全球變化的驅(qū)動力

全球變化的驅(qū)動力第一頁，共八十頁，2022年，8月28日導(dǎo)致全球變化的驅(qū)動力：周期變化的因素：如太陽活動、地球軌道參數(shù)變化，其作用是連續(xù)變化的，可導(dǎo)致全球環(huán)境的周期性變化；非可逆性變化的因素：如太陽長期演化、板塊運動，其作用是持續(xù)性的，可能導(dǎo)致環(huán)境的非可逆性變化；隨機發(fā)生的因素：如火山活動、小行星碰撞，其發(fā)生的時間不確定，作用過程暫時，但所導(dǎo)致的全球變化既可能是短期的擾動，也可能是長期的不可逆的變化。第二頁，共八十頁，2022年，8月28日驅(qū)動力分為四種類型（以來源看）：地球外因素地球內(nèi)力因素人類活動地球系統(tǒng)內(nèi)部的反饋作用與全球變化第三頁，共八十頁，2022年，8月28日1、驅(qū)動全球變化的地球外因素有：太陽活動地球軌道參數(shù)的變化地外物體的撞擊作用第四頁，共八十頁，2022年，8月28日

太陽輻射直接驅(qū)動了發(fā)生在地球表面的各種過程。其變化改變了到達大氣頂層的能量，并通過影響物理氣候系統(tǒng)的能量收支平衡導(dǎo)致氣候變化，進而引起全球變化。1）太陽活動第五頁，共八十頁，2022年，8月28日1（1）太陽輻射的變化——長期變化第六頁，共八十頁，2022年，8月28日

太陽的輻射輸出是隨著太陽年齡的增長而變化的，在地球誕生之初的45億年前，太陽的輻射輸出較現(xiàn)代低30％，在此后的45億年歷史中，太陽的輻射輸出不斷增加到現(xiàn)代水平。第七頁，共八十頁，2022年，8月28日小大（2）太陽活動——短期變化第八頁，共八十頁，2022年，8月28日1）太陽活動高峰期能夠引起太陽紫外輻射和微粒輻射的極大增加。一些地球物理現(xiàn)象，如極光、磁暴、電離層擾動等可間接反映太陽活動。對樹木年輪中的14C測量的結(jié)果表明，太陽活動強時，14C含量低，反之，14C含量高，可能是由于強磁場使宇宙射線偏離了地球。第九頁，共八十頁，2022年，8月28日樹木年輪14C濃度變化與太陽活動關(guān)系大氣圈產(chǎn)生14C的多寡取決于宇宙線的強弱，而宇宙線又受到地球磁場的影響。當太陽活動強烈時，由于地球磁場的作用，進人大氣圈的宇宙線減少，則產(chǎn)生的14C較少；反之，大氣中產(chǎn)生的14C濃度增加。大氣中14C濃度變化會被樹木年輪記錄下來。目前，已經(jīng)從樹木年輪中獲得了近5000年來△14C的記錄，用以表述太陽活動變化。原因：第十頁，共八十頁，2022年，8月28日2）太陽黑子活動在101～102年尺度上均存在顯著的周期變化。如11年的沃爾夫周期、22年的海爾周期、80年的世紀周期、180年的雙世紀周期等。第十一頁，共八十頁，2022年，8月28日太陽黑子數(shù)變化，虛線為觀測值101～102年尺度上周期變化第十二頁，共八十頁，2022年，8月28日如太陽輻射變化1％，地面平均溫度可變化1℃左右，冬半球高緯度的地面溫度變化可能為平均值的2～3倍。大氣環(huán)流模式的模擬結(jié)果表明，太陽常數(shù)增加2％，地面氣溫可能上升3℃；減少2％，地面氣溫可能下降4.3℃。分析過去的氣候變化與太陽活動的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，太陽黑子活動弱時氣溫偏低，歷史上太陽活動極小期是冷期。3）太陽活動增強時太陽輻射也增強。第十三頁，共八十頁，2022年，8月28日2）地球軌道參數(shù)的變化

偏心率、黃赤交角和歲差這些地球的軌道參數(shù)都是隨時間變化的，它們的變化均會導(dǎo)致地球接受太陽輻射的季節(jié)和地區(qū)分布的變化第十四頁，共八十頁，2022年，8月28日A、黃赤交角B、歲差C、偏心率41000年周期第十五頁，共八十頁，2022年，8月28日周期約41000年。在幾百萬年內(nèi)，黃赤交角的變化范圍為21.65o~24.6o（當前為23.44o

），好象船的左右搖擺。黃赤交角越大，冬季和夏季接受的輻射量差異越大。若黃赤交角減小，極地地區(qū)變暖，反之，極地寒冷。黃赤交角：-41000年周期第十六頁，共八十頁，2022年，8月28日據(jù)N.Ekholm(1901)計算，在距今28300年時地軸傾角最小為22.1o，高緯度冬暖夏涼，70oN地區(qū)夏半年氣溫比之公元1883年低3.8℃；在距今9100年前地軸傾角最大時，高緯度冬寒夏熱，70oN地區(qū)夏半年氣溫比公元1883年要高2.4℃；第十七頁，共八十頁，2022年，8月28日周期約21000年。歲差導(dǎo)致地球近日點時間的變化。現(xiàn)在地球在1月位于近日點，北半球冬暖夏涼；經(jīng)過10500年，近日點的時間將在7月，情況相反。歲差：第十八頁，共八十頁，2022年，8月28日周期96000年周期。大約96000年的一個周期內(nèi)變化于0.005～0.0607之間（目前為0.0167），從圓形→變偏（橢圓形）→圓形。目前的偏心率為0.0167，日照量的差別為7%，偏心率越大，冬夏季節(jié)的長短差異越大。偏心率：第十九頁，共八十頁，2022年，8月28日如果太陽輻射量穩(wěn)定不變，那么上述三種變化聯(lián)合起來會使地球接受的熱輻射量發(fā)生變化，從而使地表平均溫度也按一定的規(guī)律發(fā)生變化。第二十頁，共八十頁，2022年，8月28日“軌道驅(qū)動”理論的提出：米蘭科維奇綜合地球軌道偏心率、地軸傾角和歲差現(xiàn)象對于太陽輻射的影響，按照冬、夏半年分別計算出了60萬年來兩半球每10個緯度的輻射量變化。后來Vernekar(1968，1972)又進行了詳細的計算，將米蘭科維奇太陽輻射量曲線延長到距今100萬年前。第二十一頁，共八十頁，2022年，8月28日解釋冰期、間冰期米蘭科維奇認為60o~70oN高緯度地區(qū)夏季輻射量減少的時期，會使夏半年氣溫降低4~5℃，而冬季氣溫略有升高，因此冬天降雪量增大，到了涼爽的夏天積雪還未來得及融化，又一個多雪的冬天就來到了。如此反復(fù)進行，冰雪大量積累導(dǎo)致冰川擴張，就形成了冰期。相反，夏季輻射量增加會形成夏熱冬寒，冬季降雪減少，夏季完全消融導(dǎo)致冰川退縮，成為間冰期。產(chǎn)生了所謂氣候變化的“軌道驅(qū)動”理論。第二十二頁，共八十頁，2022年，8月28日黃土剖面和深海沉積物巖芯氣候變化信息序列的譜分析結(jié)果（劉東生，1997）氣候變化具有10萬年的周期，其間還亦疊加著41000年和21000年的次一級周期。深海沉積物和黃土地層研究證實第二十三頁，共八十頁，2022年，8月28日不能解釋冰期建立的機制，即為什么冰期出現(xiàn)在第四紀而不發(fā)生在始新世或上新世等其它時期？地球軌道參數(shù)變化本身所引起的氣候變化比地球上實際發(fā)生的全球變化的幅度小得多。因此，在地球軌道參數(shù)變化與全球變化之間存在什么反饋機制使得由地球軌道參數(shù)變化所引起的變化被放大？存在問題：第二十四頁，共八十頁，2022年，8月28日根據(jù)地質(zhì)記錄發(fā)現(xiàn)，在2.4MaBP以前，19ka和23ka的歲差周期占主導(dǎo)地位；在2.4～0.8MaBP期間，41ka的黃赤交角變化周期為主要周期；而在0.8MaBP以來卻是在三個地球軌道參數(shù)中強度最弱的0.1Ma的偏心率周期最為顯著；米蘭柯維奇理論難以解釋為什么會發(fā)生主導(dǎo)周期的變化？第二十五頁，共八十頁，2022年，8月28日3）地外物體的撞擊作用

在地球的歷史上，地外物體對地球的撞擊作用不僅存在而且頻繁發(fā)生，在地球歷史的早期尤其如此。第二十六頁，共八十頁，2022年，8月28日對全球環(huán)境的影響短期的環(huán)境影響。對全球變化的深遠影響。產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)和地質(zhì)作用過程。導(dǎo)致地球內(nèi)部物質(zhì)的重新分配。第二十七頁，共八十頁，2022年，8月28日小行星體通過地球大氣層時，因爆炸、氣化、熔融和粉碎會高空出現(xiàn)耀眼的分光現(xiàn)象；強大的沖擊波使地面可燃燒的物質(zhì)燃燒，引發(fā)森林大火甚至全球森林大火；撞擊體本身所攜帶的一些有毒物質(zhì)如鎳等重金屬，可使地球環(huán)境惡化，生物中毒死亡。小行星在撞擊區(qū)上空因整體爆炸而氣化，可留下少許殘余物。短期的環(huán)境影響第二十八頁，共八十頁，2022年，8月28日強大的沖擊波可使直徑20倍于撞擊體的靶巖物質(zhì)碎裂、粉碎、熔融、氣化和濺射。發(fā)生在海洋中的撞擊作用，則會使海水大量氣化和沸騰，形成強烈的海嘯和地震。在撞擊的瞬間，在撞擊區(qū)形成一個巨大的向上運動的蘑菇云狀氣體柱，大量的氣化物質(zhì)和細微的熔融濺射物質(zhì)及撞擊釋放出的一些氣體通過這個通道被輸送到平流層及近地空間，阻擋入射的太陽輻射，引起全球降溫，形成漫長而黑暗的冬天，并抑制光合作用致使某些動物的食物鏈中斷。第二十九頁，共八十頁，2022年，8月28日全球變化的深遠影響巨大隕石的撞擊作用可能是海底擴張和大陸漂移等地球內(nèi)部驅(qū)動過程變化的觸發(fā)因素，隕石撞擊可能導(dǎo)致地幔柱的生成，而這些地幔柱又可以將板塊破裂并使大陸分離。第三十頁，共八十頁，2022年，8月28日地質(zhì)歷史上巨大隕石沖擊的時間與大陸開始分離和海底擴張方向改變的時間幾乎是一致的。210MaBP以來可以區(qū)分出9個隕石沖擊率大為增強的沖擊期，9個沖擊期中有5個和大陸分離的時間一致，僅54MaBP的大陸分離與沖擊期不相符；8次海底擴張方向變化的時期中有6次與沖擊期一致，另有1次沖擊期與大西洋海底擴張開始的時間（203MaBP）相對應(yīng)。第三十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第三十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第三十三頁，共八十頁，2022年，8月28日225K（-48℃）第三十四頁，共八十頁，2022年，8月28日

如果考慮撞擊造成森林燃燒所產(chǎn)生的煙塵、地表的反饋作用、海洋平衡變化引起的大氣CO2含量降低，則撞擊作用后所產(chǎn)生的降溫可能會持續(xù)更長時間，甚至導(dǎo)致全球氣候的變化。第三十五頁，共八十頁，2022年，8月28日

地質(zhì)記錄顯示，65MaBP（K/T）的撞擊事件，不僅導(dǎo)致大批生物的滅絕，可能也造成了新生代的氣候變冷。34、15、1.0和0.7MaBP的撞擊事件與地球氣候的主要變冷事件基本處于同一時期，并出現(xiàn)不同程度的生物物種絕滅事件。2.4MaBP發(fā)生的撞擊作用處在第三紀與第四紀的分界上。第三十六頁，共八十頁，2022年，8月28日2.4MaBP發(fā)生的撞擊作用處在第三紀與第四紀的分界上，它不是一次事件，而是多次撞擊作用的疊加，其規(guī)模尚不十分清楚，但在2.4MaBP以后，全球氣候變化呈現(xiàn)出在米蘭柯維奇周期主導(dǎo)下的冰期-間冰期周期性變化特征，上述轉(zhuǎn)折與外來物體撞擊事件的時間相當。第三十七頁，共八十頁，2022年，8月28日研究證據(jù)：在南極附近深海巖芯(Kyte，1988)和西安白鹿原黃土剖面(馬配學(xué)，1996；吳錫浩，1991)第三紀和第四紀的分界線上，即在距今248萬年高斯正向極性期向松山反向極性期的轉(zhuǎn)變界面，發(fā)現(xiàn)了隕石微粒和稀有元素銥(Ir)和金(Au)的富集。世界各地許多地點在松山反向極性期向布容正向極性期的轉(zhuǎn)變界面也都發(fā)現(xiàn)了玻璃隕石微粒(朱照寧，1992)。第三十八頁，共八十頁，2022年，8月28日前者是由于隕星體撞擊地球，造成地球磁場變化的同時，還使得地球表層系統(tǒng)發(fā)生了根本的變化。它使全球氣候變冷，極地和高緯度大冰蓋形成，氣候呈現(xiàn)冰期一間冰期交替變化，熱帶和亞熱帶范圍縮小，荒漠和干草原擴張，形成所謂“第四紀大冰期”。后者不僅造成了磁極倒轉(zhuǎn)，還使得氣候變化中10萬年周期更加明顯，東亞的季風(fēng)環(huán)流氣候顯著增強，西北季風(fēng)與東南季風(fēng)氣候盛行期的氣候和環(huán)境反差十分顯著。第三十九頁，共八十頁，2022年，8月28日2、驅(qū)動全球變化的地球內(nèi)力因素海陸分布變化高海拔的山地或高原的隆起火山活動第四十頁，共八十頁，2022年，8月28日1）海陸分布變化板塊運動所導(dǎo)致的海底擴張與大陸漂移使得地球的大陸一直處在拼合一破裂的旋回性運動之中，在不同的地質(zhì)歷史時期形成不同的大洋盆地的形狀與海陸分布形式。

大陸漂移和海底擴張以及與此相關(guān)的海面升降，造成海陸分布格局及海洋和陸地面積對比的變化，陸地的位置和組合關(guān)系不同，對全球的溫度和降水格局均會產(chǎn)生深刻的影響。

第四十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第四十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第四十三頁，共八十頁，2022年，8月28日洋盆形狀與海陸分布格局的變化會導(dǎo)致大洋環(huán)流形式的變化。大陸分布格局變化使得一些海道開啟，一些海道閉合，它們所導(dǎo)致的必然結(jié)果就是造成洋流的迅速調(diào)整。如50MaBP之后，南極大陸變冷并發(fā)育成冰川的原因。海陸分布格局的變化對生物的進化也有重要影響。其中的一個重要方面是大陸解體之后切斷了生物之間交流的通道，使得生物在各自的大陸上獨立進化，助長了生物多樣性的增加。第四十四頁，共八十頁，2022年，8月28日2）高海拔的山地或高原的隆起

洋盆與海陸分布格局的變化及其影響通常發(fā)生在106～107年尺度上，而在104～105年尺度上對全球變化影響最大的板塊運動事件是以垂直運動為主的巨地形的變化。第四十五頁，共八十頁，2022年，8月28日地殼上升運動形成了高山、高原地貌，成為大氣運動的屏障，也成為主要的流水侵蝕區(qū)域，分布著不同類型的植被和動物群落。地殼沉降運動形成了平原、盆地、裂谷，成為水系匯集之處，形成河湖、沼澤或者荒漠，接受各種碎屑物質(zhì)的沉積。第四十六頁，共八十頁，2022年，8月28日一是位于亞洲南部的范圍大于200×104km2、平均海拔4.5km的青藏高原以及其南緣的喜馬拉雅山脈，二是位于美國西部以科羅拉多高原為中心、從內(nèi)華達到落基山的廣大山地。均是40MaBP以來隆起的，高海拔的山地或高原雖只具有區(qū)域尺度的規(guī)模，但它們的影響卻遠遠超出高原或山地范圍本身，造成更大范圍的、乃至全球尺度的變化。兩個最大的高原山地：第四十七頁，共八十頁，2022年，8月28日對氣候的影響：高海拔的高原、山地的低溫環(huán)境為冰川和積雪的積累提供了大范圍的場所，這些冰雪通過反射率的反饋作用成為溫度升降變化的放大器，增強氣候變化的不穩(wěn)定性，從而對全球變化產(chǎn)生與極地冰蓋性質(zhì)相近的作用。高山和高原通過熱力和動力作用對全球大氣環(huán)流運動所產(chǎn)生的深刻影響更為重大。如青藏高原和北美西部的山系等均對近地面行星風(fēng)系的運動乃至結(jié)構(gòu)有強烈的改造作用。

第四十八頁，共八十頁，2022年，8月28日青藏高原對氣候的影響第四十九頁，共八十頁，2022年，8月28日青藏高原不存在時，現(xiàn)今東亞大陸上冬季的西伯利亞高壓和夏季南亞低壓都不出現(xiàn)，即不存在現(xiàn)代季風(fēng)；增入青藏高原的影響后，出現(xiàn)與現(xiàn)代季風(fēng)環(huán)流相近的高低壓分布形式。模擬結(jié)果也得到地質(zhì)記錄的支持。GCM模型的模擬第五十頁，共八十頁，2022年，8月28日青藏高原的抬升同時導(dǎo)致西風(fēng)帶的彎曲，并在東亞和北美中西部形成兩個大槽。北美中西部西風(fēng)槽的形成將加強攜帶水汽的氣旋系統(tǒng)北移的程度，有利于在高緯度地區(qū)形成冰蓋。多數(shù)學(xué)者認為東亞與印度、非洲的現(xiàn)代季風(fēng)環(huán)流只是在第四紀青藏高原急劇隆起、超出一定高度（2000m）后才得以建立，而且季風(fēng)的強度和影響范圍不斷隨高原的繼續(xù)升高而加大。第五十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第三紀開始的、第四紀大幅度差異性升降運動，使得青藏高原抬升成為地球中低緯度一個顯著的“冷極”。它也使得我國西北內(nèi)陸成為封閉的具有大陸性氣候的內(nèi)流區(qū)域，形成沙漠戈壁和鹽湖。第五十二頁，共八十頁，2022年，8月28日3）火山活動世界上有500～600座活火山，與活動的板塊邊界有密切聯(lián)系，15％處于板塊分離的引張帶，80％位于板塊會聚的擠壓帶，板塊運動最活躍的地區(qū)，也就是火山和地震最頻繁的地區(qū)。從表面上看，火山噴發(fā)只是在極短的時間尺度內(nèi)發(fā)生的局地尺度事件，但一次火山的噴發(fā)可能需要醞釀幾十甚至上百年的時間，而火山噴發(fā)的影響更具有全球性的后果。第五十三頁，共八十頁，2022年，8月28日強烈的火山噴發(fā)能夠把大量的氣體和火山灰拋向高空，它們可在平流層大氣中停留1年以上?？梢愿淖兤搅鲗拥幕瘜W(xué)成分并造成化學(xué)過程異常，將對大氣中的CO2、O3等的平衡產(chǎn)生影響；而受火山活動影響最大的，可能是平流層中氣溶膠及其光學(xué)性質(zhì)的變化所造成的太陽輻射收支的變化。第五十四頁，共八十頁，2022年，8月28日火山活動對全球氣候的影響——短尺度影響強烈的火山爆發(fā)能在平流層下部形成氣溶膠層，增加了大氣的反照率，減少到達地面的直接太陽輻射，進而導(dǎo)致溫度下降，這個影響被稱為“陽傘效應(yīng)”。第五十五頁，共八十頁，2022年，8月28日由于氣候系統(tǒng)的復(fù)雜性，要從實際的氣候變化中檢測出受火山活動影響所致的部分是十分困難的。一般認為，一次較大火山爆發(fā)后1～2年，半球或全球平均溫度下降0.3℃左右，以后逐漸回升，4～5年后恢復(fù)正常。北半球的火山噴發(fā)往往使全球溫度在3個月后產(chǎn)生最大降溫，并可影響南半球的氣溫，但影響時間短；而南半球的火山噴發(fā)要在19～20個月之后才產(chǎn)生最大降溫，但影響時間長，對北半球影響不大。第五十六頁，共八十頁，2022年，8月28日按氣溶膠在大氣中的停留時間計算，單個火山爆發(fā)的影響一般不超過1～2年，但持續(xù)幾十年到數(shù)百年的火山活動集中時期和火山活動沉寂時期，會影響到幾十年到幾百年尺度上的氣候變化。對于長尺度的氣候變化影響第五十七頁，共八十頁，2022年，8月28日最近100年來北半球氣溫變化與火山噴發(fā)活動上世紀20~50年代，地球上沒有火山噴發(fā)，而北半球則是一個顯著的溫暖時期。第五十八頁，共八十頁，2022年，8月28日公元1550~1900年地球上火山頻繁爆發(fā)，如冰島的海克拉火山多次噴發(fā)，印度尼西亞坦博納火山噴發(fā)，日本許多火山噴發(fā)，我國東北五大連池火山和長白山火山的多次噴發(fā)等。它們使得這350年成為全新世的“小冰期”，氣候顯著惡化，冰川也有擴張。第五十九頁，共八十頁，2022年，8月28日火山噴發(fā)出的細微塵埃在大氣中漂移存留數(shù)年，使得陸地降溫幅度比海洋的大。海陸溫差的加大會增加冬季風(fēng)暴和降雪，有利于冰川的形成。夏季時灰塵又是凝結(jié)核，使云量增加，地面降溫，冰雪不能完全消融。這樣長期的冰雪積累可以導(dǎo)致冰期形成。第六十頁，共八十頁，2022年，8月28日3、全球變化中的人文因素人類活動所引起的地球系統(tǒng)的狀態(tài)和功能的改變，在工業(yè)化以來的200多年里急劇加速，在幾十至幾百年的時間尺度上，人類活動對全球變化的影響與全球變化對人類的影響均極為顯著，人類生態(tài)系統(tǒng)過程已成為全球變化過程的一個不可忽視的組成部分。根本的問題是，“人類正在以各種連自己還沒能認識得很清楚的方式，根本性地改變使生命得以在地球上存在的各種系統(tǒng)和循環(huán)”。第六十一頁，共八十頁，2022年，8月28日1）是人類建造的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)取代自然生態(tài)系統(tǒng)，為人類活動導(dǎo)致全球變化的一種主要的形式，它不僅使得土地覆蓋的狀況發(fā)生顯著改變，而且使得自然生態(tài)系統(tǒng)的許多功能也隨著喪失。

2）是為維持農(nóng)業(yè)和城市等人類生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，大量的物質(zhì)和能量持續(xù)不斷地輸入到系統(tǒng)之中，與此相聯(lián)系的資源開發(fā)和廢棄物的排放均對自然環(huán)境產(chǎn)生巨大的壓力，當其超出自然環(huán)境的承受能力時，就會引發(fā)全球變化過程。影響方式：第六十二頁，共八十頁，2022年，8月28日人類通過土地利用改變地表景觀、或通過化石能源和礦物原料大量開發(fā)使用的方式改變自然環(huán)境，其結(jié)果造成土地覆蓋變化、自然過程變化和自然系統(tǒng)功能變化。影響的結(jié)果：第六十三頁，共八十頁，2022年，8月28日1）土地覆蓋變化土地覆蓋：指地球表面的生物物理狀態(tài)，如森林、草地、濕地、作物用地、城市用地等。土地覆蓋變化為人類活動最直觀的表現(xiàn)，包括生物多樣性、現(xiàn)實的和潛在的初級生產(chǎn)力、土壤質(zhì)量以及徑流和沉積速率中的種種變化。包括漸變和換型兩種方式。

第六十四頁，共八十頁，2022年，8月28日漸變指影響土地覆蓋特征但不改變其類型的較和緩的變化，如草場過度放牧和森林退化。如草場過度放牧和森林退化。

換型指一種覆蓋型完全為另一種覆蓋型所替代，如熱帶雨林被牧場所替代，此種土地覆蓋轉(zhuǎn)換通常對生物地球化學(xué)、水分和能量平衡產(chǎn)生巨大影響。如熱帶雨林被牧場所替代。

第六十五頁，共八十頁，2022年，8月28日原始自然景觀：指未被人類擾動、仍保持原始狀態(tài)的地區(qū)。僅存在于高緯度地帶的針葉林和苔原地區(qū)。包括了大面積的冰蓋、沙漠等人類根本無法居住的地區(qū)。遭受破壞的自然景觀：是人類為開發(fā)利用各種自然資源而破壞的地區(qū)，如被砍伐的森林地區(qū)、被開采過的礦區(qū)等。人化自然景觀：指自然系統(tǒng)為農(nóng)田、牧場等人化自然系統(tǒng)所替代的地區(qū)。人造自然景觀：指由城市、地面交通網(wǎng)、各種工程設(shè)施、人工垃圾所占據(jù)的地區(qū)。土地覆蓋類型的四種景觀類型：第六十六頁，共八十頁，2022年，8月28日2）自然過程的變化人類活動不僅僅改變了地球的面貌，而且從多方面改變了自然過程，人類活動不僅使一些自然過程加快，另一些過程減緩，而且極大地改變了一些自然過程的性質(zhì)、甚至產(chǎn)生一些在自然界中并不存在的新過程。第六十七頁，共八十頁，2022年，8月28日天然能量的人為釋放與轉(zhuǎn)化是人類驅(qū)動的各種過程的基礎(chǔ)，導(dǎo)致全球的能量平衡過程因此而發(fā)生改變。物種多樣性減少。受到人類排擠與破壞的許多野生動植物因森林的破壞和土地利用而喪失其棲息地，喪失其物種和基因的多樣性，正在以前所未有的速度絕滅著。森林破壞和農(nóng)業(yè)耕作等過程，中斷土壤的自然發(fā)育，加速土壤侵蝕。人類每年的引水量使地表水、地下水的過程均受到顯著改變，等等。第六十八頁，共八十頁，2022年，8月28日3）系統(tǒng)成分的變化

人類生態(tài)系統(tǒng)的建立和維持所造成的自然環(huán)境破壞與污染使得地球表層系統(tǒng)中的一些成分相對增加，甚至出現(xiàn)一些在自然狀態(tài)下本不存在的成分，另一些成分相對減少甚至消失，從而造成各個組成成分的構(gòu)成和性質(zhì)的顯著變化。第六十九頁，共八十頁，2022年，8月28日人類向大氣中排放CO2、CH4等使溫室氣體，排放到大氣中的氟利昂等“氯氟烴”類物質(zhì)和氮氧化合物正在導(dǎo)致臭氧層破壞，酸性氣體排放導(dǎo)致酸雨的發(fā)生。

。生物界，人類馴化的作物替代了森林和草原，野生動物被馴化動物所取代或被排斥到生態(tài)邊緣而絕滅或瀕臨絕滅，減少了物種的多樣性，進一步加速了生物絕滅的過程。排入到江河的各種有機和無機污染物導(dǎo)致水體污染，各種人工合成材料的出現(xiàn)也改變了固體地球物質(zhì)的組成。第七十頁，共八十頁，2022年，8月28日

土地覆蓋的變化、系統(tǒng)成分的變化、自然過程的變化最終會導(dǎo)致自然系統(tǒng)的功能的失調(diào)和變化，并通過累積性變化或系統(tǒng)性變化兩種方式導(dǎo)致全球變化。在人類的干預(yù)下，許多自然過程的功能正在發(fā)生顯著變化，一些過程得到強化，另一些功能遭到削弱甚至喪失，自然系統(tǒng)的平衡因此破壞，進而發(fā)生全球變化。第七十一頁，共八十頁，2022年，8月28日全球氣溫增加在很大程度上與人類活動導(dǎo)致大氣中二氧化碳等溫室氣體含量的增加、溫室效應(yīng)增強有關(guān)。人類活動導(dǎo)致的大氣中二氧化硫、二氧化氮等化合物的增加，使得水汽在凝結(jié)降落時酸化產(chǎn)生酸雨，徹底改變水循環(huán)的性質(zhì)和功能，使得陸上的許多生命活動會因此受到傷害。生物多樣性的減少，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)類型的單一化，以及與之相聯(lián)系的生物基因多樣性的減少，必然導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的脆弱程度增大。第七十二頁，共八十頁，2022年，8月28日4、地球系統(tǒng)內(nèi)部的反饋作用與全球變化

全球變化是通過地球系統(tǒng)中的一系列復(fù)雜的作用與反饋過程來實現(xiàn)的，反饋是地球系統(tǒng)過程的一個重要特征。地球系統(tǒng)中的許多過程都是既產(chǎn)生正反饋又產(chǎn)生負反饋，究竟哪種過程占主導(dǎo)地位，視具體情況而定。由于反饋作用的存在，驅(qū)動與響應(yīng)之間存在著復(fù)雜的非線性過程，微小的觸發(fā)作用有可能導(dǎo)致巨大的變化，發(fā)生在某一區(qū)域的變化可能導(dǎo)致全球性變化。第七十三頁，共八十頁，2022年，8月28日舉例1：新仙女木事件新仙女木事件：即YD事件（YoungerDryasEvent）發(fā)生時間為11000~10000aB.P.。仙女木拉丁文為Dry