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全球氣候變遷 (全球暖化 (負面衝擊 (海平面上升, 天氣與氣候的劇烈變化, 影響陸地與海洋生態, 公共衛生的問題), 正面影響 (世界新穀倉,…
全球氣候變遷
全球暖化
暖化趨勢
負面衝擊
海平面上升
天氣與氣候的劇烈變化
影響陸地與海洋生態
公共衛生的問題
正面影響
世界新穀倉
石油更容易開採
可能因素
人類排放溫室氣體及製造了許多強效的溫室氣體
人為與自然因素疊加
古氣候劇變
證據
冰蕊
南極冰層鑽取的冰蕊
顯示過去四十萬年來的地表氣溫變化與CO2濃度變化有相當大的關係
分析:由水中O18/O16比值可以重建過去溫度的變化
下層👉上層=老👉年輕
珊瑚
骨骼生長紋:靠近形成層👉遠離形成層=年輕👉老
碳酸骨骼中含鍶、鎂、鈾...等元素
樹輪
靠近形成層👉遠離形成層=年輕👉老
沉積物
下層👉上層=老👉年輕
利用碳酸鈣質中的O16、O18
長期氣候變遷
溫室氣候:大部分比現在溫暖的時間
冰室氣候:少部分比現在低溫的時間
3億年前
岡瓦那大陸(南美洲、非洲、澳洲、南極大陸組合體)緩慢飄移經過南極,陸地廣不及區,因而提供大陸冰原形成的有利條件,冰原形成後,冰雪反射陽光,地球反照率便因此提高
3500萬年前
印澳板塊撞上歐亞板塊,形成青藏高原後,促進岩石風化作用,消耗空氣中的CO2,溫室效應減弱,溫度下降
風雨會促進岩石風化,而大氣中H2O+CO2👉H2CO3,進入海洋後Ca2+ +CO3 2-👉CaCO3,生物死後CaCO3便沉入海底,CO2這種溫室氣體就會被不斷移除,氣候便下降
8-6億年前
地球大氣中溫室氣體含量的大幅降低是地表溫度轉冷的主要因素
影響因素
外部
太陽輻射
內部
溫室氣體濃度
海陸分布
地球反照率
短期氣候變遷
影響因素:地球接收到的太陽輻射量的變化
外部
地球繞日的軌道形狀
軌道受重力影響,形狀介在圓形到橢圓形間不斷變動
影響太陽和地球的距離產生微妙變化,進而影響太陽輻射地球的年累積量
偏心率越大👉軌道越橢👉年輻射量越小
地球自轉軸傾角
影響太陽直射、斜射,導致回歸線和極圈的緯度發生變化,季節因而改變
傾角越小👉四季越不明顯👉夏季溫度偏低👉利冰川發展
地球自轉軸指向的變化
地球自轉軸一直和黃道面保持23.5度,只是指向不停的變動,在力學上稱為
進動
,在天文上稱為
歲差
影響太陽直射、斜射,導致回歸線和極圈的緯度發生變化,季節因而改變
現在指向
北極星,
1.3萬年後指向
織女星
內部
季風的強弱
夏季輻射增強,冬季輻射減弱
夏季季風增強,冬季季風增強
冰期
:在冷暖氣候震盪中,氣候寒冷,冰原擴張的時期
2萬年前的末次冰盛期
間冰期
:夾在兩個冰期中,地表溫度回升的期間
氣候遽變
溫鹽環流
是因為海水溫度、鹽度分布不均,造成密度不同所引起的環流,其分布與表面洋流十分不同,多在深海,而且移動緩慢,時間尺度是以百年甚至千年來計算
溫鹽環流及其對氣候的影響
新仙女木事件
距今約13000年前,可能因為溫鹽環流減弱,全球氣候變得十分寒冷
回冷事件
仙女木系生長在極區苔原上的一種強威科草本開花植物,在氣候回暖時會銷聲匿跡,然而在13000年前的沉積物中,顯示仙女木突然茂盛,暗示當地曾經歷過一段快速回冷的事件,即為之命名
新仙女木事件與相近年分
近代
中美洲馬雅古文明
乾旱
8世紀
歐洲穩定成長
中世紀暖期
成吉思汗統一蒙古
中世紀暖期
吳哥窟文化終結
乾冷
9-14世紀
維京人撤離格陵蘭島
小冰期
15-19世紀
未來氣候
暖化速度及遽變值得注意
模擬未來氣候
暖化不至於毁滅地球
地球歷史上有些時期空氣中含有高濃度的CO2,濃度甚至比現在還高數倍,氣溫也遠高於現在,當時仍有豐富的生態,所以,高濃度的溫室氣體不至於毁滅地球
地球上如果沒有溫室氣體,則地表平均溫度將會是零下18度C,地球會是個冰封的世界,人類和多數生物將難以生存