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目录1.全球变化 (2)●三个问题：当前全球环境问题（温室效应和全球变暖P2）、早期全球变化（短时间尺度的全球变化P2）、地球系统的运行（雏菊世界P7）●人类可以在很多方面改变环境：全球变暖、臭氧层空洞、森林砍伐和物种灭绝（我们最应该关注的变化P4）●人类活动的影响可以通过历史时期的资料来证实：冰芯记录二氧化碳浓度变化（探寻1958年以前二氧化碳浓度P3）、K-T边界与白垩纪—古近纪物种大灭绝的对应（白垩纪—古近纪大灭绝研究进展P5）2. 气候模型与温室效应 (8)3. 海洋环流 (12)（为什么会形成海洋环流？P13表层海洋环流和深层洋盆环流的作用机制是什么，他们之间的相互关系如何？P13海洋环流在全球气候系统中扮演什么角色？P13）4. 大气圈、冰冻圈、岩石圈补充知识 (17)（P17 冰冻圈相关知识P18 岩石圈知识点补充地震监测、地磁测年、威尔逊循环P20 大气圈知识点补充行星尺度天气系统）5. 碳和营养元素的循环 (20)（P24 短期有机碳循环：P26 长期有机碳循环：碳泄漏、沉积岩中的有机碳P26 无机碳循环海气碳交换、化学风化、碳酸盐矿物沉积P28 碳酸盐-硅酸盐地球化学循环）6. 地球和生命起源 (29)7. 生命对大气的影响_地球上氧气含量的上升 (34)（早期生命对大气的影响P34氧气含量上升的地质证据P35现代大气中氧气含量的控制机制P37）8. 地球历史上的气候调节 (41)（P46 寒武纪以来的气候调节石炭-二叠纪大冰期以及温暖的中生代）9.更新世冰期 (47)10. 全新世以来的气候变化 (50)（全新世气候主要特点及控制因素 P53代用数据在全新世气候研究中的重要性全新世暖期和冷期全新世气候最佳适宜期 P50中世纪暖期 P51小冰期 P51火山与气候 P52）11.全球近期和未来气候 (53)（基于人为排放CO2的全球气候估算与预测P53全球变暖的影响、适应与减缓P55）1.全球变化幻灯片2第一讲全球变化幻灯片3温室效应和全球变暖温室效应全球变暖●真实存在的自然过程●地球本身释放的温室气体的保温作用●有数据支撑的一个假说●人类活动下化石燃料的燃烧增加排放的温室气体的增温作用幻灯片16全球变化-尺度的重要性●空间尺度的重要性-什么现象是全球性的，什么现象是局地的●时间尺度的重要性-地质历史时期地球发生了哪些变化，现阶段不同时间尺度的现象哪个会占主导幻灯片17短时间尺度的全球变化●全球变暖：认识——争议——统一幻灯片19对二氧化碳浓度的观测●Keeling曲线：夏威夷最高点Mauna Loa山山顶（海拔4300米），此地空气来自广袤无人的西太平洋上空，基本可排除点源污染的影响●幻灯片21Keeling曲线证明的事实●近50年二氧化碳的浓度在增加●这种增加趋势在去1958年以前就存在●近50年二氧化碳浓度呈现加速增长趋势●二氧化碳浓度存在着规律的年内波动趋势●一些自然现象可以在短暂数年内影响变化趋势，但并不对总体变化趋势构成影响幻灯片22Keeling曲线不能证明的事情●1958年以前大气中的二氧化碳是如何变化的●二氧化碳是从什么时候开始增加的●幻灯片23探寻1958年以前二氧化碳浓度●在实测数据难以获得的情况下，我们应该如何去了解历史上的二氧化碳浓度？●南北两极冰盖中能够找到答案！通过钻取冰芯可以获得冰盖中久远年代封存的气泡，并获得历史上的二氧化碳浓度值。
第一章、地球系统科学1、如何认识一个系统：1物质组成2系统各部分中的过程3系统各部分之间的相互作用－反馈2、地球系统科学的定义地球系统科学：将地球大气圈、水圈、岩石圈、冰冻圈、生物圈作为一个相互作用的系统，研究它们之间的物理、化学和生物的过程，并与人类生活和活动结合起来，借以了解现状和过去，预见未来。
从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。
地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间度从几百年到几百万年。
3、地球系统指由大气圈、水圈、陆圈（岩石圈、地幔、地核）、冰雪圈、生物圈和人类圈组成的有机整体。
是作为相互作用过程的集合，而不是单个部分的组合。
4、水体：天然或人工聚集的水成为水体。
5、水圈：地球表层水体的总称。
（水圈中的水以三相存在，分布于地表、地下和大气中。
）6、生物圈：生物圈是地球上所有动物、植物和微生物等生物有机体及其活动空间的总称。
生物圈占据了包括大气圈对流层下部、几乎整个水圈以及岩石圈表层的薄层范围。
其核心部分，即地表面以上100米至水面200以下米之间，集中了绝大部分生物。
7、冰雪圈。
冰雪圈的5个组成部分：海冰、大陆冰原、季节性雪盖、永动土和高山冰川。
前两者是最重要部分。
相对于液态和气态的水而言，冰和雪具有相对的稳定性。
冰雪圈覆盖全球海洋的7％，多年冰覆盖陆地表面的11％，但其覆盖范围可变。
冰雪圈的分布范围对地球表面温度非常敏感。
水的冰点恰好位于地球表面最高和最低温度之间约一半之处。
冰、雪和冻土分为常年（多年）性和季节性。
季节性冰、雪和冻土产生的季节影响和年际影响非常显著。
因常年性冰、雪和冻土的分布稳定少变，在十到百年尺度以上，可以产生比较固定的影响过程和影响趋势。
冰雪圈的重要性：（1）稳定的对太阳辐射的高反射率，影响地表能量收支。
（2）极地大气－冰－开放海洋的能量交换过程。
（3）约占总水量的2％，占有地球上近80％的淡水资源。
（海平面）补充：岩石圈地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成，它包括地壳、地幔和地核。
