第四章 全球变化研究的主要途径

全球变化的影响及人类的响应摘要全球变化是指由于自然和人为的因素而造成的全球性的环境变化。

由于人类活动影响的加剧，全球变化正以前所未有的速度加快进行，全球变化直接或间接的影响着着人类的活动，一共可以分为土地承载力、生产系统、经济与生活、社会政治四个层次。

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，全球气候变化及其对人类社会以及自然系统产生的影响已日益受到全世界各国政府与广大民众的关注，与天气和气候有关的灾害给人类生命财产造成的损失日益增大。

各种环境问题把我们的注意力开始转移到如何应对这些问题上，我们人类只有采取恰当的措施，才可以使环境带来的严重问题得到改善或者解决。

一、全球变化影响的主要途径及主要部门1.直接对人类的健康产生影响；2.有时全球变化事件也可能对某些社会事件的发生产生影响；3.更主要的是，通过资源和灾害的变化改变自然系统的承载力，影响为人类提供物质基础的人为环境系统的生产能力，进而影响人类的供需平衡，并进一步影响人类与人类社会。

全球变化直接或间接地影响人类及其生产和生活的各个领域，世界气候影响计划提出研究气候对人类影响的是个方面：（1）人类的健康和工作能力（2）住房建筑和新住宅区（3）各类农业（4）水资源开发和管理（5）林业资源（6）渔业和海洋资源（7）能源的生产和消费（8）工商业活动（9）交通和运输（10）各种公共服务。

其中气候变化，海平面升降，土地覆盖和生态系统变化，环境污染等，对农业和粮食供给，淡水资源，沿海地区的土地资源，人类健康等方面的影响最受关注。

二、全球变化影响的层次土地承载力、生产系统、经济与生活、社会政治。

三、全球变化的敏感区和易受影响的地区全球变化的不利影响对社会最脆弱的地区打击最大。

气候边界地带与生态脆弱带是最易受全球变化冲击的地区海洋与陆地的交界面，即海岸带（由海岸线向陆方向延伸10公里左右，向海至水深10～15米等深线处）也是敏感地区之一。

全球变化研究进展和趋势一、概述全球变化研究，作为一个跨学科的研究领域，涵盖了地球系统科学的多个方面，包括气候变化、生物多样性变化、土地利用覆盖变化、海平面上升等。

这些变化在全球范围内发生，对人类社会和自然环境产生深远影响。

近年来，随着科学技术的进步和全球变化问题的日益突出，全球变化研究取得了显著进展，对理解地球系统的运行机制、预测未来变化趋势以及制定应对策略具有重要意义。

在气候变化方面，全球变暖已经成为不争的事实。

科学家们通过观测数据和模型模拟，揭示了温室气体排放对全球气候系统的影响，预测了未来气候变化的可能趋势。

同时，极端气候事件的频发和加剧也对人类社会和生态系统造成了严重挑战。

减缓气候变化和适应极端气候事件成为全球变化研究的重点之一。

生物多样性变化方面，人类活动对自然生态系统造成了严重破坏，导致物种灭绝速度加快、生态系统功能退化等问题。

全球变化研究通过监测生物多样性的动态变化，评估人类活动对生物多样性的影响，提出保护生物多样性的有效措施。

土地利用覆盖变化是全球变化的重要组成部分。

随着城市化进程的加速和人口增长，土地利用覆盖变化对全球生态系统服务功能和碳循环等产生了重要影响。

全球变化研究通过遥感技术和地面观测等手段，监测土地利用覆盖变化的动态过程，评估其对全球变化的影响。

海平面上升是全球变化研究的另一个重要方面。

海洋热膨胀和冰川融化等因素导致海平面不断上升，对沿海地区的社会经济系统和生态系统造成威胁。

全球变化研究通过监测海平面上升的速度和趋势，预测未来海平面上升的可能情景，为沿海地区应对海平面上升提供科学依据。

总体而言，全球变化研究在多个方面取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。

未来，随着科学技术的不断进步和全球变化问题的日益严重，全球变化研究将继续深入发展，为人类社会和自然环境的可持续发展提供有力支撑。

1. 全球变化定义与背景全球变化，作为一个跨学科的研究领域，主要关注地球系统各个组成部分（包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈以及人类圈）在长时间尺度下的相互作用及其引发的全球尺度的环境变化。

第一章1.名词解释:①冰期:是指地球上气候显著变化的时期,高纬度地区冰盖扩张,向中低纬度推进、高山地区的山岳冰川向低地伸展，引起海平面降低，气候和土壤生物带向赤道方向迁移。

②间冰期:是指两次冰期之间的温暖时期,冰川退缩，海平面回升中，气候生物带向两极方向迁移。

③冰阶：是指间冰期的寒冷阶段。

④间冰阶：是指冰期中的相对温暖阶段。

冰阶和间冰阶是叠在冰期和间冰期中次一级气候活动。

⑤小冰期：1500~1900A.D，全世界出现了持续大约350年的寒冷气候，当时旱涝灾害频繁，高山地区冰川推进。

⑥全球变化：全球环境（包括气候、土地生产力、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。

⑦时间尺度：指一个过程、或一种现象所持续的时间长度，通常用10n次方（10~10的9次方）年来表示。

⑧空间尺度：指一个过程或一种现象发生的空间规模，按空间规模的大小可分为向地尺度、区域尺度和全球尺度。

2.简述地球系统的组成生物圈包括地球上全部生物和生命支持系统，它的空间范围从地表向上和向下一直延伸到任何形式的生命自然存在的地方。

地圈是各种地球物理状态的整体综合，包括岩石圈、表土层、水圈以及大气圈。

3.简述冰期、间冰期时期的环境状况。

答：在各个大陆以夏季降水为主的地区，冰期时气候寒冷干燥，植被湿化，某些内陆干旱地区沙漠扩张，黄土堆积，湖面收缩下降。

在以冬季降水为主的内陆干旱地区气候则寒冷湿润，湖面上升扩张。

间冰期时以夏季降水为主的地区气候温暖湿润，湖面扩大，生物繁荣，内陆干旱地区流沙固定，黄土地表会有土壤发育。

以冬季降水为主的内陆干旱区的气候温暖干燥，湖面收缩或干涸，沙漠扩张。

4.简述全球变化的时间尺度和空间尺度及其联系。

答：空间尺度按规模的大小可分为局地尺度、区域尺度和全球尺度等。

发生在各地球子系统内部和子系统之间的各种能量和物质输送过程跨越了很宽的时间尺度而发生在全球范围内，并在其丢表层系统中留下了深刻的烙印。

第一章全球变化：由自然和人为因素引起的、影响地球系统功能的全球尺度的变化。

地球系统科学和全球变化研究变革，四个主要表现：1、地球是一个有机联系的整体2、地球是一个以变化为特征的行星3、人类正在成为全球环境变化的驱动力4、可持续发展观全球变化研究的意义1、全球变化研究是人类社会实现可持续发展的科学基础。

2、深化对地球系统的认识，发展地球系统科学。

3、改变人类的观念、促进应用基础科学和有关社会科学的发展科学内涵体现在三个方面1、以地球系统为基础2、以发生在各种时间尺度上的动态变化为核心3、人类是全球变化的驱动力，也是全球变化影响的承受者主要科学问题变化：地球系统是怎样变化的？驱动力：地球系统变化的主要驱动力是什么？响应：地球系统对自然变化和人类引起的变化是如何响应的？后果：地球系统变化的结果对人类的影响与人类的响应是什么？预测：如何预测地球系统未来的变化？国际全球变化研究的发展趋势①不同尺度的气候变率及其自然与人为原因辨识。

②地球系统各圈层之间及区域之间的相互作用过程。

③人类活动对全球变化的影响。

④全球变化的影响、风险与适应。

⑤全球变化的观测、监测和数据融合。

⑥地球系统模式的研制和改进及全球变化的模拟与预测。

国际全球变化研究的发展趋势①不同尺度的气候变率及其自然与人为原因辨识。

②地球系统各圈层之间及区域之间的相互作用过程。

③人类活动对全球变化的影响。

④全球变化的影响、风险与适应。

⑤全球变化的观测、监测和数据融合。

⑥地球系统模式的研制和改进及全球变化的模拟与预测。

中国的全球变化研究成就：1、建立了一批与全球变化研究相关的研究机构和基地。

2、形成了一支颇具规模的研究力量3、初步构建了全球变化观（监）测网络框架4、发展了气候系统模式及其分量模式5、取得了一批有国际影响的全球变化科学研究学术成果未来我国全球变化研究的方向与任务。

1、全球变化的事实、过程和机理研究。

2、人类活动对全球变化的影响研究。

3、气候变化的影响及适应研究。

全球变化之全球变化科学导论(大气所考博真题知识点归纳)XXX《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、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，目前在环球范围内产生以下十大情况问题，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。

《全球变化》试题库（1-6章）一、名词解释1、地球系统2、全球变化3、大洋传送带4、深层流5、碳酸盐补偿深度6、温室效应7、生物净初级生产力8、阳伞效应9、始新世末期事件10、新仙女木事件11、区域分异12、沃克环流13、热盐环流14、极性倒转与极性期15、气候模式16、18O的含义18、新生代衰落19、绕极环流20均一性假设17、 、奥杜威文化21、14C年代测定23、冰期-间冰期转换过程的不对称性24、磁化率更新世滥杀假说22、25、孢粉26、地质年代表27、成铁时期28、全息假设29、Heinrich事件30、冰期31、14C 34、末次冰期最盛期35、火山活动指数间冰期32、生物泵33、36、南方古猿37、能人38、直立人39、早期智人40、晚期智人41、北京猿人42、猛犸象43、第四纪44、古自然地理环境时期45、辐射演化46、布容正向极性期47、松山负向极性期48、植物硅酸体49、古土壤层50、古环境感应体51、环境代用资料52、全球变化敏感区53、小冰期54、人类生态系统55、地球轨道参数56、全球尺度57、全球观点58、IGBP 59、更新世60、有孔虫二、填空1.全球问题的根源在于地球有限的生命支持系统与（）之间的矛盾。

2.当前的全球变化研究以（）和（）地球观为指导，区别于以圈层为核心的旧的地球科学体系。

3.目前正在进行的全球变化研究是一个庞大的计划体系，主要有四个内容上密切联系又彼此相对独立的国际研究计划构成，它们是：（），（），（），以及（）。

4.板块与板块之间的相对运动有：（）、（）和（）三种形式。

5.沉积岩、变质岩和岩浆岩在构造运动的作用下被抬升到（）以上重新接受侵蚀堆积过程，从而完成岩石圈循环过程。

6.全球生态系统可分为（）和（）两大类型。

7.按照全球变化驱动力的来源，可以将驱动因素分文三种类型：（）、（）和（）。

8.（）和海陆分布格局的变化会导致大洋环流形式的变化。

学 术 论 坛211科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.28.211对《全球变化》课程教学的几点认识①柳艺博(南京信息工程大学应用气象学院 江苏南京 210044)摘 要：伴随以全球变暖为标志的全球变化问题成为关乎人类可持续发展的热点议题,越来越多的高等学校开设了《全球变化》课程。

本文在介绍全球变化的科学内涵、全球变化的重要性以及全球变化课程的主要内容基础上,从教学内容、教学理念、教学手段、教学方法等方面提出全球变化课程教学中的几点认识。

该文对于推动高校相关专业开展全球变化课程教学具有一定的借鉴意义。

关键词：全球变化 课程教学 能动性中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1672-3791(2017)10(a)-0211-02①作者简介：柳艺博(1982，8—),男,汉族,河北石家庄人,博士,讲师,研究方向:资源环境遥感和全球变化生态。

自1983年“全球变化”概念首次提出以来,全球变化研究发展迅速,在30多年间取得了巨大的研究进展。

人类全球变化的认识无论从广度还是深度上都有根本性的变化。

以全球变暖为标志的全球变化问题已成为关乎人类可持续发展的国际热点议题,越来越多的高等学校开设了《全球变化》课程。

全球变化相关课程正在由专业选修课向学科前沿课、学科交叉课以及专业核心课程和通识课程发展,课程内容、教学大纲、教学方法等都在不断的更新完善。

本文在介绍全球变化的科学内涵、重要性基础上谈了对《全球变化》课程教学几点思考,以期为高校全球变化教学提供参考。

1 全球变化的科学内涵全球变化被界定为由自然和人为因素引起的、影响地球系统功能的全球尺度的变化[1]。

全球变化跨越了不同的时间尺度,在空间上既包括发生在全球尺度上的系统性变化,也包括由局地尺度上相同类型的变化累加而成的累积性变化。

气候变化是全球变化最重要的表现之一,但全球变化不仅仅是全球气候变化或者全球变暖,其内涵比气候变化丰富的多[2]。

全球变化复习资料全球变化复习资料第⼀章地球系统科学与全球变化研究⼀、全球变化（global change）指由⾃然和认为因素引起的、影响地球系统功能的全球尺度的变化，所谓地球系统，由位于地球表⾯的⼤⽓、陆地、海洋等⼦系统徐成，发⽣在它们之间的各种相互作⽤。

相互影响的物理、化学、⽣物与⼈类过程实现了物质和能量的转化，因⽽为地球上的⽣命提供了条件。

⼆、全球变化研究的意义（1）全球变化研究是⼈类社会实现可持续发展的科学基础其所取得的科学认识是对可持续发展的重要贡献，为⼈类社会的可持续发展提供科学的背景和依据，未来的可持续发展必须与未来环境的变化有机结合，可持续性是⼈类适应全球变化的准则，⼈类对环境的适应必须符合可持续性。

（2）深化对地球系统的认识，发展地球系统科学地球系统科学是全球变化研究的科学基础，并且全球研究表现出强烈的学科交叉的特点，构成了新的学科⽣长点，对所有的传统地理科学学科都是机遇，也是挑战。

全球变化的兴起为地理学的发展提供了新的机遇。

（3）改变⼈类的观念、促进应⽤基础科学和有关社会科学的发展例如对资源的有限性的认识，必将促进⼈类⽣产和⼩费观念的变⾰，促进资源、环境、灾害等有关的应⽤基础学科的发展。

三、全球变化的科学内涵（1）以地球系统为基础将地球作为⼀个整体⽽不是孤⽴地研究地球的不同组分和它的环境，即从全球尺度进⾏研究。

（2）已发⽣在各种事件尺度上的动态变化为核⼼从100-109的时间尺度均可辨认出地球系统的变化，可以利⽤五个不同的时段来定义：①⼏百万年到⼏⼗亿年：地球结构的演变、⽣命的演化、与此有关的现代⼤⽓化学成分的演变均是由⼏百万年或⼏⼗亿年的尺度决定的。

②⼏千到⼏⼗万年（轨道及亚轨道周期尺度）：⼿轨道参数周期性变化所驱动的全球⽓候的冰期和间冰期的交替以及与此有关的⼤⽓成分、⼟壤发育、⽣物种类区域分布的响应变化。

③⼏⼗到⼏百年（年代与世纪尺度）：这⼀尺度的中⼼课题是物理⽓候系统及其对⽣命有机体以及⽣物化学循环、⼤⽓化学成分变化、地表⼲燥度、海洋⽣物系统的变化，均是此时间尺度上的重要问题。

1.冰期—间冰期之间的转化机制：地球轨道参数的变化引起的太阳辐射的改变。

（1）冰盖与海冰反馈；北半球冰盖随冰期- 间冰期的转换而发生大幅度的往复进退，这一过程既是对全球温度变化的响应，同时也对全球温度变化起到强烈的正反馈作用，冰盖的扩张与收缩影响到全球海平面的升降。

（2）大气温室气体的反馈与气溶胶反馈；南极冰芯记录显示，温室气体CO2 和CH4的含量在冰期时减少，在间冰期时增大，呈现与温度变化相同的趋势。

这种强相关暗示存在着大气通过温室气体的变化影响温度的反馈作用，使得变冷或变暖的程度加大。

（3）大洋传送带的变化；大气水汽传输与海洋盐分传输之间存在密切的关系。

当水汽从一个大的流域盆地输出到另一个流域时，盐分仍留在原来的流域盆地。

以此方式产生的盐分累积必定最终由全球海洋范围内的高盐度水体与低盐度水体的相互交换所抵消。

（4）火山活动的作用；在第四纪历史上，火山活动的强度有过较大的变化，有可能对冰期- 间冰期的气候变化产生影响。

对深海岩芯的研究表明，近2MaBP以来的第四纪期间是火山活动显著加强的时期。

在解释末次冰期- 间冰期旋回气候变化的阶段性和一些主要事件时，火山活动的影响受到重视。

2.全球变化通过三个途径对人类构成影响：（1）直接对人类的健康产生影响（2）全球变化事件也可能对某些社会事件的发生产生影响（3）通过资源和灾害的变化改变自然系统的承载力。

3.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。

4.沃克环流：在东赤道太平洋冷水域的上空大气强烈下沉，西赤道太平洋印度尼西亚海洋大陆上空大气对流强烈，大气以上升为主，这样就形成一个闭合的东西向环流圈，称为沃克环流。

5.季风环流：大陆和海洋之间的广大地区，以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。

《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。