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摘要：根据国内外相关研究结果,对新生代气候变化与温室气体(特别是CO2)浓度在不同时间尺度上的可能关系进行初步归纳和探讨。在构造、轨道和千年时间尺度上,气候变化和温室气体浓度均有显著的相关性,表明温室气体无疑是影响地球气候系统的重要因素。同时,两者亦具有显著的“非耦合”特征,包括新近纪构造尺度上CO2相对稳定水平下的全球变冷和冰量扩张、轨道和千年尺度上CO2浓度变化滞后于气候变化、两半球气候的不对称演化等;两者变化的幅度、趋势和变率也常有不同。这些特征中的多数并不能用地球轨道参数的变化来直接解释,表明除太阳辐射和温室气体外,气候系统内部的其他一些因素或过程有时对过去的气候变化起到了决定性的作用。气候变化与温室气体浓度之间可能存在一种自调节功能,构成一个自调节系统而相互调控,而目前我们对这类过程与机理所知尚少。CO2、CH4等作为温室气体,在上述不同时间尺度的气候变化过程中,无疑对气温具正反馈效应。地质尺度上气候变化与温室气体浓度的关系与机理有助于理解当前全球增温的机制,但把过去与现在类比的同时,也要考虑其他边界条件的不同。加强气候模拟与记录对比的研究,对理解上述问题有望发挥重要作用。
关键词：新生代气候;温室气体;碳循环;人类活动 相似文献
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本文综述了第33届国际地质大会"气候变化"专题情况。论述了地质年代中气候变化的客观因素及人为作用对气候变化的影响,反映出以人类与地球相互作用为中心的研究已成为目前地质科学家们极其关注的主题。重点介绍了与"气候变化"相关的6个主要议题:气候变化的依据、气候变化的影响因素、气候变化的预测预报、人类作用对气候变化的影响、能源结构的调整、气候变暖对全球环境的影响。阐明了有关气候变化的两点思考:大气中CO2等温室气体排放的快速减少和气候预测可行性的提高,并作了简要的讨论。 相似文献
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全球气候变化及其对社会与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,社会与生态系统似乎变得日趋脆弱。人们关心刚刚过去的20世纪的天气与气候发生了什么变化,更希望了解未来的21世纪,人类居住的地球会出现什么样的气候情景。根据一些国家和地区的观测记录、研究成果以及科学家们对气候变化的评估与预测展望,对全球气候变化问题进行概括。首先阐明20世纪地区性气候变化的事实;并根据政府间气候变化委员会(IPCC)科学技术报告中关于20世纪全球气候变化进行的总结性评估以及对21世纪全球气候变化的预测,作为阐述过去与未来全球气候变化的主要依据。同时,还介绍了一些科学家对IPCC关于全球气候变化的结论所持的不同观点或质疑。还就气候变化对社会与自然系统可能产生的影响略作论述。 相似文献
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地球系统模式与综合评估模型的双向耦合及应用 总被引：1，自引：0，他引：1
《地球科学进展》2016,(12)
针对2016年度国家重点研发计划项目"全球变化与应对"指南方向"气候变化经济影响综合评估模式研究",旨在建立具有自主知识产权的、国际一流的评估模式,评估气候变化对中国经济的影响。项目的实施是在全球变化正在深刻影响人类生存和发展的背景下开展的,总体目标是提高地球系统模式空间水平分辨率,完善综合评估模型,实现地球系统模式和综合评估模型的双向耦合,评估气候变化对社会经济的影响。旨在解决2个关键科学问题:综合评估模型中如何刻画气候变化的影响?气候变化对中国社会经济的影响及其程度如何?解决2个关键技术问题:地球系统模式中小尺度人类活动模拟的技术问题;地球系统模式和综合评估模型运行尺度匹配和非同步耦合的技术问题。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2018,(5)
正作为地球历史上最大的火山事件,大陆溢流玄武岩的喷发能在短时间内释放大量的CO2和SO2,因此被普遍认为可以引起全球气候变化。在中中新世气候适宜期,哥伦比亚河溢流玄武岩(CRBG)的喷发被认为与大气中CO2的升高及全球变暖有着直接的联系。然而,由于CRBG的时空分布不是很明确,关于火山作用与气候变暖的关系仍是推测。近来普林斯顿大学的学者使用ID-TIMS方法对火山灰岩层中的锆石进行了精确的U-Pb定年,结果发现,95%的CRBG都集中 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>大陆岩石化学风化作为大洋可容元素的主要来源,在大洋生物-地球化学循环中起着至关重要的作用,硅酸盐岩化学风化通过调节大气CO2浓度而稳定着全球气候变化[1]。大陆硅酸盐岩化学风化受到岩性、构背景以及气候因素的多重控制,但硅酸盐岩化学风化是全球碳循环过程中的一种负反馈作用,还是气候变化的驱动者?两者之间的相互作用机制仍然存在很大争议,研究大陆硅酸盐岩化学风化对过去气候变化的响应过程是解决这些争议的关键[2-3]。然而,受到风化产物物源、搬运过程,沉积环境变化的多重影响, 相似文献
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地球表层温度主要由接收的太阳辐射能量及大气温室气体的保温能力共同控制。CO_(2)等温室气体通过对大气温度的调节影响着全球环境气候变化,工业革命以来全球CO_(2)排放量的增加被认为是全球变暖的重要原因,地质历史时期大气CO_(2)浓度的波动与温室和冰室气候的交替出现相对应。地球超过90%的碳赋存于深部,因此地球深部过程的些许波动便会影响到地表碳含量,进而深刻影响着地球的环境气候变化。以往的研究注重地表碳循环对环境气候的影响,对深部碳的贡献考虑不足。最近十余年全球开展了详细的深部碳循环研究,基于已经取得的重要成果,本文从大火成岩省、裂谷和俯冲带的视角对深部碳循环驱动的环境气候效应进行了系统回顾。认为未来的研究需要对地球深部碳循环通量和碳同位素组成进行更精确的定量,这是我们认识深部碳循环对地表环境气候影响的基础;除了碳元素本身我们还需要关注其他挥发性元素和有害金属元素的综合效应;俯冲带作为全球壳-幔相互作用和物质交换循环最重要的场所,应该是进行深部碳循环观察和环境气候效应研究的重点。 相似文献
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早新生代是地质史上最后一个温室气候期，随后南极冰盖形成，地球进入到晚新生代冰期。温室气候的成因和冰期气候转型的机制一直是国际相关学界关注的问题。评述国际上对此开展的古气候模拟，反映了早新生代温室气候受到了海洋和大陆的地理位置、暖海洋温盐环流和海洋热输送、太阳辐射和大气CO2浓度变化的作用和影响。古气候模拟还反映了早新生代温室气候转向冰期气候，受到了大洋通道改变和高原构造隆起、大气成分变化以及海陆生态系相互的作用和反馈。这些古气候模拟试验锁定在气候变化的关键时段和重要驱动因子，对测试地球内外驱动力和地球各圈层反馈作用提供了重要的科学依据；温室气候以及趋向冰期气候的模拟研究对探讨气候变化内在机制、预测未来气候具有重要意义。
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中上新世是古气候研究领域的重要时期,研究此时期气候能为理解地球气候系统和预估未来气候变化提供帮助.利用美国国家大气研究中心研发的通用气候系统模式的平板海洋模式组件CCSM4-SOM,模拟了相对于工业革命前期,大气CO2浓度、地形和地表类型改变对中上新世气候增暖的不同影响.结果表明,地形改变对全球年平均地表气温影响较小,但在地形降低较大区域其增温效果十分明显;大气CO2浓度增加导致全球年均地表气温显著增加,而且全球各纬度均有增温,由于海冰反馈作用,两半球高纬海域增温更为显著;地表类型改变在北半球高纬增温效应最为明显,部分地区增温幅度已超过大气CO2浓度增加所引起的增幅.总体来看,大气CO2浓度增加所引起的增温效应在全球年平均和全年纬向平均上表现显著,但在高纬局地区域,它的影响并没有地形和地表类型改变的影响大. 相似文献
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天然气水合物与全球气候变化 总被引：2，自引：0，他引：2
天然气水合物作为21世纪的重要能源已受到广泛认可和高度关注。与此同时,作为一个重要的气候致变因素,在地质历史时期中天然气水合物在自然条件下的突然分解释放甲烷气体可能造成全球气候变暖、地质灾害和生物灭绝等负面影响仍不容忽视。本文通过分析天然气水合物的稳定性与分解释放甲烷气体、天然气水合物对气候的反馈机制以及天然气水合物的分解在地质历史时期中对全球气候变化的可能影响,如新元古代“雪球”地球的终结、古新世一始新世极热事件和第四纪冰期后气候快速变暖等,对天然气水合物在全球气候变化过程中的作用进行了探讨。 相似文献
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宋清 《水文地质工程地质技术方法动态》2008,(4)
引言
化石燃料供应全世界能源的75％～80％,占全球CO2排放量的四分之三。依照预测,如果人类不采取具体措施,把人为影响气候减小到最低限度,那么化石燃料燃烧排放CO2的规模在21世纪将会扩大。由此产生的后果,即全球气温上升1．4～5．8℃,气候变化和自然灾害数量的增加,会对后代产生不利的影响。 相似文献
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CO2造成全球55%~60%的辐射强迫,迅速有效的减排是对抗气候变化的必要措施,但必须与造成另外40%~45%气候效应的短期气候污染物(SLCPs)减排并行。SLCPs直接或间接地影响地球气候系统的辐射平衡及温度变化,危害生态系统和人类社会安全。控制SLCPs的排放能在短时间内缓解近期全球变暖和海平面上升,弥补CO2减排效应的滞后。在调研大量文献的基础上,首先论述了SLCPs研究的意义所在,归纳了SLCPs减排对全球气候变化的缓解效应。然后对SLCPs 4种代表物质——黑碳、甲烷、对流层臭氧和氢氟碳化物的物理及光学特性、排放变化和时空分布及未来发展可能的趋势进行了分析,在此基础上总结了分别针对4种物质的减排方案。阐述了4种SLCPs物质在不同机制下产生的直接和间接气候效应,以及对应的气候效应发生的机理和相关的大气化学过程,最后总结了国内外在研究SLCPs的大气浓度、区域排放、气候效应、辐射强迫及减排措施的研究方法,指出了研究中存在的不确定性因素及解决方案。 相似文献
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气候变化对寒区水循环的影响研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
随着全球气候变暖,气候的变异性变得越来越极端,极端天气事件的频率和强度也在不断地上升.气候变化改变了水文循环,其变化趋势对世界水资源的管理提出了严峻的考验.气候变化对寒区水循环的影响包括对降水、蒸散发、径流、降雪与积雪面积、冰川和冻土等方面的影响: 近百年来,全球降水在波动中略有增加;在北半球水面蒸发量呈逐步减少的趋势,径流量及其时空分布发生了巨大变化;全球以积雪形式的降水越来越少,且积雪面积越来越小; 冰川出现加速退缩的现象.随着全球变暖,多年冻土融化,导致活动层厚度有明显增大趋势.所有现存的模型都表明了一个更暖的未来世界.为降低地球各圈层系统对气候变化的脆弱性,需要控制温室气体的排放,建立更精确的气候预测模型,提高水资源管理者的技术水平等手段来提高系统的适应能力,以解决人类的水资源需求问题. 相似文献
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中国黄土分布广、厚度大,是古气候变化的良好记录载体,然而黄土在大气CO2循环中到底是源还是汇一直是困扰人们的一个问题.本文利用陆相生态系统中的生物地球化学模型,通过敏感性试验,模拟了土壤有机碳对气候变化的响应.结果表明:1)在各种稳定的气候条件下黄土的土壤有机质都是持续增加的,因此可以认为自然条件下黄土是大气CO2的一个汇;2)温度和降水对黄土中土壤有机质含量的影响正好相反,表明湿度是影响黄土地区生态环境的主要因素,温度和降水都是通过对湿度的影响来影响植被生态的;3)地表植被和土壤有机质是黄土碳库与大气CO2之间的重要媒介.黄土表层的生物地球化学过程是影响黄土碳汇效应的主要过程;4)黄土碳库的主要存在形式以次生碳酸盐为主,其次是土壤有机质,气态CO2只占很小比例. 相似文献
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中中新世气候转型(14.2～13.9 Ma)是全球联动的一个快速气候变化事件,冰盖、洋流和碳循环均发生显著变化,厘清其驱动机制对理解新生代全球变冷有重要意义。对此已有研究提出2种假说：一种重视洋流重组,另一种则突出碳循环的重要性,但二者都无法完美解释中中新世气候转型的种种现象。实际上,冰盖—洋流—碳循环三者形成耦合的系统,共同造成地球气候变化。综合已有的地质记录,两类机制均导致深部大洋碳储库增大,大气p CO2降低,并进一步促进气候变冷和冰盖增长,表明不同子系统之间的耦合作用引起气候突变。相较于碳循环过程和冰盖变化,学术界对中中新世气候转型期间洋流变化的了解较少,特别是南大洋和太平洋深部水团。未来的研究应聚焦于深部太平洋的洋流变化,以便更全面地完善对中中新世气候转型的理解。 相似文献
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最新的气候模拟表明,减少大气中CO2浓度可以使地球在短期内呈现出湿润的气候。来自卡耐基全球生态研究所(Carnegie Global Ecology)的科学家对大气中CO2浓度下降时气候变得更加湿润的原因提供了一种新颖的解释。相关研究论文发表在3月24日出版的《地 相似文献
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北太平洋中层水(NPIW)作为全球海洋经向翻转环流的一个重要组成部分,在区域海洋环境和全球气候变化中扮演着重要角色。本研究对NPIW演化及其对气候变化的影响最新进展进行了评述。认为NPIW形成及通风演化对全球气候变化响应十分敏感。而且高纬气候信号通过这一“海洋通道”传递到北太平洋低纬海域。另一方面,东亚夏季风通过影响黑龙江进入鄂霍次克海的径流量,从而对NPIW的形成和水团组成产生影响。在千年尺度,NPIW通风过程与大西洋经向翻转流(AMOC)呈反相位变化,这与AMOC千年尺度震荡所引发的北太洋海表温、盐变化相关。与NPIW相关的物理过程和生物过程可能是触发冰期大气CO2浓度变化的一个重要机制。 相似文献