全球环境变化(第三章)..ppt

2/13/2018
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第三章全球变化特征、驱动力与过程
一、全球变化的时空谱特征
1. 全球变化的时间尺度
(1)几百万年至几十亿年
发生时间和演变驱动力:主要发生在地质历史时期内。
全球环境的变化主要受地球行星演化规律与进程的控制。基本为不可逆过程。
主要特征事件:地球诞生1亿年之后,岩石圈板块运动
导致地球上沧海桑田的演变,陆地上的造山运动和造陆运动
形成山脉、高原等大的地形单元,大气圈和水圈的形成与演
化,以及生命的起源和原始人类的出现。
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
1. 全球变化的时间尺度
(2)几千年至几十万年
发生时间和演变驱动力:距今最近的一个地质时期——第四纪晚期和人类历史时期。主要受地球轨道参数(偏心率、黄赤交角和岁差等)变化的驱动。
主要特征事件:第四纪冰期-间冰期的交替,海面升降,伴随冷暖、干湿变化的大气成分改变(尘埃含量),古土壤层发育、物种分布、迁移和灭绝、人类文明的诞生与发展。
一、全球变化的时空谱特征
1. 全球变化的时间尺度
(3)几年至几百年
发生时间和演变驱动力:年际、年代际到世纪际。主要受太阳活动、火山活动、大气环流变化、厄尔尼诺-南方涛动等自然因子和大气温室效应增强等人为因子的驱动。
主要特征事件:全球气温趋势性上升,气温、海温、降水量、径流量、地表侵蚀、植物物候期及生长季节等准周期性波动和突变,植物种群结构变化和植物带的可能移动。
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
一、全球变化的时空谱特征
1. 全球变化的时间尺度
(4)几天至几个季度
发生时间和演变驱动力:数天到一年之内,主要受太阳辐射量的年循环的驱动。
主要特征事件:气温、降水和地表径流的季节波动,植物群落季相和农事季节的更替,候鸟的迁飞、昆虫的活动等。
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
一、全球变化的时空谱特征
1. 全球变化的时间尺度
(5)几秒至几小时
发生时间和演变驱动力:数秒到一天内,主要受太阳辐射量的日周期变化的驱动。
主要特征事件:气温、湿度、气压的日变化、历时几分钟到几小时的天气现象(雷雨、冰雹、大风)等。
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
时间尺度
几百万年至几十亿年
几千年至几十万年
 
 
几年至几百年
 
 
 
几天至几个季度
几秒至几小时
地质学、地球物理学、地理学和地球化学研究的时间尺度
全球变化研究最感兴趣、最复杂的变化尺度
大气科学、海洋科学和生物科学研究的时间尺度
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
第二章全球变化的主要特征与过程
一、全球变化的时空谱特征
2. 全球变化的空间尺度
(1)全球尺度
空间范围和特征事件:空间范围在20 000km以上,地域单元大约为半球至全球尺度。特征事件有太阳辐射能的分布,大气环流和洋流,温室效应加剧与全球气候变化、臭氧层破坏,地球和生命的起源等。这些事件对应的时间谱相当宽泛,并且不同时空尺度的过程湿相互影响的。如温室气体和臭氧层的破坏湿近百年的事情,但它们对季节、年际、几十年至上百年的全球和区域气候变化和生态系统演变产生深远的影响。
一、全球变化的时空谱特征
2. 全球变化的空间尺度
(2)区域尺度
空间范围和特征事件:空间范围在100km~20 000km,地域单元为:大陆、大洋、陆地上的自然带和自然区及海区等。特征事件有季风和大型天气过程(台风、气旋、反气旋、锋面)、海流、厄尔尼诺-南方涛动、岩石圈板块运动与造山运动、冰期-间冰期交替、气候带与地带性植被-土壤的形成等。这些事件对应的时间谱相当宽泛(从年至几十亿年),并且不同时空尺度的过程湿相互影响的。如青藏高原隆起的效应。
第三章全球变化的特征、驱动力与过程
一、全球变化的时空谱特征
2. 全球变化的空间尺度
(3)地方尺度
空间范围和特征事件:空间范围在10km~100km。特征事件有地震、流域的水土流失、中尺度天气系统(雷暴)、植物物候期的水平变化、城市气候与大气污染、河流与水域污染、成矿作用等。这些事件对应的时间谱可以从小于1天到百万年。事件的个体性增强,彼此间的联系减弱,事件的影响多限于当地。
第三章全球变化的特征、驱动力与过程