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上Ch7全球氣候變遷 ((全球海洋運輸帶 (溫鹽環流+表面大洋環流 (溫鹽環流減弱或停止 (高緯冰原擴張(缺乏熱量提供) (進入冰期…
上Ch7全球氣候變遷
全球海洋運輸帶
溫鹽環流+表面大洋環流
溫鹽環流減弱或停止
高緯冰原擴張(缺乏熱量提供)
進入冰期
南半球海洋面積大
熱量蓄積
I.T.C.Z南移→南極增溫
中世紀暖期(9~14世紀)
全球相當溫暖
新仙女木事件(13000年前)
北美五大湖區冰原融化
淡水注入北大西洋
溫鹽環流密度↓→趨緩
熱量難抵高緯
冰原擴張→回冷(維持1千多年)
小冰期(15~19世紀)
全球趨於寒冷
格陵蘭冰封
上次間冰期(12萬5年)~末次冰期鼎盛期(兩萬年前)
全球暖化
CO₂濃度隨季節波動
冬季光合作用弱+落葉促進分解作用
CO₂濃度高
夏季光合作用旺盛
CO₂濃度低
工業革命前CO₂濃度300ppmv
革命後濃度高過400ppmv
負面影響
積雪融化
海平面上升
反照率↓溫度↑
甲烷冰可能融化
影響陸地+海洋生態
藻類增生
海生陸生生物無法適應環境
劇烈天氣發生頻率+強度增高
降水時空分布不均
積雪融化 下游河川流量不穩
蚊子生存範圍增加
正面影響
世界新穀倉誕生
中高緯度適合耕種
北極海海冰↓
蘊藏石油容易開採
並非均勻發生
極區增溫較快
陸地比海洋更明顯
古氣候研究
樹輪(年/季)
夏季生長快速
細胞顏色淺 樹輪寬
冬季生長緩慢
細胞顏色深 樹輪窄
海洋沉積物
有孔蟲
碳酸鈣殼體(含¹⁶O¹⁸O)
分析比值變化可得
海水溫度
全球冰川總體積
冰芯(年)
降水壓密成冰
保存古大氣
分析同位素
古海溫變化
珊瑚(年)
觀察碳酸鈣骨骼中的元素or同位素
重建古海溫資料
生長於溫暖淺海
重建古水面高度變化
氣候變遷
長期氣候變遷
影響因素
外部
太陽輻射能
地表接收能量高低
內部
溫室氣體濃度
濃度↑平均溫度↑
海陸分布
陸地比熱小(易升/降溫)
所在位置為氣候變化主因
地球反照率
冰源面積↑反照率↑全球降溫
溫室氣候(大部分時間處於)
冰室氣候
8~6億年前
溫室氣體含量大幅降低
水氣凝結→海洋
生物行除碳作用
Co₂↓溫室效應↓冰河遍布
地球→雪球
3億年前(古生代末期)
岡瓦納大陸移至南極
大陸冰原形成 地表反照率↑進入冰室氣候
岡瓦納大陸解體
陸塊北移(向低緯)
回暖
3500萬年前(新生代早期)
1 印澳板塊撞歐亞
喜馬拉雅山+青藏高原
暖濕空氣無法深入內陸
南亞季風系統
2 山脈高 岩石風化旺盛
生物利用CO₃²⁻(大氣中的CO₂)+ Ca²⁺(岩石風化)形成殼體
二氧化碳不斷移除
地球降溫
南極冰封 200多萬年前北極冰封
短期氣候變遷
冰室氣候(200萬年內
冰期
冰原擴張
平均週期數十萬到數萬
間冰期
氣溫回升
平均週期數十萬到數萬
控制因素(米蘭科維奇)
地球自轉軸傾角(22.5° ~24.5° )
週期41000年
傾角大
高緯四季明顯
冬季冷夏季熱
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傾角小
高緯四季不明顯
夏季偏冷
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地球自轉軸指向
歲差或進動
以順時針方向繞圈
週期26000年
指向北極星(目前)
指向織女星
自轉指向+近日點遠日點
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地球繞日公轉軌道形狀
繞日公轉偏心率(10萬年為週期)
偏心率大
軌道接近正圓
接受到輻射量較多
內部因素
地球反照率變化
高緯太陽輻射降低
夏季冰原不易消融
冰源擴張
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深色陸地 海洋
反照率低
吸收太陽輻射增加
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溫室氣體濃度
冰川體積↑CO₂↓
氣溫下降需時長
冰川體積↓CO₂↑
氣溫上升迅速
全球冰川體積與CO₂濃度有正相關
季風變化
夏季太陽輻射增加
陸地增溫
夏季季風增強
冬季太陽輻射減少
陸地更加寒冷
冬季季風增強
末次冰期鼎盛期
兩萬年前冰原體積達最大(溫度最低)
台灣海峽露出海面
台灣與中國大陸連為一體
陸地面積擴大
反照率增加
全球溫度降
全球海平面比現在低約120m
高低緯海洋溫差大
大氣海洋環流更活躍
中緯度西風強勁
氣候指標
氣溫
二氧化碳(溫室氣體)
工業革命後快速上升