全球变化课件07 全新世及近2000年的全球变化.

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1、第七章 全新世及近2000年的全球变化 第四纪 大约240多万年前地球进入所谓第四纪，其气候特点是冰期 -间冰期交替，地质学家称之为旋回。 最近一个旋回开始于约12万年前，到2.3万年前达到最冷， 称为末次冰盛期。 末次冰盛期之后处于冰消期，北美的劳伦泰冰盖，北欧的 斯堪的那维亚冰盖相继瓦解。就在气候已回暖到接近现代的情 况下，又发生了一次激烈的气候波动，称为“新仙女木”事件 。以北大西洋北部为中心，气候迅速变冷。但是寒冷仅持续了 1千年左右，又快速后暖，所以称为气候突变。这是末次冰期 中最后1次气候突变。“新仙女木”事件之后，即进入全新世 。 全新世概念 地质时代的最新阶段，第四纪二分的第二

2、个世，开始于 1200010000年前持续至今。这一时期形成的地层称全新统 ，它覆盖于所有地层之上。 全新世气候普遍转暖，中、高纬度的冰川大量消融，海平 面迅速上升，喜暖动植物逐渐向较高纬度和较高山迁移，全 球自然地理环境完全演进到现代面貌。农业的出现以及生产 工具的不断进步，促进了社会发展，人类与自然环境的关系 日益密切。 全新世时，人类进入现代人阶段。 自10kaBP以来的全新世期间,作为全球气候系统快速变量 的大气-海洋-冰雪系统进入一种相对稳定的状态(图7-1)。 图7-1 全新世气候边界条件的变化（Wright等，1993） 孢粉学家波斯特队（L.von Post）在1946年 把全

3、新世气候变化分作3个时期 期温度上升 期温度最高 期温度下降。 挪威人布利特（A.Blytt）和瑞典人塞南德尔（ R.Sernan- der）根据北欧沼泽地层中的植物化石和 孢粉谱研究，1909年建立北欧冰后期气候分期 前北方期（距今 103009500年前），由寒冷转向温凉； 北方期（距今95007500年前），温干； 大西洋期（距今75005000年前），温暖湿润，又称气候 适宜期； 亚北方期（距今50002700年前），温干； 亚大西洋期（距今2700年前至今），凉爽湿润。 从从1010 3 3 年以下的时间尺度看，全新世环境的显著年以下的时间尺度看，全新世环境的显著 变化表现在：变化表

4、现在： uu气候变化气候变化（居（居主导主导地位）地位） uu海平面变化海平面变化 uu湖泊、河流侵蚀基准面变化湖泊、河流侵蚀基准面变化 uu生态系统生态系统（海洋、陆地）（海洋、陆地）的变化的变化 7.1.1气候变化 7.1 全新世的气候变化与环境的响应 早期增暖早期增暖 中期暖期中期暖期 晚期变冷晚期变冷 图7-2 全新世的温度变化（据张丕远等 1996） 在在10001000年尺度上年尺度上,10kaBP,10kaBP以来的气候变化一般分为早期的增暖以来的气候变化一般分为早期的增暖, , 中期的全新世暖期和晚期的变冷中期的全新世暖期和晚期的变冷三个阶段三个阶段( (图图7-27-2) )

5、。 全新世的气候相当不稳定 Unstable! Persistent 1500500 year variability 图7-3 非洲大陆最后冰期以来大气环流变化 （Nicholson等，1980） 与此同时与此同时, ,全球的全球的大气环流格局大气环流格局和和降水的地区分布降水的地区分布也发生重大也发生重大 改变。改变。 10kaBP10kaBP前后，北前后，北 半球夏季所接收的半球夏季所接收的 太阳辐射较现代多太阳辐射较现代多 8%8%，大陆受热而，大陆受热而 导致低压发展，使导致低压发展，使 印度次大陆，北非印度次大陆，北非 和西亚的季风强度和西亚的季风强度 远强于现代，远强于现代，赤道

6、赤道 辐合带辐合带及与之相关及与之相关 的的雨带雨带向北摆动，向北摆动， 使上述地区的降水使上述地区的降水 显著增加。显著增加。 图7-4 印度西北部降水的变化 （据R.A.Bryson等，1981） 表现在： 1.低纬度地区 1010.8kaBP印度西北部受季风雨 的影响，降水增加，农业发展； 53.5kaBP冬季降水也达最大值； 3.7kaBP前后，气候变干，湖泊淡 化逐渐干涸，印度文明衰亡； 3.62kaBP气候更干，夏季降水不 及干旱期前的一半（图7-4）。 2.中纬度地区 亚热带水汽到达的地区气候湿润 （地中海区）； 未达到的地区气候更干旱（伊朗 西部、北美普拉利草原区）。 7.1.

7、2 冰川与海洋状况变化 图7-5 北美冰盖的退缩过程 (单位:kaBP 引自施奈德,1998) 16kaBP16kaBP后，世界主要冰盖后，世界主要冰盖开始开始退缩变薄；退缩变薄；141412kaBP12kaBP，主要以，主要以变薄变薄为主；为主； 10109ka BP9ka BP和和8 86ka BP6ka BP迅速迅速退缩。退缩。 北美大陆： 10kaBP10kaBP时加拿大平时加拿大平 原和科迪勒拉的冰盖原和科迪勒拉的冰盖 消失；消失； 8kaBP8kaBP海水入侵哈得海水入侵哈得 孙湾，劳伦冰盖减小孙湾，劳伦冰盖减小 ； 直到直到7kaBP- 6.5kaBP7kaBP- 6.5kaBP

8、 北美冰盖完全消失。北美冰盖完全消失。 图7-6 斯堪的那维亚冰盖的退缩过程 (单位:kaBP.引自施奈德,1998) 北欧： 不列颠岛上的冰盖 10kaBP10kaBP前后已融化；前后已融化； 斯堪的那维亚冰盖斯堪的那维亚冰盖 10kaBP10kaBP时已退缩至时已退缩至 6060 0 0 N N， 8.58kaBP8.58kaBP前前 后已基本消失。后已基本消失。 在大陆冰盖发生融化的同时，全球的海洋状况也发生了重大 变化。 10kaBP前后，冰盖迅速融化， 海岸线向陆方向迁移。 冰期时连成一片的东南亚的 巽他次大陆由于海面上升被海 水重新分割成由若干岛屿组成 的印度尼西亚群岛。 印印 度

9、 尼 西 亚 群 岛 图7-7 长江河口段岸线变迁示意图 75kaBP以来，海面变化幅度减小，大量泥沙淤积导致海岸线 普遍向海推进。 如我国长江河口段如我国长江河口段 岸线变迁过程岸线变迁过程 : : 末次冰期最低海面末次冰期最低海面 时时, ,长江下游河床发长江下游河床发 生强烈的溯源侵蚀生强烈的溯源侵蚀, , 形成末次冰期的深形成末次冰期的深 切古河谷。切古河谷。 全新世早期全新世早期, ,全球全球 性海平面大幅度抬性海平面大幅度抬 升升, ,海水沿长江古河海水沿长江古河 谷迅速上溯谷迅速上溯, ,形成一形成一 个喇叭型大海湾。个喇叭型大海湾。 7 6 7 6 kaBCkaBC后后，现，现

10、 代长江三角洲开始代长江三角洲开始 发育。发育。 晚更新世 以来(约 131万年 前)，我国 沿海的海 岸线变迁 见图 中国东 部的古 海岸线 变迁线 （据耿 秀山） 7.1.3 湖泊演变与河流调整 图7-8 北美冰盖边缘湖泊的演变(据Dawson，1992) 冰川作用区，冰川的退缩直接影响到冰川作用区，冰川的退缩直接影响到湖泊湖泊的发育；的发育；非冰川作用区，非冰川作用区，湖泊湖泊 也随全新世的气候变化而发生相应变化。也随全新世的气候变化而发生相应变化。 北美冰川北美冰川边边 缘的湖泊中缘的湖泊中 最具有影响最具有影响 的是：的是： 12kaBP12kaBP形成形成 的的阿加西古阿加西古 湖

11、湖。 河流河流的响应相对比较复杂。的响应相对比较复杂。 共同特征：因海面上升而导致河流缩短，河流侵蚀基准面上升，河道沉 积增加，因流量增加而由瓣状河道转变为曲流河道，以及初期因植被覆盖 较差而具有较高的含沙量。 区域特征： 1）北半球中纬度地区: 黑海 欧亚大陆大量冰川融水 向南排入黑海和地中海 北美大陆河流变化与冰盖 融化呈极其复杂的关系 图片来源http:/www.xingshi.org/ 12-8kaBP西非 降水增加使河 流呈高径流状 态，塞内加尔 河与尼日尔-贝 努埃河贯通， 流域大增，乍 得湖也外流补 给给贝努尔河 。 2）低纬地区: 7.1.4 植被的迁移与演化 图7-9 德国黑

12、森地区全新世植被类型的演替(黄春长,1998) 时间序列时间序列：植被：植被类型类型的演替的演替 植被类型和区域生物量随时间的变化体现了植被对气候的响应。植被类型和区域生物量随时间的变化体现了植被对气候的响应。 德国黑森地区德国黑森地区： 11aBC11aBC以前已出现以前已出现桦桦 木林木林； 10aBC10aBC出现出现松林松林； 7aBC7aBC形成形成混交栎林混交栎林； 3aBC3aBC以后突然为以后突然为山毛山毛 榉，云杉构成的混交榉，云杉构成的混交 林林所取代。所取代。 植被的演替与温度由植被的演替与温度由 冷冷变变暖暖，再转，再转暖暖的变的变 化过程相对应。化过程相对应。 空间序

13、列空间序列：植被：植被分布界线分布界线的迁移和的迁移和分布格局分布格局的变化的变化 （ （小兴安岭东部小兴安岭东部） 早全新世（ 早全新世（90008300 BP90008300 BP）气候）气候寒冷湿润寒冷湿润，主要生长以，主要生长以桦树桦树为主，为主， 含有少量松的针阔混交林，分水岭上生长着云杉、冷杉针叶林。含有少量松的针阔混交林，分水岭上生长着云杉、冷杉针叶林。 中全新世早期（ 中全新世早期（83006800BP 83006800BP ）大暖期大暖期，低洼地和沟谷周围生长，低洼地和沟谷周围生长桦桦 树林树林，其间，其间阔叶树阔叶树种数增多，分水岭地区的冷杉林减少。种数增多，分水岭地区的冷

14、杉林减少。 中全新世中期（ 中全新世中期（68503050BP68503050BP）气候较）气候较温暖湿润温暖湿润，植被为以栎、榆，植被为以栎、榆 、胡桃等为主的、胡桃等为主的阔叶林阔叶林。 中全新世末期（ 中全新世末期（30502350BP30502350BP）气温降低湿度略有增加气温降低湿度略有增加，植被为以，植被为以 桦为主的桦为主的阔叶林阔叶林和以红松为主的和以红松为主的针阔混交林针阔混交林。 晚全新世（ 晚全新世（23500 BP23500 BP）气候）气候转冷转冷，植被已演替为以松为主的，植被已演替为以松为主的针阔针阔 混交林混交林。 8kaBP以后不列颠因 海面上升而成为与欧洲

15、大陆相分离的岛屿，一 些扩展缓慢的物种因此 未能登上不列颠岛，有 些虽到达不列颠但未能 到达爱尔兰岛。 天然障碍天然障碍有时有时会阻碍植被的空间扩展。会阻碍植被的空间扩展。 北美大陆北美大陆上冰期向间冰期的转变过程中存在两种植被变化上冰期向间冰期的转变过程中存在两种植被变化 趋势：趋势： 2 2 ）气候变干气候变干，导致北美草原，导致北美草原 植被植被向东向南扩展向东向南扩展。 1 1 ）气候变暖气候变暖，导致温带森林植被，导致温带森林植被向北方扩展向北方扩展， 并迫使前缘的北方针叶林与苔原植被同时向北并迫使前缘的北方针叶林与苔原植被同时向北 迁移。迁移。 总结总结： 1 1）中高纬度地区中高

16、纬度地区植被的扩展在全新世中期温暖期植被的扩展在全新世中期温暖期 达最大规模，在达最大规模，在4kaBP4kaBP以后气候变冷后，植被又向以后气候变冷后，植被又向 南退缩。南退缩。 2 2）低纬度地区低纬度地区植被的变化与降水的变化相对应植被的变化与降水的变化相对应。 7.2 全新世人与环境的相互作用 7.2.1 海岸地区环境演变的影响与人类的适应 白令陆桥因海面上升被淹没，造 成亚洲与美洲文化的中断。 海面上升海面上升使许多陆地通道被淹没，导致不同陆地间使许多陆地通道被淹没，导致不同陆地间文化交流文化交流的中断。的中断。 塔斯马尼亚因海面上升文化 与澳大利亚大陆隔离。 白令海峡 塔斯马尼亚岛 1098 kaBP 海平面上升 希腊Franchthi 洞穴的考古文化 沉积反映了人类 对海岸环境变化 的适应。 Patella Cyclope meritea Cerithium vulgatu