全球变化课件08 近现代全球变化

1、温温 室室 效效 应应温室效应在全球能量平衡中的作用温室效应在全球能量平衡中的作用 自然过程控制下的温室效应使得地自然过程控制下的温室效应使得地表平均温度提高了表平均温度提高了3333C C。 地球表面平均温度：地球表面平均温度： 1515C C 月球表面平均温度：月球表面平均温度： -18-18C C如果没有温室效应，如果没有温室效应，生命就不可能存在生命就不可能存在。人类活动造成大气中温室气体的急剧增加，从而加强的温人类活动造成大气中温室气体的急剧增加，从而加强的温室效应，导致地球系统面临全球增暖的威胁。室效应，导致地球系统面临全球增暖的威胁。18世纪以前的世纪以前的CO2变化范围变化范围

2、19世纪到现在世纪到现在 CO2变化变化近半个世纪近半个世纪CO2的变化的变化温室气体产生的温室效应能否饱和温室气体产生的温室效应能否饱和刘玉芝、肖稳安、石广玉刘玉芝、肖稳安、石广玉 利用最新版本的大气气体吸收光谱资料HITRAN 2000，用精确的逐线积分算法，计算了大气CO2浓度加倍后产生的辐射强迫，研究了CO2温室效应的饱和度，以及饱和与非饱和的光谱范围。结论结论（1）在目前大气CO2含量下，CO2的15 m（660670cm-1）带中心已达到饱和；（2） CO2浓度变化对辐射强迫的贡献主要来自15 m带的两翼（左510650cm-1 ；右690840cm-1 ）；（3） 10 m带远远

3、没有饱和。虽然其带强比15 m带的峰值强度要小6个数量级以上，担它对总的辐射强迫仍有重要贡献。（4）其他的CO2吸收带贡献较小。气溶胶及其性质和分布气溶胶及其性质和分布 气溶胶的主要气候作用气溶胶的主要气候作用直接辐射强迫作用直接辐射强迫作用 间接辐射强迫作用间接辐射强迫作用气溶胶辐射强迫定量化的主要困难气溶胶辐射强迫定量化的主要困难大气存留时间短大气存留时间短气溶胶的与辐射强迫相关的重要参数及其大的时空变率气溶胶的与辐射强迫相关的重要参数及其大的时空变率粒径、相对湿度变化导致的粒径变化、复折射指数、粒子溶解性粒径、相对湿度变化导致的粒径变化、复折射指数、粒子溶解性在受到的阻力和重力作用达到平

4、衡时的沉降速度大气臭氧及其气候、环境和生态作用大气臭氧及其气候、环境和生态作用大气臭氧的分布、变化规律和臭氧洞大气臭氧的分布、变化规律和臭氧洞平流层臭氧的控制因素和臭氧洞的形成原因平流层臭氧的控制因素和臭氧洞的形成原因 臭氧的形成臭氧的形成臭氧的垂直分布臭氧的垂直分布南极臭氧洞南极臭氧洞臭氧洞的含义臭氧洞的含义臭氧的柱浓度小于臭氧的柱浓度小于200DU，即臭，即臭氧浓度较臭氧洞发生前减少超过氧浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域的区域 -10NASA Historical Imaging Of The Ozone Holes Rapid Growth Total Ozone Mapping

5、Spectrometer (TOMS) October 14 1980-2000 南南极极臭臭氧氧洞洞的的年年际际变变化化趋趋势势北极地区臭氧的变化北极地区臭氧的变化Scientists have not yet observed, on an annual basis, as severe a thinning of the protective ozone layer in the atmosphere over the Arctic. The ozone layer shields life on Earth from harmful ultraviolet radiation. A n

6、orthern ozone hole could be significant since more people live in Arctic regions than near the South Pole. Unlike the Antarctic where it is cold every winter, the winter in the Arctic stratosphere is highly variable. NASA satellite and airborne observations show that significant Arctic ozone loss oc

7、curs only following very cold winters.中纬度和热带地区臭氧的变化中纬度和热带地区臭氧的变化由于火山活动的影响，由于火山活动的影响，南北纬南北纬20206060之间之间地区的大气臭氧总量地区的大气臭氧总量存在少量的减少；未存在少量的减少；未发现发现20N20N20S20S之间之间地区的大气臭氧总量地区的大气臭氧总量发生变化。发生变化。“青藏高原臭氧低谷青藏高原臭氧低谷”人类活动的影响人类活动的影响CFCsCFCs和氮氧化物等臭氧层消耗物质的作用和氮氧化物等臭氧层消耗物质的作用The very thing that makes Ozone good for f

8、iltering UV radiation makes it easily destroyed: it is very unstableCFCsCFCs等破坏臭氧层的光化学过程等破坏臭氧层的光化学过程（在实验室经过大量实验证明）（在实验室经过大量实验证明）CFCsCFCs等等臭氧层消耗物质的源臭氧层消耗物质的源进入平流层的臭氧层消耗物进入平流层的臭氧层消耗物质的绝大多数来自人类活动。质的绝大多数来自人类活动。大气的运动和化学物大气的运动和化学物质在大气中的混合，质在大气中的混合，使使CFCsCFCs等臭氧层消耗等臭氧层消耗物质进入平流层。物质进入平流层。太阳活动和火山活动太阳活动和火山活动对平

9、流层臭氧变化长期趋势的影响对平流层臭氧变化长期趋势的影响迄今为止，没迄今为止，没有证据表面，有证据表面，太阳活动和火太阳活动和火山活动等自然山活动等自然强迫力对平流强迫力对平流层臭氧变化的层臭氧变化的长期趋势产生长期趋势产生显著影响。显著影响。总体变化了0. 6 总体变化了0. 6 ，表现更明显总体变化了0. 6 陆地比海洋变化大，陆地温度变化达到 。-800-400040080012001600200020100-10-20-302223242514C ()Tem. (C)Calendar age (AD)1利用石笋重建最近利用石笋重建最近2600年夏季温度年夏季温度与树轮碳与树轮碳14对比对比(粗线为粗线为10次多项式拟合次多项式拟合)树轮碳树轮碳14的衰减同与太阳活动相联系的宇宙射线强度有关的衰减同与太阳活动相联系的宇宙射线强度有关 正在消失中的绿色宝库正在消失中的绿色宝库Global forest cano