、甲烷、氧化氮和谈氟氯烷等,期中二氧化碳的作用约占全部温室气体作用的50%以上。