现代气候学-气候变化-2016
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名词解释1气候的定义:在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下,地球上某一区域在某一特定时段内天气(气候要素)的多年平均状况及其极端情形。
2天气:某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象(风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等)及其状态(温度、压强、湿度、密度等)的综合。
3气候系统的定义:由大气圈、水圈(海洋)、冰雪圈、岩石圈(陆地表面)和生物圈等组成的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
4南极臭氧洞:南极地区上空大气臭氧总含量大幅度异常下降的一种现象。
5大气的保温效应(温室效应):大气中的温室气体对太阳辐射的吸收很少,但却能强烈地吸收地面辐射,同时又向地面放射长波辐射,补偿地面因放射辐射而损失的能量,使地面气温升高的效应。
6气溶胶的阳伞效应:气溶胶对太阳辐射的散射和吸收,使到达地面的太阳辐射减弱,引起地面气温的下降,其效应类似于阳伞效果,故称为阳伞效应。
7混合层:海洋上层的温度受到大气影响,在海洋表面向下的几十米的水层里,风浪和海流引起的湍流混合十分强烈,海水温度的垂直变化很小,因此被称为混合层。
8温跃层:但到某一个高度以后,很快遇到一个较薄的水层,其海水温度随深度的变化特别剧烈,这一区域被称之为温跃层。
9反馈:气候系统不同属性(变量)之间的相互作用,引起气候属性的变化,称为反馈。
包括正反馈过程和负反馈过程。
10正反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化同号,使气候变化加剧,产生气候不稳定称为正反馈。
11负反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化反号,抑制气候的变化和异常,使气候趋于稳定,称为负反馈。
12第一类气候预报:对未来某一具体时段气候状态的预报,其可预报性取决于作用于气候系统的外力和气候系统相互作用对大气影响的可预报性。
13第二类气候预报:与时间无关,预测气候对某一影响因素变化的响应。
14气候诊断:根据气候监测结果对气候变化与气候异常作出判断15气候模拟:根据一定的大气或海洋动力学、热力学定律,在给定边界条件下,采用数值计算的方法研究气候。
摘要迄今为止,地球上的气候自始至终都在不停地变化。
气候变化具有周期性和波动性,包括偶然性和突发性波动的基本特征。
在漫长的气候史上,地球气候经历过冷暖交替的冰河期和间冰期的巨大的变化。
在最冷的冰河期里,地球表面的平均气温比现在约低7-9 ° C;在最温暖的间冰期里,平均气温比现在约高8-12 ° G影响地球气候变化的自然因素主要包括:太阳辐射变化,地球轨道参数的改变,大气物质成分变化,大气气溶胶的变化,云的变化,大气下垫面的特性,海水温度的变化,地表冰雪覆盖面积的变化,等等;人为因素主要包括:砍伐森林,开垦荒地,开发工业区,扩大城市范围,燃烧大量化石燃料等活动。
关键词:气候变化地球ABSTRACTSo far, the global climate has been changing from time to time, which is basically characterized by the cycling and fluctuating, among which it is including accident, or erupted fluctuation. On the history of the global climate, the global climate has been undergoing the very large change, which included glacial period and interval-glacial period that both were alternately changing by the cold and warming. In the cold glacial period, the average temperature of global surface was about 79 °C lower tha n that in the moder n time, and in the warming interval-glacial period, the average temperature of global surface was about —2 C higher than that in the modern time. The natural factors that impact the global climatemainly include the sun radiation, the parameters of the earth moving orbit, the atmospheric substance, the atmospheric aerosol, the cloud, the features of the bottom surface of the atmosphere, the temperature of the sea water, the covering arias of the ice and snow of the global surface, and so on. And the anthropogenic factors include the deforestation, bringing the barren land under cultivation, developing the industry zones, extending the range of the cities, and burning of the large amount of the fossil fuels, and so on.Keywords: climate change, globe目录1 概论 (1)1.1 概述 (1)1.2 定义 (1)1.3 地史历史上的气候变化 (1)1.4 近代气候变化 (4)1.5 现代气候变化背景 (4)2 气候变化的原因 (5)2.1 客观世界的影响 (5)2.1.1 太阳辐射的变化 (5)2.1.2 大气环流形势和大气化学组成成分的变化 (8)2.1.3 下垫面地理条件的变化 (9)2.2 人为因素 (10)2.2.1 人类活动改变下垫面 (10)2.2.2 温室气体排放过度 (12)2.3 气候变化原因新说 (13)3 气候变化的影响与危害 (14)3.1 冰川消融 (14)3.2 极端气候 (15)3.3 粮食减产 (15)3.4 海平面上升 (16)3.5 物种灭绝 (16)3.6 空气污染 (17)4. 国际间的主张与对策 (17)4.1 人造工程 (18)4.1.1 沙漠造林 (18)4.1.2 生物碳 (18)4.1.3 海藻农场 (19)4.2 新能源 (19)4.2.1 风能 (20)4.2.1 太阳能 (20)5. 气候变化趋势预测 (21)5.1 减缓变暖 (21)5.2 新冰河期 (22)参考文献 (22)1 概论1.1 概述迄今为止,地球上的气候始终都在不停地变化。
《现代气候学(Ⅱ)》课程笔记第一章:引论一、气候学的定义和重要性1. 定义:气候学是研究地球气候系统及其变化规律的学科,包括大气圈、水圈、冰冻圈、陆地表面和生物圈等多个组成部分。
2. 重要性:气候对人类活动、生态系统、水资源、农业生产等具有重要影响。
了解气候规律,有助于应对和适应气候变化,减轻气候灾害带来的损失。
二、气候学的研究方法1. 观测:通过地面气象站、卫星、雷达等手段收集气候数据,包括气温、降水、风速、湿度等。
2. 模式模拟:利用气候模式对气候系统进行数值模拟,研究气候形成和变化过程。
3. 气候重建:通过地质、生物等手段,恢复过去气候状况,了解气候演变历史。
4. 气候情景预测:基于气候模式,预测未来气候发展趋势和变化趋势。
三、气候系统的基本组成1. 大气圈:地球外围的气体层,包括对流层、平流层等,对气候形成和变化具有重要影响。
2. 水圈:地球上的水资源,包括海洋、湖泊、河流、地下水、冰雪等,参与水循环,影响气候。
3. 冰冻圈:地球上的冰雪资源,包括冰川、冰盖、冻土等,对气候形成和变化具有重要影响。
4. 陆地表面:地球表面的陆地,包括山地、平原、沙漠等,对气候形成和变化产生影响。
5. 生物圈:地球上的生物体系,包括植被、动物、微生物等,参与碳循环、水循环等,影响气候。
四、气候系统的能量平衡1. 太阳辐射:地球气候系统的能量主要来源于太阳辐射,包括短波辐射和长波辐射。
2. 地球辐射:地球表面和大气层向外辐射能量,维持地球气候系统的能量平衡。
3. 能量传输:大气圈、水圈等通过热量传递、水汽输送等过程,实现能量的传输和分配。
五、气候变化与人类活动1. 自然因素:太阳辐射、火山爆发、地球轨道参数变化等自然因素导致气候波动。
2. 人类活动:工业发展、土地利用变化、化石燃料燃烧等人类活动对气候产生影响。
3. 气候变化:全球变暖、极端气候事件频发、海平面上升等气候变化现象。
4. 应对策略:低碳发展、节能减排、适应性措施等应对气候变化的策略。
气候变化基础知识气候变化是当今全球面临的一个严峻挑战,它对人类社会、生态系统和经济发展产生了重大影响。
为了更好地理解和应对气候变化,我们需要从基础知识开始,了解其原因、影响以及可持续解决方案。
一、气候变化的定义和原因气候变化指的是在相对较长的时间尺度上,气候系统发生的统计上的变化。
这些变化可以是由自然因素引起的,也可以是由人类活动引起的。
自然因素包括太阳辐射的变化、火山活动、太阳运动轨迹的变化等。
然而,越来越多的科学研究表明,人类活动对气候变化的影响正在逐渐变得主导性。
人类活动主要包括以下几个方面:首先是化石燃料的燃烧,这释放出大量的二氧化碳和其他温室气体到大气中;其次是森林砍伐和土地利用变化,导致了大量的生物多样性的丧失和碳储存的减少;第三是工业过程和农业活动所产生的一氧化二氮等温室气体的排放。
二、气候变化的影响气候变化对地球生态系统和人类社会造成了广泛的影响。
以下是一些重要的影响方面:1.天气极端事件:气候变化导致了天气极端事件频率和强度的增加。
例如,干旱、洪水、飓风等极端天气事件正变得越来越频繁和严重,给人民的生活和财产带来了巨大的破坏。
2.海平面上升:全球变暖导致冰川融化和海水膨胀,导致海平面上升。
这对低洼地区的人口和生态系统构成了严重威胁。
3.生物多样性丧失:气候变化威胁到了地球上的生物多样性。
生态系统的失衡和种群减少对农业、食品供给以及整个生态系统的稳定性产生了负面影响。
4.社会经济问题:气候变化对社会经济系统的冲击也是巨大的。
农业和渔业的减产、食品价格上涨、能源需求增加以及自然灾害造成的损失等都会导致经济不稳定和贫困加剧。
三、应对气候变化的解决方案为了应对气候变化,国际社会采取了一系列行动和政策。
1.减少温室气体排放:全球各国都努力减少温室气体的排放。
通过转向清洁能源、改进工业流程、提高能源效率等方式来减少二氧化碳和其他温室气体的排放。
2.推动可持续发展:可持续发展是解决气候变化问题的关键。
第八章 气候变化【1】教学要点介绍气候变化的概念、气候变化的历史、引起气候变化的自然因素以及对未来气候的预测;讨论人类活动影响气候变化的途径,重点揭示城市化过程对局地气候的影响。
【2】教学时数10学时(不含自学)【3】考核要求了解地质时期、历史时期和近代气候变化的主要特征,能正确解释气候变化的原因以及人类活动的气候效应,初步掌握气候变化的研究方法,认识气候预测的不确定性。
气候变化问题历来是人们非常关心的一个科学问题,也是当今自然科学领域中争论比较激烈的问题之一。
气候变化问题涉及地质学、地理学、气象学、生物学、考古学、历史学等各种学科领域,地球气候变化史反映了地球发展史、生物演变史、人类进化史各时期及以前的大气环境演变过程,与地球科学的许多方面都有密切联系。
因此,气候变化问题的研究需要借助其它有关学科的发展加以推动。
第一节 气候变化的概念长期以来,各门学科在研究过程中使用了各种有关气候变化概念和时间尺度的学术名称。
例如,表示气候变化概念的术语就有气候变化、气候变迁、气候振动、气候波动和气候趋势等等。
为此,1966年世界气象组织(WMO)对涉及气候变化概念和气候变化时间尺度的学术名称作了统一的规定,试图作为气象学领域中讨论气候变化问题的标准。
气候变化(climatic change)指所有时间尺度气候变化的综合名称。
诸如气候趋势(climatic trend)、气候振动(climatic )、气候波动(climatic vacillationfluctuation)、气候周期、气候不连续/突变等。
关于时间尺度,百年以上的气候变化均有专门名词,千年尺度称为冷期或暖期,万年尺度称为副冰期或副间冰期,十万年尺度称为亚冰期或亚间冰期,百万年尺度称为大冰期或大间冰期等。
此外,在气候变化研究中还要经常计算各种气候要素的多年平均值以作地区之间或今昔对比。
但是,由于气候是在不断的变化,采用不同年数或不同时段气象资料所计算的平均值是不同的。
现代气候学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下列哪些因素属于气候变化原因的自然因子?()参考答案:太阳活动_火山爆发_地球轨道要素偏心率2.下列对气溶胶直接和间接效应描述正确的是()参考答案:间接效应通过改变云微物理过程,从而降低地表温度。
_直接效应通过对太阳短波辐射进行反射,从而降低地表温度。
3.下列哪些属于温室气体?()参考答案:甲烷_二氧化碳_水汽_臭氧4.以下哪些效应是由于城市化引起的?()参考答案:城市雨岛_城市干岛_城市湿岛_城市热岛5.南北半球两支信风气流交汇形成的辐合地带称为。
参考答案:赤道辐合带##%_YZPRLFH_%##热带辐合带6.白天风从海洋吹向陆地,夜间风从陆地吹向海洋,这种风称为。
参考答案:海陆风7.影响北美东岸气候的暖洋流是。
参考答案:墨西哥湾暖流##%_YZPRLFH_%##北大西洋暖流8.中纬度冬季平均大气环流中,高空的低槽有、北美大槽和欧洲浅槽。
参考答案:东亚大槽9.影响东北亚气候的暖洋流是。
参考答案:黑潮##%_YZPRLFH_%##日本暖流10.北半球副热带高空急流,冬季比夏季强参考答案:正确11.中高纬度,海洋西岸比东岸更冷参考答案:错误12.北半球陆地和海洋都是7月温度最高参考答案:错误13.陆地增暖强于海洋将使东亚季风增强参考答案:错误14.三圈环流中,费雷尔环流是间接热力环流圈参考答案:正确15.海洋与陆地相比,更容易发生锋面雨与气旋雨参考答案:正确16.海洋上多发生平流雾,陆地上多发生辐射雾参考答案:正确17.下列哪个选项不是影响江淮梅雨的环流系统()参考答案:阿留申低压18.海面与陆面降水特征的差异,正确的描述是()参考答案:对流雨主要发生于海洋的冬季夜间和陆地的夏季午后19.当亚欧大陆为高压控制,北太平洋为低压控制时,我国大部分地区多吹()参考答案:偏北风20.下列大气活动中心属于永久性的是()参考答案:阿留申低压21.海陆热力差异引起的环流是()参考答案:东亚季风、海陆风22.有关气温水平分布的描述,正确的是()参考答案:冬季大陆等温线凸向赤道,夏季则凸向极地23.下列大气活动中心属于半永久性的是()参考答案:亚洲低压24.不属于东亚夏季风主要成员的系统是()参考答案:马斯克林高压25.副热带地区,年蒸发量(填大于、小于或等于)年降水量。
现代气候学名词解释名词解释1气候的定义:在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下,地球上某一区域在某一特定时段内天气(气候要素)的多年平均状况及其极端情形。
2天气:某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象(风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等)及其状态(温度、压强、湿度、密度等)的综合。
3气候系统的定义:由大气圈、水圈(海洋)、冰雪圈、岩石圈(陆地表面)和生物圈等组成的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
4南极臭氧洞:南极地区上空大气臭氧总含量大幅度异常下降的一种现象。
5大气的保温效应(温室效应):大气中的温室气体对太阳辐射的吸收很少,但却能强烈地吸收地面辐射,同时又向地面放射长波辐射,补偿地面因放射辐射而损失的能量,使地面气温升高的效应。
6气溶胶的阳伞效应:气溶胶对太阳辐射的散射和吸收,使到达地面的太阳辐射减弱,引起地面气温的下降,其效应类似于阳伞效果,故称为阳伞效应。
7混合层:海洋上层的温度受到大气影响,在海洋表面向下的几十米的水层里,风浪和海流引起的湍流混合十分强烈,海水温度的垂直变化很小,因此被称为混合层。
8温跃层:但到某一个高度以后,很快遇到一个较薄的水层,其海水温度随深度的变化特别剧烈,这一区域被称之为温跃层。
9反馈:气候系统不同属性(变量)之间的相互作用,引起气候属性的变化,称为反馈。
包括正反馈过程和负反馈过程。
10正反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化同号,使气候变化加剧,产生气候不稳定称为正反馈。
11负反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化反号,抑制气候的变化和异常,使气候趋于稳定,称为负反馈。
12第一类气候预报:对未来某一具体时段气候状态的预报,其可预报性取决于作用于气候系统的外力和气候系统相互作用对大气影响的可预报性。
13第二类气候预报:与时间无关,预测气候对某一影响因素变化的响应。
14气候诊断:根据气候监测结果对气候变化与气候异常作出判断15气候模拟:根据一定的大气或海洋动力学、热力学定律,在给定边界条件下,采用数值计算的方法研究气候。
气候狭义上,气候通常被定义为天气的平均状况,或更严格地表述为,在某个一时期内对相关量的均值和变率作出的统计描述,而一个时期的长度从几个月至几千年甚至几百万年不等。
通常求各变量平均值的时期是世界气象组织(WMO) 定义的30年期。
这些相关量一般指地表变量,如温度、降水和风。
更广义上,气候就是气候系统的状态,包括统计上的描述。
在本报告的各章节中也使用了不同的平均期,如:20年期。
气候变化气候变化是指气候状态的变化,而这种变化能够通过其特性的平均值和/或变率的变化予以判别(如:运用统计检验),气候变化将在延伸期内持续,通常为几十年或更长时期。
气候变化的原因可能是由于自然内部过程或外部强迫,或是由于大气成分和土地利用中持续的人为变化。
注意《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC) 第一条将气候变化定义为“在可比时期内所观测到的在自然气候变率之外的直接或间接归因于人类活动改变全球大气成分所导致的气候变化”。
因此,UNFCCC对可归因于人类活动而改变大气成分后的气候变化与可归因于自然原因的气候变率作出了明确的区分。
温室效应温室气体有效地吸收地球表面、大气自身(由于相同的气体)和云散射的热红外辐射。
大气辐射朝所有方向散射,包括向地球表面的散射。
温室气体将热量俘获在地表―对流层系统内。
这称为“温室效应”。
对流层中的热红外辐射与其散射高度上的大气温度强烈耦合。
在对流层中,温度一般随高度的增加而降低。
从某一高度射向空间的红外辐射一般产生于平均温度为-190C的高度,并通过射入的净太阳辐射达到平衡,从而使地球表面保持在高得多的平均为+140C的温度上。
温室气体浓度的增加导致大气红外辐射浊度上升,从而导致有效辐射从温度较低但位势较高的高度上射入太空。
这就形成了一种辐射强迫,因而导致温室效应增强,即所谓的增强的温室效应。
气候预估对气候系统响应温室气体和气溶胶的排放情景或浓度情景或响应辐射强迫情景所作出的预估,通常基于气候模式的模拟结果。