Chap4 气候变化的原因及应对

气候变化的原因及应对

包括大气圈、水圈(海洋、湖泊等)、岩石圈(平原、高山、高原和盆地等地形)、冰雪圈(极地冰雪覆盖和冰川等)和生物圈(动、植物群落和人类)在内，能够决定气候形成、分布、特征和变化的物理子系统。◆气候系统气候系统热力属性:包括空气、水、冰和陆地表面的温度；动力属性:包括风、洋流及与之相联系的垂直运动和冰体运动；水分属性:包括空气湿度、云量及云中含水量、降水量、土壤湿度、河湖水位、冰雪等；静力属性:包括大气和海水的密度和压强、大气的组成成分、大洋盐度及气候系统的几何边界和物理常数等。气候系统的属性

外部因子：将那些能够影响气候而本身不受气候影响的因子称为外部因子（如太阳辐射、地球轨道参数的变化、大陆飘移、火山活动等）；

内部因子：气候系统各成员之间的相互作用为内部因子（如大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、冰雪圈等之间的关系）。

外部因子又必须通过系统内部的相互作用，才能对气候产生影响。气候形成和变化的影响因子1、太阳辐射的变化①太阳活动②地球轨道要素变化地球轨道偏心率/地轴倾斜度2、大气环流的变化3、下垫面的变化①海陆分布；②造山运动；③火山活动；4、人类活动第一节气候变化的影响因素气候的形成和变化的影响因子①太阳辐射米兰科维奇理论

记录表明，第四纪晚期（过去70万年）的气候，具有以2～10万年为周期的一系列冰期-间冰期旋回变化特征，其周期与地球轨道偏心率（周期为10万年）、黄赤交角（周期为4.1万年）以及岁差（周期为1.9～2.3万年）的周期相关。米氏理论可以概括为:65°N附近夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。②宇宙地球物理因子-太阳系公转一周大约需要2.5亿年太阳所在银河系③环流因子（包括洋流和大气环流）南极北极赤道30°30°60°60°60°60°30°30°西南东北偏西风西南西南偏东风西北东南偏西风西北西北偏东风副热带高压带东北信风带低纬环流圈极地高压带副极地低压带中纬环流圈西风带东风带高纬环流圈副热带高压带东南信风带西风带副极地低压带东风带极地高压带低纬环流圈中纬环流圈高纬度环流赤道低气压带④下垫面因子（包括海陆分布、地形与地面特性、冰雪覆盖）

1991年6月菲律宾皮纳图博火山爆发,造成了4W／m2的辐射冷却，全球气温下降0.5℃达两年之久。在短期之內的影响，远比工业革命以来温室气体增加造成的温室效应还要剧烈。火山活动的影响⑤人类活动的影响一、改变大气的化学组成二、改变下垫面性质三、人为热与水汽的排放四、城市气候效应第二节人类活动的影响各种温室气体的增温效应比较气体种类增温效应（CO2为1）增温效应（%）生命周期（a）二氧化碳（CO2）163%50-200甲烷（CH4）2315%12-17氮氧化合物（N2O）3104%120氟氯碳化物（CFCs）140~117000%13.3全氟碳化物（PFCs）6500~92000%50000六氟化硫（SF6）239007%不详gaschange1750-2005%Current(2005)atmosphericconcentration

HistoricalperspectiveoncurrentconcentrationMajorsources,humanandnatural

Carbodioxide35%379ppmHigherthananyinthepast650,000yearsFossilfueluse,deforestationandlandusechanges,agriculture,cementproduction,decompositionoforganicmatter,oxidationoforganiccarboninsoils,oceans

Methane142%1,774ppbHigherthananyinatleast650,000yearsAgriculture,fossilfueluse,ruminants(e.g.,cows)andmanuremanagement,landfills,wetlands,decompositionoforganicmatterNitrousoxide18%319ppbAppearstobehigherthananyinthepast650,000yearsAgriculture,fossilfueluse,animalmanuremanagement,sewagetreatment,nitricacidproduction,varietyofbiologicalsourcesinsoilandwater一、改变大气的化学组成与气候效应臭氧空洞二、改变下垫面性质与气候效应

a森林破坏

b海洋石油污染

c填湖造陆

d开凿运河植被破坏巨型油轮-载油重量高达50万吨三、人为热与人为水汽的排放城市的3C污染：Coal、Car、ConstructionsiteF-117Mig-29◆城市热岛效应比郊区热，形成热岛环流（城市风系）；◆城市干岛效应和湿岛效应白天干、夜晚湿，交替出现；◆城市浑浊岛效应

污染物多、凝结核多、雾多、低云多、日照较短。◆平均风速小◆有热岛环流四城市气候地球之夜第三节气