第3章第四纪气候变化和海平面变化课件

3.第四纪气候变化和海平面变化3.0前第四纪气候变化概述3.1第四纪气候变化3.2第四纪海平面变化3.3气候变化原因和未来气候与环境变化趋势问题探讨3.第四纪气候变化和海平面变化3.0前第四纪气候变化概1第3章第四纪气候变化和海平面变化3.0前第四纪气候变化概述(1)气候旋回

从温暖气候到寒冷气候称一个气候旋回。(2)气候旋回分级：可分四级(3)中生代的气候特点

是地球气候史上最显着的高温期。(4)新生代的气候特点

是一个气候比较温暖而不断降温的时期(5)第四纪冰期和间冰期的交替作用。第3章第四纪气候变化和海平面变化2(2)气候旋回分级---可分4级：1）第一级：107-1082）第二级：105第四纪冰期和间冰期的交替作用3）第三级：104

冰阶和间冰阶的交替作用

4）第四级：102(2)气候旋回分级---可分4级：3）第三级：103第3章第四纪气候变化和海平面变化课件4

气候旋回分级---可分4级：（1）第一级：107-108地史上出现过5次大冰期：

1）太(早元)古代冰期(23亿年BP)2）晚元古代冰期(6-8亿年BP)

3）奥陶纪-志留纪冰期(4-4.5亿年BP)4）石炭纪-二叠纪冰期(3亿年BP)

5）第四纪冰期（2）第二级：105

第四纪冰期和间冰期的交替作用

（3）第三级：104

冰阶(亚或副冰期)和间冰阶(间阶段)的交替作用（4）第四级：102气候旋回分级---可分4级：（3）第三级：1045前寒武纪古地理前寒武纪（6亿年前）前寒武纪古地理前寒武纪（6亿年前）6古生代晚期的古地理古生代（6－2.5亿年前）古生代晚期的古地理古生代（6－2.5亿年前）7（1）第一级：107-108地史上出现过5次大冰期：1）早元古代冰期2）晚元古代冰期3）奥陶纪-志留纪冰期4）石炭纪-二叠纪冰期5）第四纪冰期（1）第一级：107-1088第3章第四纪气候变化和海平面变化课件9中生代（2.5－0.7亿年前）中生代古地理中生代（2.5－0.7亿年前）中生代古地理10

一千万年前，南极洲(Antarctica)整个被冰雪所覆盖，同时北方的大陆也开始迅速冷却。世界看起来已经和今天非常类似，不过佛罗里达州(Florida)和亚洲(Asia)的一部份则还是在海洋的覆盖下晚第三纪（1000万年前）

113.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.1.1.1宏观标志

（1）岩石气候标志

（2）地貌气候标志

1）冰斗

2）古冰楔和冻融褶皱构造

3）沙丘和湖岸线

（3）生物化石气候标志

1）植物化石

2）哺乳动物化石

3）陆生软体动物化石

4）海生软体动物化石和珊瑚化石

5）微体古生物化石

冰川、冻土地貌和堆积物反映寒冷气候条件河、湖、沼地貌和堆积物、红粘土风化壳、石灰华、石钟乳反映温暖气候条件风力、暂时性流水地貌和堆积物。岩屑型风化壳反映干旱、半干旱气候条件3.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.112气候对地貌的影响与控制化学风化；块体移动；流水作用流水作用；化学风化；土溜（土壤蠕动）流水作用、风化作用（尤其物理风化）、快速物质移动干化（旱化）作用；风力作用；流水作用冰冻作用；泥流作用；流水作用冰川作用；雪蚀作用；风力作用主要地貌过程陡坡峭峰（中期阶段）、浑圆缓丘（晚期阶段）、深厚土壤、生物礁湿热气候区浑圆的山坡、土壤覆盖、岭谷相间、广泛的水流沉积温润气候区山麓面、冲积扇、劣地（崎岖地）半干旱气候区沙丘、盐盘、风蚀盆地、穴状风化、干旱谷、风蚀垄槽干旱气候区多边形地面、泥流阶地、石海、石河、石冰川、冰丘冰缘气候区刃脊、角峰、冰斗、冰碛冰川气候区主要地貌特征气候区气候对地貌的影响与控制化学风化；块体移动；流水作用流水作用13主要陆地植物群落外貌热带雨林主要陆地植物群落外貌热带雨林14主要陆地植物群落外貌热带雨林主要陆地植物群落外貌热带雨林15热带稀树草原热带稀树草原16热带荒漠热带荒漠17阔叶林阔叶林18温带植被温带植被19温带植被温带植被20温带草原温带荒漠温带草原温带荒漠21针叶林针叶林22针叶林针叶林23暗针叶林王朗保护区的原始森林是川西北保存最完整的一片，粗大的冷杉、云杉直指云天。区内四季皆景，洁净的空气、溪流、明显的植物垂直带谱，令人留连忘返。夏季凉爽，平均气温12.7℃，暗针叶林王朗保护区的原始森林是川西北保存最完整的一片，粗大的24云杉冷杉云杉冷杉25植物中的“大熊猫”——百山祖冷杉仅在浙江南部庆元县百山祖南坡海拔1700米地带的针阔混交林中保存４株，并且难于开花结果，因而已被列为世界亟待保护的濒危植物。裸子植物植物中的“大熊猫”——百山祖冷杉仅在浙江南部26全球气候变迁，逼使冷杉分布区的变迁。在植物分类系统中，冷杉是古老的裸子植物松科中的一个属，全球气候变迁，逼使冷杉分布区的变迁。在植物分类系统中，冷杉是27第3章第四纪气候变化和海平面变化课件28第3章第四纪气候变化和海平面变化课件29干湿冷暖孢粉知道干湿冷暖孢粉知道30孢粉电子采样仪，用于持续监测空气中的孢粉含量。空气孢粉粒是记录环境变化与过程的一种重要信息载体。其组合特征能够大致反映当地主要的植被类型。要应用价值。因此，探讨现代孢粉谱中主要孢粉类型的空间分布及其变化规律，及其与区域植被的关系，将为研究孢粉散布、搬运和沉积机制，建立现代孢粉—植被—气候关系模型提供可靠的依据，在青藏高原古植被与古环境重建中具有重要应用价值。孢粉电子采样仪，用于持续监测空气中的孢粉含量。空气孢粉粒是记31哺乳动物化石哺乳动物化石322007年6月7日，徐州市九里山的白云洞古哺乳动物群遗址。剑齿虎的上犬齿泥河湾动物群更新世早期和中期2007年6月7日，剑齿虎的上犬齿泥河湾动物群更新世早期和中33三趾马动物群研究是中国古脊椎动物学诞生的标志，长期以来备受关注。泥河湾动物群三趾马动物群研究是中国古脊椎动物学诞生的标志，长期以来备受关34

黑龙江发现完整猛犸象骨骼化石，距今已有1万多年

35反映寒冷气候条件反映寒冷气候条件36披毛犀化石反映寒冷气候条件披毛犀化石反映寒冷气候条件37反映温暖气候条件反映温暖气候条件38马来貘野生数量很少，属世界濒危物种。貘科是现存最原始的奇蹄目，保持前肢4趾后肢3趾等原始特征。马来貘野生数量很少，属世界濒危物种。貘科是现存最原始的奇蹄39小仓鼠猞狸和雪兔啮齿动物——是咬东西的动物反映干旱、半干旱气候条件小仓鼠猞狸和雪兔啮齿动物——是咬东西的动物反映干旱、半干旱40中新世黄土-古土壤剖面中的蜗牛化石陆生软体动物化石(1)Metodontia（间齿螺——指示温湿环境）类,此类的M.sp.最早出现于约13MaBP的温湿时期(2)Cathaica（华蜗牛——指示干冷环境）类,这一类群是中国黄土区特有的区域性种类,是第四纪黄土地层中重要的组成分子之一.中新世黄土-古土壤剖面中的蜗牛化石陆生软体动物化石(1)41海生软体动物浮游软体动物幼虫海生软体动物浮游软体动物幼虫42第3章第四纪气候变化和海平面变化课件43第3章第四纪气候变化和海平面变化课件44八射珊瑚亚纲六射珊瑚亚纲钝胶珊瑚亚纲海葵珊瑚亚纲八射珊瑚亚纲六射珊瑚亚纲钝胶珊瑚亚纲海葵珊瑚亚纲45草莓海葵

珊瑚软体类海葵目

公主海葵

珊瑚软体类,

莲花海葵

珊瑚软体类海葵目大榔头珊瑚

珊瑚软体类石珊瑚目草莓海葵

珊瑚软体类海葵目

公主海葵

珊瑚软体类,

莲花海46

圣诞树珊瑚

珊瑚软体类

紫点海葵

珊瑚软体类

珊瑚软体类

玫瑰珊瑚

珊瑚软体类

圣诞树珊瑚

珊瑚软体类

紫点海葵

珊瑚软体类

珊47石珊瑚石珊瑚48石珊瑚的分类石珊瑚的分类49第3章第四纪气候变化和海平面变化课件50第3章第四纪气候变化和海平面变化课件51分布在热带浅海区，以群体为主，与单细胞双鞭毛藻共生，称造礁石珊瑚另一类分布在深海冷水，以单体为主，不成礁，称非造礁石珊瑚。最大栖息深度可达6000米。最适水温25～29℃，13℃以下就会死亡。适宜盐度27～40。要求洁净的海水，坚硬的基底。石珊瑚的分类13-16℃分布在热带浅海区，以群体为主，与单细胞双鞭毛藻共生，称造礁石52放射虫放射虫化石具有良好的年代指示作用，故為很好的标准年化石(indexfossil)。

其骨骼的化學成分為二氧化矽，若大量的放射虫堆积在海床，经成岩作用后可形成燧石，属于沉积岩类的岩石示暖的微体古生物-----放射虫示暖的微体古生物-----53有孔虫(Foraminifera)有孔虫(Foraminifera)54广东省中山市三乡镇全球首个有孔虫公园有孔虫壳旋方向左旋示冷，右旋示暖广东省中山市三乡镇全球首个有孔虫公园有孔虫壳旋方向左旋示冷，55甲藻桥穹藻新月藻硅藻——示冷甲藻桥穹藻新月藻硅藻——示冷56夏威夷毛伊岛这种像玻璃的针状物是海绵骨针，海绵骨针形成了海绵的内部骨架。这种物质是由硅石构成，这些针状物非常坚硬和尖锐，能刺破人类肉体。它们围绕在一个螺旋贝壳周围，主要组成成分碳酸钙已经分解，并被腐蚀掉。

夏威夷毛伊岛573.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.1.1.1宏观标志

硅铝率SiO2/AI2O3

硅铁率SiO2/Fe2O3

硅氧化物率SiO2/R2O3

1.5-1.6热带砖红壤

2-2.2亚热带红壤

2.3-2.7黄壤

冰期海洋CaCO3沉积多间冰期粘土沉积多黄土中温暖气候CaCO3含量少黄土中干冷气候CaCO3含量多3.1.1.2微观标志

（1）氧同位素:冷时O18少,热时O16少

（2）粘粒分子率

（3）碳酸钙的含量

（4）粘土矿物湿润气候，高岭石含量多干冷气候，伊利石含量多3.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.583.1.2.1欧洲(表3-1)(6冰5间冰)3.1.2.2北美大陆(表3-2)(4冰3间冰)3.1.2.3深海沉积物及其化石记录(图3-1)加勒比海底15.4米厚的沉积层

(4冰3间冰)

3.1.2.4冈瓦纳大陆上的地质记录(表3-3)

(4洪3间洪)

中国?鄱阳冰期间冰期大姑冰期间冰期庐山冰期间冰期大理冰期冰后期更老的冰期3.1.2更新世气候变化的地质记录

典型气候区及其地质记录3.1.2.1欧洲(表3-1)(6冰5间冰)鄱阳冰期间冰期593.1.2.5第四纪气候区及其环境特征冰期与间冰期及其环境特征（1）冰期与间冰期（2）冰期、间冰期的环境特征

1）气温和降水量

2）冰雪层

3）气候带移动

4）海平面变化干旱期与湿润期及其环境特征高纬度区和高山区冰期时最冷比现在低5-7°C，降水少间冰期时年均温升2-5°C，降水多冰期时冰雪层覆盖广、厚；冰期时向两极移，间冰期向赤道移冰期海平面下降，间冰期上升中低纬度区3.1.2.5第四纪气候区及其环境特征高纬度区和高山区冰期时60冰期与间冰期干旱期与湿润期(间洪积期与洪积期)雨期和间雨期高纬度区和高山区中低纬度大部分地区副热带高压带部分地区（北回归线附近）高纬度区和高山区、中低纬度大部分地区、副热带高压带部分地区三区气候的对应关系？冰期与间冰期高纬度区和高山区中低纬度大部分地区副热带高压带部61高纬度区和高山区中低纬度大部分地区副热带高压带部分地区（北回归线附近）冰期间冰期干旱期湿润期

雨期洪积期间雨期间洪积期高纬度区和高山区中低纬度大部分地区副热带高压带部分地区（北回62

3.1.3全新世气候变化（1）前北方期(--9500a）温暖，较潮湿（2）北方期(9500--7000a），较干暖（3）大西洋期(7000--5000a），温暖，潮湿（4）亚北方期(5000--2500a），较干暖（5）大西洋期(2500--2300a），较湿冷（6）现代期--20世纪升温阶段冰后期全球变暖（globalwarming）冰后期全球变暖（globalwarming）63全新世气候变化也可分4个阶段（1）全新世早期升温阶段A（2）全新世中期高温阶段B（3）全新世晚期降温阶段C(a、b、c）（4）20世纪升温阶段D冰后期全球变暖（globalwarming）全新世气候变化也可分4个阶段冰后期全球变暖（gl64

在过去的一个多世纪中，全球均温升高了0.3-0.6°C，但增温的趋势是不均匀的，以1910-1940年和1975-1992年两个时段的增温比较显著，80年代是最暖的10年，据统计资料，1998年是近千年来全球温度最高的一年。全球变暖的原因有两个方面：自然原因和人为原因。人类活动对全球环境的显著影响是近一百多年来的事，特别是19世纪后半叶以来人类通过燃烧化石燃料和砍伐森林所造成的大气温室效应加剧的影响。自然原因：太阳活动、火山活动、厄尔尼诺等波动性变化人为原因：温室气体排放——趋势性变化全球变暖（globalwarming）在过去的一个多世纪中，全球均温升高了0.3-0.6°65

影响全新世气候变化的因素

1）油膜效应2）阳伞效应

3）厄尔尼诺和那尼拉现象

4）热导效应5）湖泊效应

6）荒漠化效应7）绿洲效应

8）洋面封冻效应9）温室效应

10）地形起伏变化对气候的影响地形起伏变化对气候的影响66油膜效应油膜效应672）阳伞效应火山尘埃、烟雾、水蒸汽遮天避日影响气候——阳伞效应2）阳伞效应火山尘埃、烟雾、水蒸汽遮天避日影响气候——阳伞效683）洋流和厄尔尼诺现象（1）洋流概念：海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动。（2）分类：按成因分为：风海流、密度流、补偿流(盐度)，可在水平方向，也可发生在垂直方向（分为上升流和下降流）按洋流本身与周围海水温度的差异：暖流（洋流水温比流经海区水温高）和寒流。按流经地理位置：赤道流、大洋流、极地流、沿岸流。（3）因素：风对海水的应力、海水的压强梯度力。3）洋流和厄尔尼诺现象（1）洋流概念：海洋中具有相对稳定的流69世界洋流分布图世界洋流分布图70厄尔尼诺：源于西班牙文（ELNino），原意为“圣婴”，用来表示在南美洲西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）向西延伸，经赤道东太平洋至日期变更线附近的海面温度异常增暖的现象。厄尔尼诺和拉尼娜现象厄尔尼诺：厄尔尼诺和拉尼娜现象71在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸，每过几年，东向信风减弱，导致沿岸上升流也随之减弱或消失，暖水倒流，水温上升，大气对流逐渐变得活跃，海洋里由于上升流的减弱，表层海水的营养物质含量减少，并且由于温度的升高，鱼类大量死亡，使秘鲁渔场大幅度减产，同时南美洲西部地区连降大雨。在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸，每过几年，东向72第3章第四纪气候变化和海平面变化课件73

在正常年份，此区域东向信风盛行。

赤道表面表层暖水向西太平洋输送、堆积,使海平面上升，海水温度升高。东太平洋表层海水离岸漂流，海平面和温度降低营养盐丰富，浮游生物、鱼类和鸟类增多。由于海水温度低，水温低于气温，空气层结稳定，对流不易发展，赤道东太平洋地区降雨偏少，气候偏干；而赤道西太平洋地区由于海水温度高，空气层结不稳定，对流强烈，降雨较多，气候湿润在正常年份，此区域东向信风盛行。74东向信风盛行东向信风减弱或吹西风东向信风盛行东向信风减弱或吹西风75

反厄尔尼诺或拉尼娜现象

拉尼娜（LaNina）指的是厄尔尼诺现象的反相。即赤道东太平洋海温较常年偏低。这里本来就是海洋寒流的活动区。其与正常年份相比，只是海温偏低程度的差别，而不是冷暖性质的对立。一般来说拉尼娜的影响和破坏力没有厄尔尼诺严重。对它的研究也不及厄尔尼诺多。

拉尼娜常发生于厄尔尼诺之后，但也不是每次都这样。厄尔尼诺与拉尼娜相互转变需要大约四年的时间。反厄尔尼诺或拉尼娜现象拉尼娜（LaNina）指的76反厄尔尼诺（拉尼娜）拉尼娜（LaNina）：当东向信风异常加强时，赤道东太平洋海水上翻异常强烈，降水异常偏少；而赤道西太平洋海水温度异常偏高，降水异常偏多。反厄尔尼诺（拉尼娜）拉尼娜（LaNina）：当东向信风77东向信风盛行东向信风减弱或吹西风东风比正常强东向信风盛行东向信风减弱或吹西风东风比正常强78

南方涛动（SouthernOscillation）：指南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压之间气压变化负相关关系，即南太平洋副热带高压比常年增高时，印度洋赤道低压就比常年降低，两者气压变化有“跷跷板”现象，称为涛动。

ENSO：南方涛动与厄尔尼诺之间存在内在成因上的联系，将二者合称为厄尔尼诺/南方涛动。厄尔尼诺/南方涛动厄尔尼诺/南方涛动79世界洋流分布图副热带高压比常年增高印度洋赤道低压比常年低世界洋流分布图副热带高压比常年增高印度洋赤道低压比常年低80弱东风或吹西风东风比正常强副热带高压比常年增高印度洋赤道低压比常年低副热带高压比常年低厄尔尼诺/南方涛动海水温度正距平在0.5°C以上海水温度负距平在0.5°C以上拉尼娜/南方涛动弱东风或吹西风东风比正常强副热带高压比常年增高印度洋赤道低压81

ENSO的主要特征是当赤道东太平洋海水温度出现异常升高时，南方涛动指数SOI却出现异常低相位。目前大体上连续三个月赤道东太平洋海水温度正距平在0.5°C以上或其季距平达到0.5°C以上，就可认为发生了厄尔尼诺事件。如果达到上述数值的负距平，则为反厄尔尼诺事件（拉尼娜条件）。厄尔尼诺/南方涛动厄尔尼诺/南方涛动82

4）“城市热岛”与城市风

城市的温度一般高于周围的郊区和农村，城市尤如一个温暖的岛屿，称为“城市热岛”。这主要是城市上空通过乱流扩散从暖的建筑物得到显热，并且吸收城市表面和污染层放出的长波辐射的结果。由于热岛效应的存在，城市的年平均温度要比郊区高0.5～1℃。4）“城市热岛”与城市风城市的温度一般高于周835）湖泊效应良性循环5）湖泊效应良性循环84湖泊效应与水、气、生相互作用

一般来说，湖泊周围地区降水比较多，气候比较湿润，植被也就比较繁茂。植被繁茂又反过来，增加了地面下渗，增强了蒸腾作用，从而增大了大气湿度、土壤湿度与大气降水。因此，水库建造后，常常会使水库周围地区降水增多、空气湿度增大，就是这个道理。良性循环湖泊效应与水、气、生相互作用一般来说，湖泊周围地区降85例如新安江水库1960年建成后：1）建库前湖区蒸发量720mm，建库后为775mm，

湖泊周围降水增加；2）建库后库区平均温度升高0.4-0.8°C，

温度年较差减少；3）湖面风速增大30%，白天由湖面吹向陆地，夜晚反之4）湖区年均温度升高，常年多晨雾，无霜期延长25天；5）云团经过湖面时变得温顺稳定，雷电阵雨减少；6）水库周围植被变化。良性循环例如新安江水库1960年建成后：良性循环86

在干旱半干旱地区，当地面植被受到破坏，地面所吸收的太阳辐射能明显减少。白天在阳光照射下，地面强烈增温，使地面长波辐射增强。又因为地面散失的热量很多。在那里的空气一定要下沉，压缩增温。由于下沉的空气十分干燥，使得气候进一步变干，从而导致植被的进一步减少，这就是地面的沙漠化效应。当植被受到破坏，降水的利用率降低。因为没有植被对降水的拦截，土壤入渗减弱，大部分降水以径流的形式流走；地面蒸发作用加强。因而导致区域水平衡的破坏，从而使区域气候变干，植被进一步变稀少，即进一步沙漠化。6）沙漠化效应恶性循环在干旱半干旱地区，当地面植被受到破坏，地面所吸收的太87沙漠空气干燥，温度日较差较大，降水稀少。而沙漠里的绿洲由于土壤湿度大、蒸发和蒸腾到空气中的水较多，空气湿度较大，降水较多；由于含水量大的土壤的热容量较大，蒸发和蒸腾对热量的调节，土壤湿度和近地面气温日较差较小。7）绿洲效应良性循环沙漠空气干燥，温度日较差较大，降水稀少。而沙漠里的绿洲由于土88

洋面封冻产生的环境效应叫做洋面封冻效应。洋面封冻是发生在水圈的变化，但是洋面封冻不仅会影响到气候，而且还会直接或者间接地影响到生物。气候与生物的变化又反过来作用于水圈。因此，从洋面封冻效应可以看出水圈、大气圈、生物圈之间的相互作用的关系与机制。8)洋面封冻效应洋面封冻产生的环境效应叫做洋面封冻效应。洋面封冻是发89

温室气体——大气成分特别是某些微量和痕量气体，能强烈吸收地面的长波辐射并将其转化为热能，再通过大气逆辐射将热量还给地面，对地面起着保温作用，即大气的“温室效应”，使地球表面温度和近地面大气温度维持在一定的范围内，适合地球生物和人类的生存。温室气体包括：大气固有的CO2、水汽、O3、CH4、N2O等成分，也包括人类释放的污染物质氟氯烃化合物（CFCs）和CO2、CH4等。9）温室效应温室气体——大气成分特别是某些微量和痕量气体，能强烈90

10）地形起伏变化对气候的影响

青臧高原和美国西部高原的形成，对亚洲、北美和世界气候产生了巨大影响。如长江中下游地区地处副热带高压区，应为炎热干燥的荒漠地带（非洲北部），由于青臧高原隆起长江中下游地区实际是温暖湿润的亚热带森林气候。10）地形起伏变化对气候的影响91高原隆起使得高纬地区的冷空气可以源源不断的向中纬地区输送，导致中纬度地区温度降低；随着高原隆起，地面积雪越来越多，地面反射率增高，使地面接受到太阳辐射减少，导致地面温度降低；随着高原隆起，高原与周围地区的高差增大，地面侵蚀作用加强，使得参与风化作用的物质和二氧化碳增多，大气中二氧化碳浓度降低，温室效应减小，世界气候变冷高原隆起导致北半球晚新生代气候变冷高原隆起使得高纬地区的冷空气可以源源不断的向中纬地区92欧亚大陆内部干旱气候的形成，与青臧高原隆起有关。作用机制有：高原与山地的形成，导致西风带的分叉，水汽运移不再经过这些地区；高大地形阻挡了来自附近海洋的水汽进入内陆地区；由于热力作用使得这些地区盛行下沉气流；在高大地形的上游地区，风暴发生频率较低。青藏高原隆起导致北半球中纬地区干旱气候形成青藏高原隆起导致北半球中纬地区干旱气候形成93高原隆起，加强季风环流，使气候的季节差异增大青藏高原将继续隆高约1000多米将使气候的季节差异更大,气候将更寒冷高原隆起，青藏高原将继续隆高约1000多米将使气候的季节差异943.1.4第四纪气候演化3.1.4.1世界第四纪气候演化全球更新世可划分6次大的冷期和5次暖期北半球:从极地到赤道可分9个气候植被带

(1)极地冰盖，（2）大陆冰川，（3）永冻层(4)苔原，（5）温带森林，（6）地中海植被(7)荒漠和草原，（8）热带疏林草原（9）赤道雨林南半球:南极和山岳地带是冰期和间冰期交替其他大部分地区是雨期和间雨期交替干旱期和湿润期交替3.1.4第四纪气候演化95高纬度区和高山区中低纬度大部分地区副热带高压带部分地区（北回归线附近）冰期间冰期干旱期湿润期

雨期间雨期高纬度区和高山区中低纬度大部分地区副热带高压带部分地区（北回963.1.4.2中国第四纪气候变化概况

中国上新世气候：中国早更新世气候（1）中国早更新世早期：（2）中国早更新世中期：（3）中国早更新世晚期：

中国中更新世气候（1）中国中更新世早期：（2）中国中更新世中期：（3）中国中更新世晚期：-1.8MaBP1.8-0.9MaBP0.9-0.73MaBP0.73-0.125MaBP2.6-0.73MaBP0.73-0.6MaBP0.6-0.3MaBP0.3-0.13MaBP暖冷暖冷冷暖冷青藏高原隆升到海拔3000米中国三大地貌阶梯结构已确立3.1.4.2中国第四纪气候变化概况-1.8MaBP1.97中国晚更新世气候（1）中国晚更新世早期：（2）中国晚更新世晚期：中国全新世气候（1）中国全新世早期：（2）中国全新世中期：（3）中国全新世晚期：125-10kaBP125-75kaBP冷暖75-10kaBP10kaBP

–至今10–7.5kaBP过渡暖7.5–2.5kaBP2.5kaBP

–至今干凉中国晚更新世气候125-10kaBP125-7598（3）中国全新世晚期：（2）中国全新世中期：（1）中国全新世早期：（2）中国晚更新世晚期：（1）中国晚更新世早期：（3）中国中更新世晚期：（2）中国中更新世中期：（1）中国中更新世早期：（3）中国早更新世晚期：（2）中国早更新世中期：（1）中国早更新世早期：--1.8MaBP1.8-0.9MaBP0.9-0.73MaBP0.73-0.6MaBP0.6-0.3MaBP0.3-0.13MaBP冷暖冷冷暖冷Q1130-75kaBP75-10kaBP10–7.5kaBP7.5–2.5kaBP2.5kaBP

–至今Q2Q3Q4暖冷较冷干暖干凉鄱阳冰期大姑冰期庐山冰期大理冰期冰后期（3）中国全新世晚期：--1.8MaBP1.8-0.999中国全新世中晚期：第一暖期3000-1000a

B.C暖：+2°C仰韶和殷墟文化第一冷期1000-850a

B.C周初短暂冷期：汉水结冰第二暖期770aB.C—公元初春秋战国、秦、汉暖：第二冷期公元初-600aA.D东汉、三国、南北朝280aA.D：-1-2°C，黄淮结冰第三暖期600-1000a

A.D隋唐时代最暖：竹、梅、柑桔在无雪西安第三冷期1000-1200aA.D南宋太湖水结冰、洞庭柑桔冻死第四暖期1200-1300a

A.D元代转暖：竹生存线北移第四冷期1400-1700aA.D明末清初现代小冰期：江湖结冰、柑桔冻死中国全新世中晚期：第一暖期3000-1000aB.C暖：100第3章第四纪气候变化和海平面变化课件101中国第四纪气候变化概况总结西部山地高原、东北山地冰期和间冰期交替作用东北平原华北区冰缘作用较强的干（冷）、湿（暖）交替作用华南区较弱的干（冷）、湿（暖）交替作用青藏高原加速隆升，引起东西部气候发生明显的分异东部平原北纬41-33°N

气候敏感带中国第四纪气候变化概况总结西部山地高原、东北山地冰期和1023.1.5气候变化原因和未来气候与环境变化趋势问题的探讨3.1.5.1气候变化原因概述第四纪冰期成因问题（1）辛普森假说：太阳辐射量变化说（2）米兰科维奇假说：地球表面热分布变化(近15万年对应性好）（4）弗里特假说：地壳运动引起的（能解释冰期、间冰期的交替）地球轨道偏心率地轴倾斜度岁差e;0-0.6现0.017;

e大,扁,季差大,冷

周期96kaε;

21.8-24.4°现23°27

ε小,冷

41kaP;地轴摇摆,圆锥运动；引起近日点和季节长短变化

210ka冰期启搏器比较正确3.1.5气候变化原因和未来气候与地球轨道偏心率地轴倾斜度岁1033.1.5气候变化原因和未来气候与环境变化趋势问题的探讨3.1.5.1气候变化原因概述3.1.5.2未来气候变化趋势与预测问题

1．增温说

2．降温说3.1.5气候变化原因和未来气候与104珠峰冰川对比图片。上图为1968年中科院珠峰考察时拍摄的中绒布冰川；下图为绿色和平2007年拍摄的中绒布冰川19682007珠峰冰川对比图片。上图为1968年中科院珠峰考察时拍摄的中绒105哈龙冰川冰舌末端位置对比图片。上图摄于1981年6月；下图摄于2005年6月。通过两张照片中冰川末端、冰川厚度、表碛覆盖等对比可以看出随着全球变暖，近25年老哈龙冰川退缩显著。19812005哈龙冰川冰舌末端位置对比图片。上图摄于1981年6月；下图摄106黄河源冰湖溃决对比图片。上图摄于2005年6月；下图摄于2005年9月。黄河源冰湖溃决对比图片。上图摄于2005年6月；下图摄于20107黄河源冰湖溃决对比图片。上图摄于2005年6月；下图摄于2005年9月。黄河源冰湖溃决对比图片。上图摄于2005年6月；下108阿根廷巴塔哥尼亚的Upsala冰川对比图片，上图为1928年拍摄的老照片，与下图不断退缩的冰川现状形成对比。1928阿根廷巴塔哥尼亚的Upsala冰川对比图片，上图为1928年109由于近年来欧洲夏季高温和冬季降水减少，那里的冰川正在迅速消融。自1856年以来，奥地利巴斯特泽冰川就开始缩小。上图是卫星拍摄，类似的图片被科学家用于全球范围内的冰川运动。照片是美国宇航局在2001年拍摄的。奥地利巴斯特泽冰川由于近年来欧洲夏季高温和冬季降水减少，那里的冰川正在迅速110自上世纪70年代以来，Helheim冰川的前沿一直停留在相同的位置，但此后的数十年内冰川前沿出现迅速的撤退，仅从2001年开始到2005年夏季止，黑尔海姆冰川的前沿总共向内陆退后了近7.24千米。同时冰层整体厚度也逐渐变薄，在这过去的四年间，冰层厚度总共下降了约40米。与此同时，黑尔海姆冰川却正在以每天二三十米的速度加速向大海移动。令人担忧的是，整个格陵兰岛冰原也正在加速消融。科学家预计，如果这一趋势持续发展下去，格陵兰岛的冰原面积将大幅缩小，而与此同时全球的海平面将由此被抬高将近1米。格陵兰岛黑尔海姆(Helheim)冰川消退自上世纪70年代以来，Helheim冰川的前沿一直停留在111这张合成假色图显示了加拿大埃尔斯米尔岛的一座冰川向峡湾里延伸，并最终崩解成冰山，随海水漂走。冰川上的黑点可能是冰川融化而成的湖泊，湖水比冰川表面显得黑，而且吸收更多的热量，从而导致更多的冰融化，湖泊面积增大。有时候，融化的冰水通过裂缝流到冰川底部，加速冰川的移动。是世界第九大岛，面积20万平方千米。埃尔斯米尔岛中部地区，气候终年严寒，为巨大的冰层所覆盖，没有植被和土壤。埃尔斯米尔岛北端距离北极不到250千米。埃尔斯米尔岛国家公园冰川这张合成假色图显示了加拿大埃尔斯米尔岛的一座冰川向峡湾里112

在阿根廷南部圣克鲁斯省的巴塔哥尼亚南部，有约300平方英里的广阔冰原。，也是南半球最大的冰川的之一，整个冰川高出水平面60多米，长度跨越60公里，表面积595平方公里。兀沙拉(Upsala)冰川冰雪融化，流入阿根廷国家公园的阿根廷湖水域。巴塔哥尼亚的冰川在近几十年来迅速消融，仅二十世纪六十年代末期至九十年代中期就消退了2.5英里，这使得这里的冰川成为国际空间站观测气候变化的重要目标。对比上面摄于2004年的照片和另一张摄于2000年的照片，巴塔哥尼亚的冰川至今仍在不断消融，其变化清晰可见。阿根廷科学家豪尔赫•拉瓦萨认为，巴塔哥尼亚的冰川受到气候变化的影响，绝大部分将在2020年到2030年之间消失。阿根廷巴塔哥尼亚的兀沙拉冰川2004年阿根廷巴塔哥尼亚的兀沙拉冰川2004年113从上图可以看到，二十世纪五十年代，伊姆加冰川(Imja)上覆盖着厚厚的一层冰，远远看去，一片银装素裹的景象。50年后，由冰川融水汇聚而成的小池塘不断出现并扩大。到二十世纪七十年代中期，形成了伊姆扎湖。这座冰川上较薄的覆盖物可能加速了表面冰层的融化，因为太阳产生的热量通过这里更易被传递到冰层深处。从下图可以看出，到2007年，伊姆加湖已经扩大到大约1公里长，平均深度达42米，蓄水量超过3500万立方米。伊姆加冰川以每年74米的速度消失，被认为是喜马拉雅山脉消失速度最快的冰川。喜马拉雅冰川正消失从上图可以看到，二十世纪五十年代，伊姆加冰川(Imja)上114喜马拉雅冰川正消失从上图看，6367米高的塔波切峰。塔波切峰脚下是通往珠穆朗玛峰探索大本营的道路。

下图是2007年从相同角度拍摄到的塔波切峰。由于近来气候变暖，塔波切峰下没有任何杂质的纯冰层已经大面积消退。位于山脊下面北侧的小冰川，由于海拔较低，大约比周边低6000米，消融的速度更快。绍洛索是乔布拉普桑峰脚下的一个冰碛堰塞湖。喜马拉雅冰川正消失从上图看，6367米高的塔波切峰。塔波切115上图是从南卡特生修道院的一处制高点拍摄的。几张照片组合在一起，展示了高达6856米的阿玛达布朗峰(AmaDablam)和伊姆加山谷的全景图。南卡特生修道院位于珠穆朗玛峰小路上的丁波切村附近。。喜马拉雅冰川正消失下图是2007年拍摄的阿玛达布朗峰和伊姆扎山谷。由于全球气温升高，阿玛达布朗山的左侧冰层已消退了100多米。由于海拔越高，气温越低，所以冰层融化现象在海拔较低的地区更为明显。上图是从南卡特生修道院的一处制高点拍摄的。几张照片组合在一起116金字塔状的普莫里峰(Pumori，7146米)山脚下的坤布冰川，这座冰川坐落在尼泊尔坤布谷的前面，而尼泊尔坤布谷是前往珠穆朗玛峰大本营的必经之路。从下一帧可以看到海拔8410米的世界第四高峰――洛子峰。伊姆扎山位于整幅画的中间，位于它附近的岛峰(IslandPeak)清晰可见。海拔6856米的阿玛达布朗峰位于第四幅照片上。

喜马拉雅冰川正消失金字塔状的普莫里峰(Pumori，7146米)山脚下的坤布冰1171956年，瑞士科学家弗利兹·穆勒用9个月时间在珠穆朗玛峰地区研究山脉和冰川。穆勒是1956年取得重大成功的瑞士珠峰探索队领导者，这次探索结束后，他继续对冰川进行研究。下图是50年后奥尔顿·贝尔斯在新一轮探索活动中，从相同角度拍摄的照片。奥尔顿·贝尔斯是一名地理学家和登山专家，专长是研究高海拔的生态系统。过去三十多年里，他一直潜心这方面研究，足迹遍及非洲、南美、亚洲和北美的偏远山脉1956年，瑞士科学家弗利兹·穆勒用9个月时间在珠穆朗玛峰地1183.2第四纪海平面变化3.2.1第四纪海平面变化的一般特点3.2.2第四纪海平面变化标志3.2.3第四纪早、中期的海平面变化3.2.4中国晚更新世以来的海平面变化3.2.5海平面变化机制3.2.6海平面变化效应

3.2第四纪海平面变化1193.2第四纪海平面变化3.2.1第四纪海平面变化的一般特点（1）海（平）面--形态起伏不平的复杂的“势能面”

北大西洋面最高，赤道印度洋面最低，最高差200m（2）“水动型海平面变化”--海盆中水量改变所造成(3)均衡性调整导致的陆地升降也会引起海平面升降

如冰川均衡(4)标志海平面变化的记录或证据比较复杂，可能由于后期的构造运动或均衡作用而发生改变。（5）区分“绝对”和“相对”海平面海平面变化：平均海平面与陆地观察站之间高度的相对上下变动3.2第四纪海平面变化海平面变化：平均海平面与陆地观察站之间1203.2.2第四纪海平面变化标志（1）现今海平面以上的“梯级”状的古海岸线---最显著依据

（保存有海蚀阶地、海蚀崖、海蚀平台、海滩、海相沉积）

（2）淹没的海成阶地、三角洲、河谷与冲积物、陆生生物化石、陆相沼泽泥炭等。（3)世界各地陆桥的出现和消失

(4)确定海平面变化的年代和幅度应依据

地层的详细划分和绝对年代的测定（5）海平面变化的幅度在不同的时期、不同的地点都不尽相同

第3章第四纪气候变化和海平面变化课件121

要研究第四纪海平面的变化，必须找到合适的研究对象：

这些标志

在陆地上是

沿岸保存的

海成地貌和海相沉积物；

在水下大陆架上的是

沉没的

沿岸陆地地貌和陆相沉积物。

1223.2.3第四纪早、中期的海平面变化前第四纪--寒武纪以来全球海平面相对变化图3--2更新世早中期（2.4-0.13MaBP）海平面变化

证据保存的不够好，不能清晰地恢复但可以确定：冰期：低海平面间冰期：高海平面证据保存的不够好，不能清晰地恢复但可以确定：冰期：低海平面123第3章第四纪气候变化和海平面变化课件124第3章第四纪气候变化和海平面变化课件125末次间冰期和冰期：大理冰期庐山-大理间冰期130-75BP末次间冰期75-10kaBP末次冰期3.2.4中国晚更新世以来的海平面变化近10万年来中国北方有三次较大规模的海侵(图3--33--4、3-5)末次间冰期（里斯-玉木间冰期）高海平面--海侵末次冰期（玉木冰期）早玉木亚冰期玉木亚间冰期晚玉木亚冰期低海平面--海退高海平面--海侵低海平面--海退13万--1万年中国黄海和东海陆架的海平面主要变动情况见图3--83--9末次间冰期和冰期：大理冰期庐山-大理间冰期130-75126全新世（10kaBP）海平面变化（1）10-8kaBP海平面急剧上升阶段（2）6-5kaBP高海平面阶段（3）5kaBP以来海平面波动下降阶段2．全新世气候变化（1）全新世早期升温阶段（2）全新世中期高温阶段（3）全新世晚期降温阶段（4）20世纪升温阶段现代海平面变化现代小冰期20世纪以来2．全新世气候变化现代海平面变化现代小冰期20世纪以来1273.2第四纪海平面变化3.2.5海平面变化机制（1）构造引起的海平面变化海底扩张（2）气候变化（冰川作用）引起的海平面变化（3）冰川均衡引起的海平面变化（4)水（文）均衡引起的海平面变化(5)沉积作用引起的海平面变化(6)大地水准面-海平面变化3.2第四纪海平面变化128地壳运动与海平面的变化岩石圈的结构与变形，控制水的分布及其变化大陆漂移海底扩张的加速地幔物质涌出大洋中脊的形成洋盆体积减小海平面上升古地磁证据海底扩张加速地壳运动与海平面的变化岩石圈的结构与变形，控制水的分布及其变129第3章第四纪气候变化和海平面变化课件130气候变化（冰川）与海平面的升降之间的关系气候变冷海平面下降,气候变暖海平面上升

据科学估算，如果现代南极和北极的冰盖全部融化，则现代海平面将上升65m。后果很严重：长三角、珠三角及沿海发达地区全部淹没。气候变化（冰川）与海平面的升降之间的关系气候变冷海平面下降,131冰川均衡

从末次冰期最盛期（大约距今18000年前）到现在，位于北半球中纬地区的劳伦泰德冰盖（北美）、斯堪的纳维亚冰盖（北欧）及其他冰盖全部融化了，世界海平面平均上升了100m（80～120m）。在原来冰盖覆盖的地区，由于负荷的减小，地面均衡上升，如劳伦泰德冰盖区和斯堪的纳维亚冰盖地区冰后期地面上升量最大可达数百米。而海底由于负荷增加，均衡下沉。冰川均衡从末次冰期最盛期（大约距今18000年132冰川均衡冰流1.8km间冰期高海平面，海盆下降，海水变深陆地冰川融化，地面均衡上升，冰川均衡冰流1.8km间冰期高海平面，海盆下降，海水133水均衡与岩石圈的变形

水均衡：由于地球表面水分布的变化，导致各个地区受到的水的重力负荷发生改变，从而导致岩石圈变形、地面升降的过程。

在海洋的边缘，由于海水深度向大陆的减小，水均衡下沉量向岸边逐渐减小，从而导致大陆架、大陆坡地区的掀斜。由于海底的均衡下沉，软流圈物质从海底流向大陆，从而引起大陆边缘地区的隆升。水均衡与岩石圈的变形水均衡：在海洋的边缘134

水均衡作用这一过程的结果导致：（1）海洋的加深和大陆的增高，

海洋与陆地的高差、起伏增大；（2）大陆架、大陆坡的坡度增大（变陡）；（3）海洋面积的缩小和陆地面积的增大。实际上，自大洋形成以来，面积在逐渐减小，而深度却在不断增大，这除与岩石圈运动有关外，还可能与水均衡作用有关。水均衡作用这一过程的结果导致：135面积/106km2深度/km时间/10亿年时间/10亿年海洋面积、深度随时间的变化面积/106km2深度/km时间/10亿年时间/10亿年海136

大地水准面-海平面变化：

由于地球重力不均匀，海面除其固有的大地水准球体曲率外，还有地区性“隆丘”与“凹陷”。如新几内亚有76m“隆丘”，马尔代夫有140m的“凹陷”。这种变化与地壳局部结构、构造、密度和地球转动有关。

1373.2第四纪海平面变化3.2.6海平面变化效应

（1）海岸线的交替前进和后退；

上移和下移（2）大陆架裸露成陆地和被淹没的交替；

（3）海平面的变化可以引起气候变化；

海洋比陆地的热容量大的多，高海平面时吸收的辐射能量多，低时相反。（4）海平面的上升会威胁着一些国家和地区，甚至可能会造成一些国家的消失3.2第四纪海平面变化138南北极倒计时：50年消逝原因：温室效应，导致冰帽融化由于温室效应造成全球气温升高，已经使得两极冰帽开始融化，直接冲击当地生态环境，现存的南北极生物可能会逐一面临灭绝的危机南北极倒计时：50年消逝原因：温室效应，导致冰帽融化由139消逝原因：气候变化，过度开发，人为破坏。全球暖化现象，加上过度开发、围捕鱼类及严重的海洋污染，使得生态环境剧变，大堡礁的爵士珊瑚也将因此逐渐白化而死亡，如再不设法挽救，预计最迟在2020年就可能会消失。澳洲：大堡礁消逝原因：气候变化，过度开发，人为破坏。全球暖化现象，加上140由于全球暖化，冰河与积雪已逐渐融化，预计到2020年，乞力马扎罗山就会光秃，汇集融化雪水所形成的河流将逐渐干涸，动植物也会因此死亡或迁徙他处，直接冲击国家公园的生态与观光。非洲：乞力马扎罗山由于全球暖化，冰河与积雪已逐渐融化，预计到2020年，乞力马141瑞士冰河倒计时：42年消逝原因：地球暖化，温度升高。以冰河景观闻名世界的瑞士，过去20年来，因为地球气温愈来愈热，瑞士冰河开始蒸发，面积也少了15%，境内上百条冰河的外缘开始溶化而崩塌，每年消退3~5公尺，长度愈来愈短，预料在本世纪可能全部消失。瑞士冰河倒计时：42年消逝原因：地球暖化，温度升142尼泊尔：萨加玛塔国家公园倒计时：12年消逝原因：洪水爆发随着全球暖化，冰雪逐渐融化成冰川湖泊，雪水甚至已经造成了小规模的灾害，专家认为将来还可能引发更大的洪灾，预计在2020年，尼泊尔萨加玛塔国家公园就会失去现在的美好景致。尼泊尔：萨加玛塔国家公园倒计时：12年消逝原因：143南美洲：巴塔哥尼亚地区位于南美大陆最南端的巴塔哥尼亚冰原，是除南极洲以外最大的冰雪覆盖区。这里的冰河近年也不断出现大面积崩塌现象。南美洲：巴塔哥尼亚地区位于南美大陆最南端的巴塔哥尼亚冰原，144是南太平洋上一个非常小的岛国，该国由9个环形珊瑚岛群组成。所有陆地面积加起来仅为26平方公里。由于海拔最高点只有4.5米，而当地最大的巨浪则有3.2米。每当台风或暴雨过后，岛上则是一片汪洋。随着气温和海平面的上升，近年来富纳富提环礁海岸线已向内缩小了一圈，海水推进大约有1米左右。目前主岛上的陆地，最宽的地方也只有几百米，平均宽度只有二三十米。如果海平面再继续上升，那么这个国家将从此被淹没。图瓦卢或将成为首个由于气候变化而沉入海底的国家。图瓦卢是南太平洋上一个非常小的岛国，该国由9个环形珊瑚岛群组成。所145全球海平面在近100年来已经上升了18厘米。2001年，太平洋岛国图瓦卢决定举国迁往新西兰，成为世界上第一个因海平面上升而计划放弃自己家园的国家。全球海平面在近100年来已经上升了18厘米。2001年，太平146印度洋岛国马尔代夫以旅游胜地而著称，被誉为“人间天堂”。马尔代夫是一个群岛国家，由26组自然环礁、1192个珊瑚岛组成。该国平均海拔1.2米，80%的国土海拔不超过1米。海平面上升已严重威胁了该国的存在。印度洋岛国马尔代夫以旅游胜地而著称，被誉为“人间天堂”。马尔147

马尔代夫总统穆罕默德-纳希德表示，“如果气温再上升2摄氏度，我们的国家将成为死亡区。作为总统，我无法接受；作为国民，我更无法接受。

2009年10月，马尔代夫首次在水下召开内阁会议，目的是引起国际社会的关注。联合国政府间气候变化专门委员会指出，到2100年，上升的海平面将淹没整个马尔代夫。马尔代夫总统穆罕默德-纳希德表示，“如果气温再上148图片说明：2009年10月17日，马尔代夫渔业和农业部长易卜拉欣·迪迪在水下召开的内阁会议中签署文件。为应对全球气候变暖导致的海平面上升，马尔代夫召开了全球首次水下内阁会议，呼吁全球采取行动应对气候变化。图片说明：2009年10月17日，马尔代夫渔业和农业部长易卜149联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）指，1961年以来全球海面平均每年上升1.8毫米，由于热膨胀、冰川、冰帽和极地冰盖的融化1993年以来加速到3.1毫米，如此一来最快100年内海面上升将淹没整个马尔代夫。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）指，1961年以来1502008年11月，由于海平面的不断上升，马尔代夫面临被淹没的危险，政府计划每年动用数十亿美元的旅游收益为38万国民购买新家园，继图瓦卢之后，马尔代夫将成为又一个因海平面上升而搬迁的国家。2008年11月，由于海平面的不断上升，马尔代夫面临被淹没的151基里巴斯共和国位于太平洋中部，由33个大小岛屿组成，是世界上唯一纵跨赤道且横越国际日期变更线的国家。该国各岛平均海拔高度不足2米，大部地区均属低平的珊瑚岛。据专家预测，本世纪全球海平面将平均上升0.4到0.8米，这对于基里巴斯来说无异于灭顶之灾。为此，基里巴斯已经做好了最坏的打算，必要时全国人口都将搬迁至其他国家基里巴斯基里巴斯共和国位于太平洋中部，由33个大小岛屿组成，是世界上1522005年8月，平均海拔低于海平面的美国南方城市新奥尔良遭受飓风“卡特里娜”的袭击，2000多人丧生，损失超过1200多亿美元

。2005年8月，平均海拔低于海平面的美国南方城市新奥尔良遭受153谢谢！谢谢！1543.第四纪气候变化和海平面变化3.0前第四纪气候变化概述3.1第四纪气候变化3.2第四纪海平面变化3.3气候变化原因和未来气候与环境变化趋势问题探讨3.第四纪气候变化和海平面变化3.0前第四纪气候变化概155第3章第四纪气候变化和海平面变化3.0前第四纪气候变化概述(1)气候旋回

从温暖气候到寒冷气候称一个气候旋回。(2)气候旋回分级：可分四级(3)中生代的气候特点

是地球气候史上最显着的高温期。(4)新生代的气候特点

是一个气候比较温暖而不断降温的时期(5)第四纪冰期和间冰期的交替作用。第3章第四纪气候变化和海平面变化156(2)气候旋回分级---可分4级：1）第一级：107-1082）第二级：105第四纪冰期和间冰期的交替作用3）第三级：104

冰阶和间冰阶的交替作用

4）第四级：102(2)气候旋回分级---可分4级：3）第三级：10157第3章第四纪气候变化和海平面变化课件158

气候旋回分级---可分4级：（1）第一级：107-108地史上出现过5次大冰期：

1）太(早元)古代冰期(23亿年BP)2）晚元古代冰期(6-8亿年BP)

3）奥陶纪-志留纪冰期(4-4.5亿年BP)4）石炭纪-二叠纪冰期(3亿年BP)

5）第四纪冰期（2）第二级：105

第四纪冰期和间冰期的交替作用

（3）第三级：104

冰阶(亚或副冰期)和间冰阶(间阶段)的交替作用（4）第四级：102气候旋回分级---可分4级：（3）第三级：104159前寒武纪古地理前寒武纪（6亿年前）前寒武纪古地理前寒武纪（6亿年前）160古生代晚期的古地理古生代（6－2.5亿年前）古生代晚期的古地理古生代（6－2.5亿年前）161（1）第一级：107-108地史上出现过5次大冰期：1）早元古代冰期2）晚元古代冰期3）奥陶纪-志留纪冰期4）石炭纪-二叠纪冰期5）第四纪冰期（1）第一级：107-108162第3章第四纪气候变化和海平面变化课件163中生代（2.5－0.7亿年前）中生代古地理中生代（2.5－0.7亿年前）中生代古地理164

一千万年前，南极洲(Antarctica)整个被冰雪所覆盖，同时北方的大陆也开始迅速冷却。世界看起来已经和今天非常类似，不过佛罗里达州(Florida)和亚洲(Asia)的一部份则还是在海洋的覆盖下晚第三纪（1000万年前）

1653.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.1.1.1宏观标志

（1）岩石气候标志

（2）地貌气候标志

1）冰斗

2）古冰楔和冻融褶皱构造

3）沙丘和湖岸线

（3）生物化石气候标志

1）植物化石

2）哺乳动物化石

3）陆生软体动物化石

4）海生软体动物化石和珊瑚化石

5）微体古生物化石

冰川、冻土地貌和堆积物反映寒冷气候条件河、湖、沼地貌和堆积物、红粘土风化壳、石灰华、石钟乳反映温暖气候条件风力、暂时性流水地貌和堆积物。岩屑型风化壳反映干旱、半干旱气候条件3.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.1166气候对地貌的影响与控制化学风化；块体移动；流水作用流水作用；化学风化；土溜（土壤蠕动）流水作用、风化作用（尤其物理风化）、快速物质移动干化（旱化）作用；风力作用；流水作用冰冻作用；泥流作用；流水作用冰川作用；雪蚀作用；风力作用主要地貌过程陡坡峭峰（中期阶段）、浑圆缓丘（晚期阶段）、深厚土壤、生物礁湿热气候区浑圆的山坡、土壤覆盖、岭谷相间、广泛的水流沉积温润气候区山麓面、冲积扇、劣地（崎岖地）半干旱气候区沙丘、盐盘、风蚀盆地、穴状风化、干旱谷、风蚀垄槽干旱气候区多边形地面、泥流阶地、石海、石河、石冰川、冰丘冰缘气候区刃脊、角峰、冰斗、冰碛冰川气候区主要地貌特征气候区气候对地貌的影响与控制化学风化；块体移动；流水作用流水作用167主要陆地植物群落外貌热带雨林主要陆地植物群落外貌热带雨林168主要陆地植物群落外貌热带雨林主要陆地植物群落外貌热带雨林169热带稀树草原热带稀树草原170热带荒漠热带荒漠171阔叶林阔叶林172温带植被温带植被173温带植被温带植被174温带草原温带荒漠温带草原温带荒漠175针叶林针叶林176针叶林针叶林177暗针叶林王朗保护区的原始森林是川西北保存最完整的一片，粗大的冷杉、云杉直指云天。区内四季皆景，洁净的空气、溪流、明显的植物垂直带谱，令人留连忘返。夏季凉爽，平均气温12.7℃，暗针叶林王朗保护区的原始森林是川西北保存最完整的一片，粗大的178云杉冷杉云杉冷杉179植物中的“大熊猫”——百山祖冷杉仅在浙江南部庆元县百山祖南坡海拔1700米地带的针阔混交林中保存４株，并且难于开花结果，因而已被列为世界亟待保护的濒危植物。裸子植物植物中的“大熊猫”——百山祖冷杉仅在浙江南部180全球气候变迁，逼使冷杉分布区的变迁。在植物分类系统中，冷杉是古老的裸子植物松科中的一个属，全球气候变迁，逼使冷杉分布区的变迁。在植物分类系统中，冷杉是181第3章第四纪气候变化和海平面变化课件182第3章第四纪气候变化和海平面变化课件183干湿冷暖孢粉知道干湿冷暖孢粉知道184孢粉电子采样仪，用于持续监测空气中的孢粉含量。空气孢粉粒是记录环境变化与过程的一种重要信息载体。其组合特征能够大致反映当地主要的植被类型。要应用价值。因此，探讨现代孢粉谱中主要孢粉类型的空间分布及其变化规律，及其与区域植被的关系，将为研究孢粉散布、搬运和沉积机制，建立现代孢粉—植被—气候关系模型提供可靠的依据，在青藏高原古植被与古环境重建中具有重要应用价值。孢粉电子采样仪，用于持续监测空气中的孢粉含量。空气孢粉粒是记185哺乳动物化石哺乳动物化石1862007年6月7日，徐州市九里山的白云洞古哺乳动物群遗址。剑齿虎的上犬齿泥河湾动物群更新世早期和中期2007年6月7日，剑齿虎的上犬齿泥河湾动物群更新世早期和中187三趾马动物群研究是中国古脊椎动物学诞生的标志，长期以来备受关注。泥河湾动物群三趾马动物群研究是中国古脊椎动物学诞生的标志，长期以来备受关188

黑龙江发现完整猛犸象骨骼化石，距今已有1万多年

189反映寒冷气候条件反映寒冷气候条件190披毛犀化石反映寒冷气候条件披毛犀化石反映寒冷气候条件191反映温暖气候条件反映温暖气候条件192马来貘野生数量很少，属世界濒危物种。貘科是现存最原始的奇蹄目，保持前肢4趾后肢3趾等原始特征。马来貘野生数量很少，属世界濒危物种。貘科是现存最原始的奇蹄193小仓鼠猞狸和雪兔啮齿动物——是咬东西的动物反映干旱、半干旱气候条件小仓鼠猞狸和雪兔啮齿动物——是咬东西的动物反映干旱、半干旱194中新世黄土-古土壤剖面中的蜗牛化石陆生软体动物化石(1)Metodontia（间齿螺——指示温湿环境）类,此类的M.sp.最早出现于约13MaBP的温湿时期(2)Cathaica（华蜗牛——指示干冷环境）类,这一类群是中国黄土区特有的区域性种类,是第四纪黄土地层中重要的组成分子之一.中新世黄土-古土壤剖面中的蜗牛化石陆生软体动物化石(1)195海生软体动物浮游软体动物幼虫海生软体动物浮游软体动物幼虫196第3章第四纪气候变化和海平面变化课件197第3章第四纪气候变化和海平面变化课件198八射珊瑚亚纲六射珊瑚亚纲钝胶珊瑚亚纲海葵珊瑚亚纲八射珊瑚亚纲六射珊瑚亚纲钝胶珊瑚亚纲海葵珊瑚亚纲199草莓海葵

珊瑚软体类海葵目

公主海葵

珊瑚软体类,

莲花海葵

珊瑚软体类海葵目大榔头珊瑚

珊瑚软体类石珊瑚目草莓海葵

珊瑚软体类海葵目

公主海葵

珊瑚软体类,

莲花海200

圣诞树珊瑚

珊瑚软体类

紫点海葵

珊瑚软体类

珊瑚软体类

玫瑰珊瑚

珊瑚软体类

圣诞树珊瑚

珊瑚软体类

紫点海葵

珊瑚软体类

珊201石珊瑚石珊瑚202石珊瑚的分类石珊瑚的分类203第3章第四纪气候变化和海平面变化课件204第3章第四纪气候变化和海平面变化课件205分布在热带浅海区，以群体为主，与单细胞双鞭毛藻共生，称造礁石珊瑚另一类分布在深海冷水，以单体为主，不成礁，称非造礁石珊瑚。最大栖息深度可达6000米。最适水温25～29℃，13℃以下就会死亡。适宜盐度27～40。要求洁净的海水，坚硬的基底。石珊瑚的分类13-16℃分布在热带浅海区，以群体为主，与单细胞双鞭毛藻共生，称造礁石206放射虫放射虫化石具有良好的年代指示作用，故為很好的标准年化石(indexfossil)。

其骨骼的化學成分為二氧化矽，若大量的放射虫堆积在海床，经成岩作用后可形成燧石，属于沉积岩类的岩石示暖的微体古生物-----放射虫示暖的微体古生物-----207有孔虫(Foraminifera)有孔虫(Foraminifera)208广东省中山市三乡镇全球首个有孔虫公园有孔虫壳旋方向左旋示冷，右旋示暖广东省中山市三乡镇全球首个有孔虫公园有孔虫壳旋方向左旋示冷，209甲藻桥穹藻新月藻硅藻——示冷甲藻桥穹藻新月藻硅藻——示冷210夏威夷毛伊岛这种像玻璃的针状物是海绵骨针，海绵骨针形成了海绵的内部骨架。这种物质是由硅石构成，这些针状物非常坚硬和尖锐，能刺破人类肉体。它们围绕在一个螺旋贝壳周围，主要组成成分碳酸钙已经分解，并被腐蚀掉。

夏威夷毛伊岛2113.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.1.1.1宏观标志

硅铝率SiO2/AI2O3

硅铁率SiO2/Fe2O3

硅氧化物率SiO2/R2O3

1.5-1.6热带砖红壤

2-2.2亚热带红壤

2.3-2.7黄壤

冰期海洋CaCO3沉积多间冰期粘土沉积多黄土中温暖气候CaCO3含量少黄土中干冷气候CaCO3含量多3.1.1.2微观标志

（1）氧同位素:冷时O18少,热时O16少

（2）粘粒分子率

（3）碳酸钙的含量

（4）粘土矿物湿润气候，高岭石含量多干冷气候，伊利石含量多3.1第四纪气候变化

3.1.1第四纪气候标志研究

3.2123.1.2.1欧洲(表3-1)(6冰5间冰)3.