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气象学与气候学课件.ppt

文档介绍

文档介绍:第八章 气候变化和人类对气候的影响
一、研究气候变化的方法
二、气候变化的史实
三、气候变化的因素
四、人类活动对气候的影响
第一节 研究气候变化的方法
 直接证据气候观测资料,但是世界上大多数地区只有几十年,最多亦只有二清初)开始。
温暖期愈来愈短,温暖的程度愈来愈低。
寒冷期愈来愈长,程度愈来愈强。
三、近代气候变化特征
归纳:
全球气候变化特征:
全球地质时期气候变化的时间尺度在22亿年到1万年以上,以冰期和间冰期的出现为特征,气温变化幅度在10℃以上。冰期来临时,不仅整个气候系统发生变化,甚至导致地理环境的改变。
历史时期的气候变化是近1万来,主要是近5000年来的气候变化,变化的幅度最大不超过2--3℃,大都是在地理环境不变的情况下发生的。
近代的气候变化主要是指近百年或20世纪以来的气候变化,--℃。
第三节 气候变化的因素
   气候的形成和变化受多种因子的影响和制约,下图表示各因子之间的主要关系,,A、B、F则是外界因子。
一、太阳辐射的变化
太阳辐射是气候形成的最主要因素。气候的变迁与到达地表的辐射能的变化关系至为密切。引起太阳辐射能变化的条件是多方面的。
  (一)地球轨道因素的改变
   地球在自己的公转轨道上,接受太阳辐射能。而地球公转轨道的三个因素:地球轨道的偏心率、地轴的倾斜度和春分点的位置等都是以一定的周期在变动着的,这就导致地球上所受到的太阳天文辐射发生变动,引起气候变迁。

由天文辐射原理可知:到达地球表面单位面积上的天文辐射强度是与日地距离(b)的平方成反比的,地球绕太阳公转轨道是一个椭圆形,现在这个椭圆形的偏心率(e)。目前北半球冬季位于近日点附近,因此北半球冬半年比较短(从秋分至春分,)。-,其周期约为96000年,以目前情况而论地球在近日点时所获得的天文辐射量(不考虑其他条件的影响)较现在远日点的辐射量约大1/15。当偏心率e值为极大时,则此差异就成为1/3;如果冬季在远日点,夏季在近日点,则冬季长而冷,夏季热而短,使一年之内冷热差异非常大。这种变化情况南北半球是相反的。

地轴的倾斜是产生四季的原因。由于地球轨道平面在空间有变动,所以地轴对于这个平面的倾斜度(f)也在变动。°,°,°,变动周期约40000年。这个变动使得夏季太阳直射达到的极限纬度(北回归线)和冬季极夜达到的极限纬度(北极圈)发生变动如下图所示。

春分点沿黄道向西缓慢移动,大纣每21000年,春分点绕地球轨道一周。春分点位置变动的结果,引起四季开始时间的移动和近日点与远日点的变化。地球近日点所在季节的变化,每70年推迟一天。大约在一万年前,北半球在冬季是处于远日点的位置(现在是近日点),那时北半球冬季比现在要更冷,南半球则相反。
(二)大气透明度的变化
   到达地表的太阳辐射的强弱,要受大气透明度的影响。火山活动对大气透明度的影响最大,火山爆发喷出的灰尘能强烈地反射和散射太阳辐射,而对地面发出的长波辐射没有显著影响。据计算,火山尘埃散射太阳辐射的能力比散射地面长波辐射大30倍,尘埃反射太阳辐射的作用比大气分子强得多。
   此外,太阳黑子活动具有一定的周期性,例如太阳黑子11年周期称为太阳活动周。
二、宇宙二地球物理因子的影响
   宇宙因子指的是月球和太阳的引潮力以及太阳活动;地球物理因子指的是地球重力空间变化,地球转动瞬时极的运动和地球自转速度的变化,这些宇宙一地球物理因子的时间或空间变化,引起地球上变形力的产生,从而导致地球上海洋和大气的变形,并进而影响气候发生变化。
三、下垫面地理条件的变化
   在整个地质时期中,下垫面的地理条件发生了多次变化,对气候变化产生了深刻的影响。其中以海陆分布和地形的变化对气候变迁影响最大。
   (一)海陆分布的变化
   (二)地形变化-“沧海桑田”
   在地球史上地形的变化是十分显著的。高大的喜马拉雅山脉,有“世界屋脊”之称。
四、大气环流和洋流的变化
   大气环流形势的变化是导致气候变化和产生异常气候的一个重要因素。
举例:厄尔尼诺现象就是一个典型的例证。厄尔尼诺一词来源于西班牙文“Elnino”,原意是“圣子”,最初用来表示每年圣诞节

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