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1、n地球过去的气候环境地球过去的气候环境n地球现在的气候环境地球现在的气候环境n地球未来的气候环境地球未来的气候环境大气层的诞生大气层的诞生n 远古的地球大气主要由很轻的氦气和氢气组成。很快就散发到宇宙中去了。与此同时，火山喷出的气体组成了新的大气，它主要由水蒸气、二氧化碳和少量的氮气组成。n 随后，连绵不断的大雨形成了海洋并溶解了大部分二氧化碳。水分子在紫外线的作用下发生分解，大气中出现了氧气和臭氧。由于臭氧层对紫外线的阻隔作用以及植物的光和作用，大气中的氧气的浓度始终保持稳定。在最近的6亿年中，大气中化学成分的比例基本上没有变化弱早期太阳弱早期太阳n 温室效应对生命的出现起了重要作用。事实上
2、，在40亿30亿年前，太阳的辐射强度只有现在的25%，然后开始直线上升。假如在大约20亿年前大气的组成就与现在相同的话，那么地壳将会全部被冰雪覆盖，但这种景象未能发生。n “弱早期太阳佯谬”理论认为，其原因就是由于浓密的二氧化碳和水气产生了很强的温室效应，使地球保持了温暖，并在35亿年前在地球上出现了最初的生命。冰雪覆盖的地球n 在大约7.5亿5.8亿年前，地球表面曾4次几乎全部被冰雪覆盖，称为雪球时期。那时，太阳的辐射能大约比现在少6%，而陆地也主要集中在赤道附近，促使地球变冷。n 由于冰雪覆盖的地球反射了大部分阳光，加速了地球变冷的速度。后来，由于大雨停止和火山不断喷发，大气中的二氧化碳的
3、浓度变高（比现在高350倍），产生了强烈的温室效应，才使冰雪逐渐融化。白垩纪热浪白垩纪热浪n 在大约1亿年前的白垩纪，地球达到较高的温度。当时，地球的平均温度为22.8，比现在高7多，地球的两极的冰雪也全部融化。气候如此炎热的原因，是由于火山喷发产生的大量二氧化碳造成了强烈的温室效应。持续变冷的新生代 n 在新生代（6亿5亿年前），地球的温度持续下降。这种降温看来应归因于大陆板块漂移。新崛起的巨大山脉将二氧化碳以硅酸盐的形式固定在岩石中，大气中的二氧化碳因此减少，温室效应减弱，地球也就变冷了。冰期与米兰柯维奇循环n 在最近100万年间，由于地球轨道的变化，发生了地球冰期与温暖期交替出现的现象，
4、天文学家米兰柯维奇指出，地球气候变化存在着三个天文周期：每隔2万年，地球的自转轴倾角变化一个周期（称为岁差）；每隔4万年，地球黄道与赤道的交角变化一个周期；每隔10万年，地球公转轨道的偏心率变化一个周期。最后的大冰期n 最后的大冰期称为第四纪冰期，它开始于8万年前，1.8万年前达到顶峰。现在的阿拉斯加、加拿大和今天美国的北部都被一整块冰覆盖着，冰层的厚度将近1000米。在欧洲，冰层推进到了今天的汉堡和柏林。但在南半球，冰层的推进却缓慢得多。后来温度迅速回升，在大约1.2万年前冰层开始融化。最后一次大冰期就这样结束了。新仙女木冷期n 约在1.1万年前，地球刚脱离上一次的冰期却又忽然回到冰期，这就
5、是著名的新仙女木冷期，它大约持续了1000年，这是因为北大西洋深水输送带突然中断造成的。气候最适期n 在新仙女木冷期后的最初几千年，地球的气候曾经很热。在90005000年前。地球的温度升高了几摄氏度，形成了所谓的“气候最适期”。n 500年前的小冰期 在公元1400年1500年，地球的温度又突然下降，历史上称为“小冰期”。n 在1434年1435年，英国曾连续降雪40天。在1608年冬季，英国所有的牲畜都被冻死，整个康斯坦茨湖都结冰了，1789年冬，几乎所有欧洲的河流都冻结了。只是在19世纪后半期冰川才开始后撤。最近150年变化n 在最近一个世纪，地球开始迅速变热。在1850年1980年，温
6、度平均升高了0.6，其中大约0.26与太阳活动剧烈程度增加有关，其余则是由于人类的活动的影响。现在的气候全球变暖n 在最近的20年，全球变暖的步伐突然加快，特别是与1951年1980年相比，地球的平均温度升高了大约0.3。但是这个现象也不是全球同步的。降雨区的移动降雨区的移动n 整个地球的降雨区正在发生移动。从1980年至今，欧洲的北纬5060地区降雨增多。但在地中海地区的降雨就少得多。夏季的雨水也减少了，但是一下雨就往往是倾盆大雨，并经常出现暴风雨。然而在最近10年，秋季的降雨却增多，造成水灾事件增加。从1950年至今发生了5次较大的水灾，其中3次发生在20世纪90年代。极端天气和气候异常极
7、端天气和气候异常n 极端天气和气候异常事件增多，这是气候极端化的突出表现。n 洪水和水灾比过去增多n 厄尔尼诺现象更加频繁，更加强烈和持久n 北欧的大风暴也更加频繁n 最后还有强暴风雨，2002夏天的倾盆大雨造成了中东欧近百年历史上最严重的水灾。洪水和水灾洪水和水灾n 19世纪中国平均20年发生1次水灾，而20世纪每20年发生9次10次水灾。厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象n 1997年1998年的厄尔尼诺现象是最糟糕的一次北欧的大风暴北欧的大风暴n 仅20世纪90年代就发生了5次强暴风雨强暴风雨空气变样了空气变样了n 于人类的活动，最近几十年向大气层排放的物质越来越多，以致改变了空气的化学组成，对气
8、候和动物的栖息地产生了消极影响。在大城市，灰尘、氮氧化物和臭氧的密度很高，恶化了空气质量。与此同时，热岛效应的增强使强风暴的次数增多，氯氟烃的排放破坏了使我们免受紫外线伤害的臭氧层。未来的气候未来的气候n 未来的气候，或者说21世纪的气候，首先与温室气体，特别是二氧化碳的排放状况有关。根据未来的经济发展以及在今后几年将采取的环保措施不同，气候将出现不同的状况。按照预测，在本世纪末，大气中二氧化碳的浓度将增加一倍。环境污染的后果主要表现在三个方面：平均温度升高、大气的总循环和气候的稳定性被打乱。n 如果二氧化碳的浓度持续增加，未来的生存环境将会变得不可预计，如：n 1、大部分陆地的平均温度将上升45。n 2、海洋变热，海平面升高n 3、深水输送带可能被堵塞n 4、高气压中心的移动n 5、更猛烈的降雨和更严重的旱灾n 6、气候更加不稳定n 我们在此描绘的未来气候的景象的确令人颓丧，但这并不是人类自身没有能力改变的，它要取决于我们做出的选择。这些选择就是要在不影响经济发展的情况下更多地考虑地球的环境状况。目前已经有许多治理污染的技术，但更重要的是，我们必须积极地运用这些技术。36 结束语结束语