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上Ch7 (未來氣候 (暖化非均勻發生 (極區增溫高於熱帶區域, 陸地比海洋明顯且更不均勻), 本世紀末地表平均溫度比工業革命前高2~4度,海平面上…
上Ch7
未來氣候
暖化非均勻發生
極區增溫高於熱帶區域
陸地比海洋明顯且更不均勻
本世紀末地表平均溫度比工業革命前高2~4度,海平面上升60~90公分,主因為二氧化碳排放
暖化過快,來不及適應
高濃度溫室氣體不至於毀滅地球
古氣候變遷
長期氣候變化與其因素
因素
外部
太陽輻色能
太陽形成初期,發光強度為目前70%
太陽輻射能越強,地球接受能量越多
內部
海陸分布
陸地比熱小於海洋,長期氣候變化中,陸地位置是氣候變化主因
若陸地位於極區,有助冰原擴張,成為地球冷源
地球反照率
地球反射陽光比例,可受海洋分布、冰原面積等影響
若全球冰原面積增加,反照率變高,全球降溫
溫室氣體濃度
溫室氣體引發溫室效應
溫室氣體平均濃度越高,平均溫度越高
三次冰室氣候
3億年前
岡瓦納大陸飄移至南極,大陸冰原形成,反照率增加
3500萬年前
二氧化碳不斷被生物分解
北極出現大範圍冰雪
印澳板塊撞上歐亞大陸,形成喜馬拉雅山脈、清葬高原,造成氣候改變
8億~6億年前
降溫後,水氣凝結成海洋,海洋中生物進行除碳作用
二氧化碳降低,溫室效應減弱,四處皆兵穴覆蓋,形成雪團地球
溫室氣體含量大幅降低
氣候變化的證據
冰芯
分析冰晶H2O氫同位素與氧同位素比例可重建氣溫變化
下層冰芯較年老,上層較年輕
降雪壓密成冰,可將古大氣保存於冰中
樹輪
越靠近形成層的部分越年輕,越靠近中心的部分越年老
多年生樹木木質部會因溫度與降水,形成大小顏色不同的細胞
珊瑚
生長在溫暖淺海,可重建古海水高度變化
越靠近形成層的部分越年輕,越靠近中心的部分越年老
海洋層積物
下層岩芯較年老,上層較年輕
短期氣候變遷
因素
內部因素
地球反照率變化
高緯度輻射量降低,兵學反照率增加
深色陸地反照率低,地表吸收太陽輻射增加,暖化趨勢較顯著
季節變化
夏季太陽輻射週期性增加,陸地大幅增溫,夏季季風增強
冬季太陽輻射週期性減少,陸地更加寒冷,冬季季風增強
溫室氣體與溫度
冰川體積與大氣二氧化碳濃度成正關係
外部因素
地球自轉軸傾角
22.5度~24.5度,4萬年為周期
地球傾角大,四季明顯,不利冰原,地球傾角小,四季不明顯,有利冰原
地球自轉軸指向
歲差週期26000年
13000年後指向織女星
地球繞日公轉的軌道形狀
十萬年為周期
偏心率小,軌道成圓形,地球年輻射量大,偏心率大,軌道成橢圓形,地球年輻射量小
全球暖化
負面影響
天氣劇變
降水時空分布更不均
劇烈天氣更加平繁
影響陸地海洋生態
動物被迫遷徙
不適應者滅絕
海平面上升
極區融化,融冰流入海中
低窪地區淹沒
公共衛生問題
瘧疾傳播範圍增加
正面影響
石油開採容易
世界新穀倉產生
氣候遽變
例子
中世紀暖期
9~14世紀
維京人佔領格陵蘭
蒙古西征
小冰期
15~19世紀
格陵蘭被冰封,維京人放棄此地
新仙女木事件
成因
北美五大湖區冰原融化,大量淡水注入北大西洋,使溫鹽環流密度變小,無法下沉而趨緩,使得高緯兵員迅速擴張
13000年前短暫回冷
溫鹽環流影響
溫鹽環流減弱停止,北半球高緯冰原擴張,進入冰期,南半球海洋面積大,熱量可蓄積,南半球增溫,趨勢正好相反
全球海洋運輸帶,運送熱量與水氣