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7.全球氣候變遷 (古氣候變遷 (短期氣候變遷及其因素 (控制冰期--間冰期變化 (外部因素 (地球自轉軸指向 (地軸的改變指向的現象稱為歲差或進動…
7.全球氣候變遷
古氣候變遷
長期氣候變遷及其因素
冰室氣候
少數時段 地球溫度較低且有大規模冰雪堆積
變遷因素
內部因素
海陸分布
地球反照率
反照率為地球反射陽光的比例
冰原面積增加 反照率變高 全球降溫
溫室氣濃度
引發溫室效應 使全球增溫
外部因素
太陽輻射能
溫室氣候
地球形成至今 大部分時間處於比現今溫暖的狀態
短期氣候變遷及其因素
冰期
氣候寒冷 冰源面積擴張的時期
間冰期
介於兩個冰期之間 地表溫度回升的時期
現今屬於冰室氣候中的間冰期
控制冰期--間冰期變化
外部因素
地球繞日公轉的軌道形狀
以10萬年為週期規律的大小變化
偏心率越小
軌道越接近圓形 地球接受的年輻射量越大(地球離太陽較近)
偏心率越大
軌道越接近橢圓形 地球接受的年輻射量越小(地球離太陽較近遠)
地球公轉的軸傾角
地軸傾角在22.5度到24.5度之間變動 周期約為41000年
傾角越大
高緯地區四季越明顯 不利冰源發展
傾角越小
高緯地區四季越不明顯 夏季偏冷 利於冰源發展
地球自轉軸指向
地軸的改變指向的現象稱為歲差或進動週期為26000年
目前地球自轉軸的指向北極星 13000年後將會指向織女星
內部因素
季風變化
地球反照率變化
溫室氣體濃度
近兩萬年的氣候變遷
全球冰原體積擴張達到最大
末次冰期鼎盛期
氣候變化的證據
樹輪
海洋成沉積物
存在於海中的原生生物--有孔蟲
具有碳酸鈣質殼體 死後變成海底沉澱物 成為海底的地質紀錄
冰芯
分析冰晶欸H2O的氫同位素與養同位素的比例 重建古溫變化
珊瑚
珊瑚存在於南北緯30度之間的溫暖淺海 研究珊瑚可以重建古海水面高度變化
碳酸鈣骨骼 可以重建古海溫資料
氣候
區域至全球天氣狀況的長期平均狀態
全球暖化
暖化趨勢
工業革命以來 全球地表平均溫度逐漸上升
二氧化碳濃度隨季節性變化
北半球夏季 植物光合作用使大氣中二氧化碳濃度降低
全球暖化的負面與正面影響
負面
天氣與氣候的劇烈變化
劇烈天氣的發生頻率與強度都可能或增高
影響陸地與海洋生態
海平面上升
公共衛生的問題
蚊子生存範圍擴大 傳播瘧疾登革熱 黃熱病的範圍增加
正面
世界新穀倉的誕生
高緯度地區更適合耕種 加拿大 西伯利亞可能成為新穀倉
石油開採容易
氣候遽變
近代的氣候劇變
千年尺度的氣候變化 南北半球狀況相反 與全球溫鹽環流的增強或減弱有關
近兩萬年來的氣候劇變
9~14世紀
中世紀暖期
全球相當溫暖
15~19世紀
小冰期
全球趨向寒冷
13000年前
新仙女木事件
進入短暫回冷
上次間冰期125000年前到末次冰盛期20000年前
地球氣候處於持續降溫
未來氣候
暖化的速度與遽變
若沒有溫室氣體 地表均溫將會下降至-18度
地球歷史上有二氧化碳濃度高於現在的時期 溫度也比現在高 因此高濃度的溫室氣體應不至於毀滅地球
學者預測本世紀末平均溫度比工業革命前高出2至4度 海平面上升60至90公分 主要增溫因素確定是溫室氣體的排放
氣候模式預測出暖化並非 均勻發生 降水 季風等氣候因子的改變也有明顯的地域性
全球暖化若過於快速 人類與生態系統可能來不及適應