CH7全球氣候變遷

古氣候變遷

近代的氣候劇變

全球暖化

未來氣候

短期氣候變遷及其因素

氣候變化的證據

冰芯

珊瑚

樹輪

海洋沉積物

米蘭科維奇定理

季風變化

溫室氣體濃度

地球反照率

冰期與間冰期

溫鹽環流的影響

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暖化趨勢

暖化的正面與負面影響

暖化的速度與遽變

生長時會將周遭環境變化詳盡地記錄在碳酸鈣骨骼當中

降雪壓密成冰時,可將古大氣保存於冰層當中

顏色較淺、樹輪較寬~日照強烈、降雨豐沛時,細胞生長快速

有孔蟲(原生動物),具有碳酸鈣質的殼體,分析殼體中的氧同位素比值變化,可以得到全球冰川總體積、海水溫度

顏色較深、樹輪較窄~氣候寒冷或乾燥時,細胞生長緩慢

長期氣候變遷及其因素

外部因素

內部因素

太陽輻射能

越強,地球接收的能量越高

海陸分布

地球反照率

溫室氣體濃度

引發溫室效應

陸地比熱比海洋小,陸地所在的位置是氣候變化的主因

反照率~地球反射陽光的比例,可受海陸分布、冰原面積影響

越多,平均溫度越高

若全球冰原面積增加,則反照率變大,全球降溫

冰室氣候

3億年前

3500萬年前

8億~6億年前

因為二氧化碳含量降低,溫室效應減弱
導致冰河遍佈全球,形成雪團地球

岡瓦那大陸緩慢漂移經過南極,大量降雪使得大陸冰原形成,造成全球地表反照率提高,於是進入冰室氣候

山脈越高,岩石風化作用越旺盛。鈣離子被搬運至海水中,大氣中的二氧化碳溶進海水中變成碳酸根離子。如此不停作用,使二氧化碳不斷自大氣中移除,使地球降溫

冰期~氣候寒冷,冰原面積擴張時期

間冰期~介於兩個冰期之間,地表溫度回升的時期

地球繞日公轉的軌道形狀

地球自轉軸傾角

地球自轉軸指向

偏心率越小,軌道越接近圓形,地球接收的年輻射量越大

地軸傾角越大,高緯地區的四季越明顯,不利冰原發展

北極星/織女星

順暢時,高低緯度的氣候差異較小

減弱或停止時,北半球高緯冰原會擴張,北極轉冷,地球進入冰期
南半球海洋面積大,海洋熱量可以在南半球蓄積,南極反而增溫

中世紀暖期

小冰期

新仙女木事件

13000年前發生短暫回冷的情形

成因可能是當時北美洲五大湖區的冰原大規模融化,大量淡水注入北大西洋,使得次表層的溫鹽環流密度變小,下沉力量不足,導致溫鹽環流趨緩

工業革命後,全球地表平均溫度逐漸上升

正面

負面

世界新穀倉的誕生~加拿大、西伯利亞

石油開採更容易~北極海

海平面上升

天氣與氣候劇烈變化

影響陸地與海洋生態

公共衛生問題~蚊子、瘧疾

地球上若沒有溫室氣體,地表均溫將會下降至-18度C

暖化並非均勻地發生~極區的增溫顯著高於熱帶地區
、陸地比海洋明顯且更不均勻