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全球氣候變遷 (氣候劇變 (新仙女木事件 (13000年前, 末次冰盛期之後,全球進入變暖階段,發生短暫回暖的時期,…
全球氣候變遷
氣候劇變
千年尺度的氣候變化,南北狀況正好相反,此現象與全球的溫鹽環流增強或減弱有關
新仙女木事件
13000年前
末次冰盛期之後,全球進入變暖階段,發生短暫回暖的時期
北美五大湖區的冰原大規模融化,大量淡水注入北大西洋,使表層的溫鹽環流趨緩
小冰期
15~19世紀
全球趨向寒冷
中世紀暖期
9~14世紀
全球相當溫暖
末期時,全球轉為乾冷
未來氣候
若無溫室氣體,地表均溫將下降至-18度
全球暖化若過於快速,人類與生態系統可能來不及適應
極區的升溫現象顯著於熱帶地區
陸地的增溫現象比海洋明顯
古氣候變遷
氣候變化的證據
氣溫
冰芯研究顯示,地表氣溫變化與二氧化碳濃度變化有關
如果地球上沒有溫室氣體,地表平均溫度將會是18度
珊瑚
可以重建古海溫資料
可以重建古海水面高度變化
可以提供中低緯度的氣候資料
冰芯
藉由冰芯內的氣泡,可推估古大氣成分
冰芯內水的氫同位素,可重建古氣溫變化
樹輪
因當年降水或溫度的變化而形成大小不同細胞
日照強、降雨豐沛時,細胞生長快速、顏色較淺、樹輪較寬
氣候寒冷乾燥時,細胞生長緩慢、顏色較深、樹輪較窄
海洋沉積物
海中原生動物的碳酸鈣質殼體,含有兩種氧同位素,使殼體成為海底的地質紀錄
分析殼中的氧同位素比值變化,可得到全球冰川總體積與海水溫度
長期氣候的變遷及因素
影響因素
外部
太陽輻射能
輻射能越強,地球接收的能量越高
內部
溫室氣體濃度
溫室氣體越多,平均溫度越高
海陸分布
因陸地比熱比海洋小,陸地所在位置是氣候變化主因
地球反照率
若冰原面積增加,則反照率變高,全球降溫
三次冰室氣候
3億年前
大量降雪使得大陸冰原形成,地表反照率提高,遂進入冰室氣候
3500萬年前
二氧化碳溶在水中形成碳酸根離子,碳酸根離子與鈣離子沉積在海底,使二氧化碳不斷被移除,地球持續降溫
8~6億年前
溫室氣體含量大幅降低,是地表溫度逐漸轉冷的原因
地球降溫後,水氣凝結形成海洋,之後海中生物進行除碳作用
因二氧化碳含量降低,溫室效應減弱,導致冰河遍布,形成雪團地球
短期氣候變遷及因素
冰期與間冰期
冰期
氣候寒冷,冰原面積擴張的時期
間冰期
介於兩個冰期之間,地表溫度回升的時期
現在的地球算是間冰期
控制冰期與間冰期的因素
外部因素
地球繞日公轉的軌道形狀
繞日公轉的偏心率以10萬年為週期
地球自轉軸傾角
變動週期為41000年
地球自轉軸指向
變動週期為26000年
內部因素
地球反照率變化
溫室氣體濃度
季風變化
末次冰期鼎盛期
約2萬年前,全球冰原體積擴張到最大,溫度也降到最低
全球海平面比現代低約120公尺
陸地面積擴大,導致全球反照增加,溫度下降
全球暖化
暖化趨勢
由於人類在近代大量使用媒與石油,加劇二氧化碳的排放
二氧化碳濃度呈季節性變化
全球地表平均溫度逐漸上升
影響
正面影響
世界新穀倉誕生
使高緯度地區溫度升高
石油開採更容易
北極海冰減少,船隻更容易通過
負面影響
海平面上升
珊瑚礁島國被淹沒
變化最劇烈的地方是極區
積冰融化,反照率降低,使地表溫度上升
天氣與氣候的劇烈變化
劇烈天氣的發生頻率、強度增加
影響陸地與海洋生態
公共衛生問題
蚊子生存範圍擴大