精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -《全球变化科学导论》要点总结第一篇全球变化争论的基本问题第一章 全球变化科学产生的背景及其争论内容及意义1、 什么是全球变化？其产生背景？答：全球变化作为一个科学术语和一门交叉学科， 是随着全球环境问题的显现和人类对其认 识程度的不断深化而提出并进展起来的； 全球变化科学的精髓是系统地球观， 强调将地球的各个组成部分作为统一的整体来加以考察和争论， 将大气圈、 水圈、 岩石圈和生物圈之间的相互作用和地球上的物理的、 化学的和生物的基本过程之间的相互作用， 以及人类与地球之间的相互作用联系起来进行综合集成争论； 即全球变化科学是争论作为整体的地球系统的运 行机制、变化规律和掌握变化的机理（自然的和人为的） ，并猜测其将来变化的科学；它研 究的第一是一个行星尺度的问题 ——将大气圈、水圈（含冰雪圈） 、岩石圈和生物圈看成是有机联系的全球系统， 把太阳和地球内部作为两个主要的自然驱动器， 人类活动作为第三种驱动机制； 发生在该系统中的全球变化是在上述驱动力的推动下， 通过物理、 化学和生物学过程相互作用的结果；全球变化科学是在时代进展、 科学进步、 人类活动的剧烈影响和社会需要的背景下产生的，主要表现在以下几个方面：（ 1） 硬件条件；在 20 世纪末，全球国际性应用的探测器和猜测预报系统已有约 1000个高空站、 10000 个气象站、 3000 个飞行器、 7000 艘充气船、 500 个浮标、长期立体动态信息库，仍有全球海洋观测系统、全球陆地观测系统、全球气候观测系统；（ 2） 由于剧烈的人类活动和社会经济的飞速进展， 目前在全球范畴内产生以下十大环境问题，急需国际社会合作共同解决；主要有大气污染、温室气体排放和气候变暖、 臭氧层破坏、 土地退化、 水资源匮乏和水体污染、 海洋环境恶化、森林锐减、物种濒危、垃圾成灾、人口增长过快；（ 3） 从人类社会文明进展看，全球变化科学的产生是历史进程的必定；（ 4） 从历史进展角度看， 全球变化争论有其科学思想的代表； 亚里士多德第一次提出支持生命的物理系统；加兰第一次提出地球系统科学的概念；弗里德曼第一次提出“全球变化”概念，从今人类开头从交叉学科角度将地球作为全球系统开展争论；马隆是他第一个将全球变化争论付诸实施；2、 全球变化争论的主要内容和相关国际方案答：全球变化争论的主要内容：（1） 争论地球系统复杂的多重相互作用的机制，是目前全球变化最主要的争论内容；（2） 分析地球系统各种尺度的变化规律和掌握这些变化的主要因素；（3） 建立地球系统变化的猜测理论及方法；（4） 提出全球资源和环境科学治理的建议；相关国际方案有以争论物理气候过程为主要内容的“世界气候争论方案” （ WCRP）、以争论地球系统中生物地球化学过程为主要内容的“国际地圈 -生物圈方案” （ IGBP）、以争论 人类与地球环境变化相互关系为主要内容的 “国际全球环境变化人文因素争论方案” （ IHDP）、以地球上生物多样性问题为主要内容的“生物多样性方案” （DIVERSITA）S；3、 什么是地球系统？答：大气圈、水圈（含冰雪圈） 、岩石圈和生物圈之间存在能量转换，且受太阳能及地精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -核热能影响，是具有一系列相互作用过程的耦合：一是各圈层之间的相互作用；二是物理、化学和生物三大基本过程和作用； 三是人与地球的相互作用； 由这三大相互作用过程耦合的复杂关系称为地球系统； 地球系统包括快变化系统和慢变化系统； 快变化系统，如大气、陆面、上层海洋等；从气候角度看，这些都是最活跃的系统，变化时间尺度范畴从秒、分、时到日、月、年，甚至几百年；慢变化系统，如深层海洋、冰川冰盖、内地圈等；这些系统主要与地球固体气候进展史有关，其变化时间尺度一般在千年以上；4、 全球变化科学争论的意义？答：（ 1）全球变化争论是人类社会实现可连续进展的新科学举措； 当今人类正面临着有史以来最为严峻的危机， 这种危机不仅是人口爆炸、资源短缺、环境污染，更为严峻的是地球整体功能的失调、 紊乱， 是人类赖以生存的全球环境的变化； 全球变化问题的根源在于地球有限的生命支持系统与爆炸式增长的人口数量和消费需求之间的冲突； 由于人类活动的影响，全球变化的趋势在将来相当长的时间内将连续下去； 可连续进展必需以适应全球变化为 基础； 因此， 开展全球变化争论是人类社会接受目前环境问题的挑战， 实现可连续进展的新科学举措；（ 2）有利于深化对地球系统的熟悉，促进自然科学和社会科学的共同进展；全球变化科学的争论有助于人类对资源、 自然灾难等概念熟悉的深化； 同时全球变化科学也关注全球变化的环境影响、 社会影响， 以及计策和政策评估争论， 这些争论会促进有关决策科学和应用基础与社会科学的共同进展，提高人类应对全球变化的才能；（ 3）推动世界科学进步，促进世界和平；全球变化科学确定的对全球系统争论的整体观，使得各国科学家不像从前那样仅从单个角度去争论地球的局部现象， 而更多地从全球和国际合作角度去争论人类的生存环境问题， 它促进了国际性交叉学科队伍的形成， 它以世界前沿学科生命力强和交叉学科多生长点的优势促进了国际科学界的沟通与合作， 也促进了世界的和平与进展；其次章 全球变化科学的最新进展5、国际全球变化争论的主要进展表达在哪些方面？答：（ 1）多学科交叉争论的深度和广度在加强，如描述物理、化学、生物等多个过程的耦合模式的进展； 同时， 诸多争论方案的切实开展都取得了众多高质量的争论数据， 并发觉了一些新的现象和学问；（ 2）全球变化区域响应争论取得广泛进展， 全球问题与区域问题的结合更加明确， 并达成共识：全球性问题的争论需要由区域争论来完成；区域性争论必需表达全球性问题；（ 3）提出了地球系统中的几个关键性问题，如全球碳循环、水循环、食物系统等，将全球变化争论推动到集成争论阶段；（ 4）TOGA（热带海洋和全球大气方案）的胜利，推动了 GOOS（全球海洋观测系统）的建立；特殊是在赤道太平洋地区建立了比较完整的 El Ni o 监测系统，建立和进展了提前半年至一年预报 El Ni o 发生的数值模式；（ 5） PAGES（过去的全球变化（ Past Global Changes））在熟悉气候的自然变率、工业化 前的全球大气成分、 全球温室气体的自然变化及其与气候的关系、 陆地生态系统对过去气候变化的响应、 过去气候系统的突发性变化等方面作出了重要奉献； 大量观测结果和证据说明：○ 1 地球正在变暖并相伴气候系统的其他变化， 20 世纪全球平均表面温度增加了 0.6℃左右；○ 2 20 世纪是过去千年最暖的一个世纪， 20 世纪 90 岁月是过去千年最暖的一个时期， 而 1998精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -年是过去千年最暖的一年； ○3 人类活动产生的温室气体和气溶胶转变了大气状况并进而影响气候，过去 50 年大多数观测到的变暖事实主要由人类活动产生；这些争论揭示出很多人类从前所未知的事实，被国际社会公认为自然科学的重要进步；（ 6）人们在不断深化对地球系统自然规律熟悉的同时， 也越来越多地熟悉到人类活动已成为推动地球系统变化的另一强迫力， 这种强迫力在十到百年尺度上产生的影响已和自然力 的作用相当或过之； 近年来， 科学界就人类活动对地球系统的作用和两者关系提出了一系列 新概念，如“人类圈”和“可连续性进展”等；第三章 全球变化的主要特点与过程6、简述全球变化的时空尺度及其联系答：全球变化是地球表层系统多种因素相互作用的结果； 地球表层系统作为一个开放体系，太阳辐射、大气成分、大气过程、海陆关系、海洋环流、冰盖、陆地地势、地表组成物质和人类活动等的相互作用，在一个时间序列当中可表现为多层次驱动、响应、反馈、 放大等特别复杂的关系； 由于全球变化既会表现出某种周期性变化， 又会表现为一些渐变和突变；从时间尺度看， 全球变化可划分为 5 个特点时间尺度； ○1 几百万年至几十亿年； 这一时间尺度的大事发生在地质历史时期， 它们受地球行星演化规律与进程的掌握； ○2 几千年至几十万年； 这一时间尺度的变化同样发生在整个地球历史中， 不过在最近的一个地质时期 —— 第四纪晚期以来， 它们的变化记录储存的最好， 被辨识和争论的程度最高； 其主要受到地球轨道参数， 如偏心率、黄赤交角倾斜率和岁差等变化的影响； ○3 几年至几百年；这一时间尺 度的大事发生在年际、岁月际到世纪际， 主要驱动因子包括太阳活动、 火山活动、 大气环流的长期变化、厄尔尼诺 -南方涛动等自然因子和大气温室效应的增强等人为因子；○ 4 几天至几个季度； 这一时间尺度的大事发生在数天至一年之内， 其本质特点是季节的更替， 主要驱动因子是太阳辐射量输入的年循环； ○5 几秒至几小时； 这一时间尺度的时间发生在数秒至一天之内， 其中日变化是它的本质特点， 其周期性特别规章， 而其他更短时间尺度的大事大多是日变化的一种瞬时表现；太阳辐射量输入的日周期是构成这种变化的主要驱动因子；上述几百万年至几十亿年及几千年至几十万年这两种称为长时间尺度，主要是地质学、 地球物理学、 地理学和地球化学争论的时间尺度； 几天至几个季度和几秒至几小时这两种主要是大气科学、 海洋科学和生物科学争论的尺度； 几年至几百年就是全球变化争论最为关注的、最复杂的变化尺度；从空间的延展方面， 全球变化大致可以划分为 4 个特点空间尺度； ○1 全球尺度； 空间范畴在 20000km 以上，大约相当于半球至全球尺度；特点大事有太阳辐射能的分布，大气环流和洋流， 温室效应加剧与全球气候变化，臭氧层的破坏，地球和生命的起源等； 这些大事发生在一个相当宽的时间谱之内（一年至几十亿年） ，并且不同时间尺度的过程是相互影响 的；○2 空间范畴在 100~2000km ，相应的地域单元有大陆、大洋、陆地上的自然地带和自然地区以及海区等；特点大事有季风和大型天气过程（台风、气旋、反气旋、锋面） 、海流、厄尔尼诺 -南方涛动、岩石圈板块构造运动与造山运动、冰期 -间冰期交替、气候带与地带性 植被 ——土壤的形成等；这些大事也发生在一个相当宽的时间谱之内（一年至十几亿年） ， 并且不同时空尺度的大事之间相互作用显著；○ 3 地方尺度；空间范畴在 10~100km ，特点大事有地震、流域的水土流失、中尺度天气系统（如中气旋、雷暴等） 、植物物候期的水平变化、城市气候与大气污染、河流与水域的污染、成矿作用等； 这些大事的时间谱可以从小于 一天到百万年， 幅度略小于全球和区域尺度； 各大事发生的缘由通常限于当地， 使彼此间的联系性减弱，个体性增强，大事的影响往往也限于当地；○ 4 局地尺度；空间范畴在 10km 以下，特点大事有火山爆发、小流域地表腐蚀、小尺度天气系统（如龙卷风、山谷风等） 、植精选名师 优秀。
