气候变化与气候系统1.ppt
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1、 气候变化与气候系统气候变化与气候系统 引引 言言教学内容:教学内容:1 1、气候与气候系统、气候与气候系统 2 2、气候变化、气候变化 3 3、研究气候变化的目的意义;、研究气候变化的目的意义;1、气候、气候气候定义的演变气候定义的演变公公元元前前1411世世纪纪中中国国甲甲骨骨文文就就有有季季节节和和八八方方位风等的记载位风等的记载;西西周周的的诗诗经经幽幽风风七七月月有有各各月月物物候候现现象的记载象的记载;古古希希腊腊的的希希波波克克拉拉底底(约约公公元元前前460375)著著论论风风、水水和和地地点点一一文文,并并编编写写了了气气候候学学讲讲义义,是人类最早关于气候的论著。是人类最早
2、关于气候的论著。随随着着几几千千年年人人类类文文明明和和科科学学的的发发展展,人人类类对对气气候候的的研研究究和和认认识识一一步步步步的的深深化化,关关于于气气候候的的定定义义也也随之演变随之演变,概括起来可以分为三个主要阶段。概括起来可以分为三个主要阶段。古典气候学古典气候学区别气候与天气的区别气候与天气的概念。概念。认为认为天气是大气的瞬时状态天气是大气的瞬时状态;气气候候是是大大气气的的平平均均状状态态;,即即气气候候是是一一段段长长时期内众多天气状态的平均状态。时期内众多天气状态的平均状态。描述方法描述方法用统计平均的手段来表征气候的特征。用统计平均的手段来表征气候的特征。气气候候学学
3、研研究究气气象象要要素素的的地地理理分分布布及及其其日日、年年变变化化的的规规律,律,因此常称之为因此常称之为“地理气候学地理气候学”的定义。的定义。20世纪以前世纪以前古典气候学阶段古典气候学阶段实实质质上上,大大气气状状态态是是随随时时间间和和空空间间变变化化的的,气气象象要要素素的的平平均均状状态态能能在在一一定定程程度度上上反反映映气气候候的的一一定定特特征征,但但不不能能反反映映大大气气的的整整个个状状态态或或气气候候的的全貌。全貌。气气候候不不仅仅仅仅是是天天气气的的平平均均,例例如如两两个个地地方方的的平平均均气气温温或或平平均均雨雨量量基基本本相相等等,其其气气候候特特征征可可
4、能能差异很大差异很大,不属于同一气候类型。不属于同一气候类型。古典气候的定义有其局限性古典气候的定义有其局限性,没有完全反映气没有完全反映气候概念的本质。候概念的本质。但由于气象要素的平均状态是气候的一种基但由于气象要素的平均状态是气候的一种基本属性本属性,现在仍应用各种气象要素的平均值来描现在仍应用各种气象要素的平均值来描述一定的气候特征述一定的气候特征,所以这一传统的气候定义仍所以这一传统的气候定义仍被广泛采用。被广泛采用。近代气候学近代气候学着眼于大气运动的过程着眼于大气运动的过程。(气候学大发展时期气候学大发展时期,关于气候的各种二级气候学定义很多关于气候的各种二级气候学定义很多)认为
5、认为天天气气是是短短时时间间尺尺度度的的大大气气过过程程,气气候候是是长长时时间间尺尺度度的的大大气气过过程程,提提出出气气候候是是天天气气的的“总总和和”或或“综综合合”。(天气气候学定义天气气候学定义)气气候候是是大大气气众众多多状状态态的的一一个个统统计计集集合合。(统统计计气气候候学学的的定定义义)该该定定义义既既包包括括了了气气候候的的平平均均状状态态,也也包包括括了了气气候候的变化情况和极端情况。的变化情况和极端情况。气气候候是是辐辐射射、地地理理因因素素和和大大气气环环流流三三者者相相互互作作用用下下的的特征性天气状况。特征性天气状况。(气候的成因气候的成因)。2020世纪初世纪
6、初7070年代以前年代以前近代气候学阶段近代气候学阶段气候系统气候系统气候学研究的一个崭新阶段。气候学研究的一个崭新阶段。气气候候系系统统指指包包括括大大气气圈圈、水水圈圈、冰冰雪雪圈圈、岩岩石石圈圈、生生物物圈圈中中,自自身身的的及及其其相相互互影影响响的的物物理理、化化学学、生生物物运运动动变化过程。变化过程。每种过程每种过程具有不同的具有不同的的空间尺度和时间尺度。的空间尺度和时间尺度。2020世纪世纪7070年代以年代以后后气候的全新概念气候的全新概念 气候系统物质与能量交换的过程气候系统物质与能量交换的过程 物理过程物理过程物理过程物理过程大气和海洋的环流运动及其相联系大气和海洋的环
7、流运动及其相联系大气和海洋的环流运动及其相联系大气和海洋的环流运动及其相联系的热量输送、水循环过程、地壳的垂直升降与水平的热量输送、水循环过程、地壳的垂直升降与水平的热量输送、水循环过程、地壳的垂直升降与水平的热量输送、水循环过程、地壳的垂直升降与水平推移等过程。推移等过程。推移等过程。推移等过程。化学过程化学过程化学过程化学过程岩石矿物的溶解、大洋中的碳酸盐岩石矿物的溶解、大洋中的碳酸盐岩石矿物的溶解、大洋中的碳酸盐岩石矿物的溶解、大洋中的碳酸盐沉积、大气中氧气的生成与消耗等过程。沉积、大气中氧气的生成与消耗等过程。沉积、大气中氧气的生成与消耗等过程。沉积、大气中氧气的生成与消耗等过程。生物
8、过程生物过程生物过程生物过程动物的生长、繁殖过程,生物之间动物的生长、繁殖过程,生物之间动物的生长、繁殖过程,生物之间动物的生长、繁殖过程,生物之间的捕食与被捕食等于生命活动相联系的过程。的捕食与被捕食等于生命活动相联系的过程。的捕食与被捕食等于生命活动相联系的过程。的捕食与被捕食等于生命活动相联系的过程。地球系统中物理过程、化学过程和生物地球系统中物理过程、化学过程和生物过程是相互联系、相互渗透的整体过程是相互联系、相互渗透的整体 植物通过光合作用的生物过程,将太阳能和大植物通过光合作用的生物过程,将太阳能和大植物通过光合作用的生物过程,将太阳能和大植物通过光合作用的生物过程,将太阳能和大气
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