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第七章 地球環境變遷

第七章 地球環境變遷. 7-1 地球歷史上的氣候變化 7-2 海岸變遷. 氣候及氣候指標. 氣候是天氣狀況的 長期平均狀態 常用來描述氣候狀況的因子包括 地表氣溫、降水量、風速、風向 等。 氣溫 是最直接影響 人類日常生活的環 境因子 ，所以最常 被視為氣候指標。. 氣候檔案. 可供研究地球氣候的物質有 沉積物、 冰層、珊瑚、 樹輪、 歷史文獻與 古代繪畫、 圖騰 等. 厚  冷 薄  暖. 氣候檔案. 厚  暖 薄 冷. 年輕 ↑ 年老. 年輕 ↑ 年老. 厚  暖 薄 冷. 厚  暖 薄 冷. 內老外小. 內老外小.

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第七章 地球環境變遷

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  1. 第七章 地球環境變遷 7-1 地球歷史上的氣候變化 7-2 海岸變遷

  2. 氣候及氣候指標 氣候是天氣狀況的長期平均狀態 常用來描述氣候狀況的因子包括地表氣溫、降水量、風速、風向等。 氣溫是最直接影響人類日常生活的環境因子，所以最常被視為氣候指標。

  3. 氣候檔案 可供研究地球氣候的物質有 沉積物、冰層、珊瑚、樹輪、歷史文獻與古代繪畫、圖騰等

  4. 厚冷薄暖 氣候檔案 厚暖薄冷 年輕↑年老 年輕↑年老 厚暖薄冷 厚暖薄冷 內老外小 內老外小

  5. 氣候檔案的保存 地質紀錄會因年代久遠而殘缺不清 • 板塊隱沒或均夷作用而無法保存或不清楚 • 愈晚期證據愈多愈清晰明暸 • 海洋沉積物岩芯與冰芯等，對於近數十萬年氣候變化，提供相當豐富詳細的資料

  6. 全球暖化的問題 根據冰芯研究顯示，過去40萬年來的地表氣溫變化與二氧化碳濃度變化有相當大的關聯。

  7. 控制地表溫度因素 溫室氣候：比現在溫暖的狀態 冰室氣候：有大規模的冰雪 地球大部分時間都是溫室氣候。

  8. 控制地表溫度因素 溫室氣體濃度含量↑溫度↑ 地球反照率反照率↑溫度↓ 太陽輻射量輻射量↑溫度↑

  9. 控制短期氣候變遷主因 • 太陽輻射量 • 太陽本體單位輻射量值 　 越來越高，因太陽現正值壯年期

  10. 控制短期氣候變遷主因 • 太陽輻射量 • 地日間距離 • 地日公轉軌道為橢圓，太陽位於焦點之上，故有近日遠日點之分，隨距離不同在單位能量吸收上也有所不同。 • 地球公轉軌道形狀會改變，進而改變地日間相對距離。

  11. 控制短期氣候變遷主因 • 太陽輻射量 • 地軸(自轉軸)傾角 • 地軸傾角會於22.5°~24.5°間變化。 • 地軸傾角＝回歸線緯度＝極地最大太陽仰角 • 傾角越大 　 極地太陽入射光越垂直 　 極地受熱越多越熱

  12. 控制短期氣候變遷主因 • 太陽輻射量 • 地軸傾斜方向 • 地軸傾斜方向會改變，影響近地點遠地點的直射半球，搭配海陸分佈進而影響全球氣候。

  13. 控制短期氣候變遷主因 • 地表反照率 • 因各顏色對光線的反射及吸收能力不同故地表組成類型與顏色會影響到地球吸收太陽總能

  14. 控制短期氣候變遷主因 • 地表反照率 • 反照率依顏色區分： 　 白(雪地、雲霧)＞ 　 紅 橙 黃 (沙地)＞ 　 綠(草地)＞ 　 藍(湖泊、海水)。

  15. 控制短期氣候變遷主因 • 地表反照率 • 雪地的分布： • 陸地緯度 　 板塊運動情形 • 陸地高度 　 造山運動程度

  16. 控制短期氣候變遷主因 • 溫室氣體含量 　溫室氣體： 吸收地表輻射之紅外線的氣體。 例如： H2O、CO2、CH4、NxOy、CFCs

  17. 控制短期氣候變遷主因 • 溫室氣體含量 　影響溫室氣體含量的作用： CO2增加 CO2減少 呼吸作用↑ 板塊運動↑ 火山噴發出CO2 人為活動↑ 光合作用↑ 均夷作用↑ 令岩石破碎更易溶於海水加強吸收CO2

  18. 地球氣候變遷史 早期氣候溫暖 • 地球初冷卻 • CO2濃度較高

  19. 地球氣候變遷史 第一次冰期：呼倫冰期 除碳作用：CO2溶於海水，濃度↓ 溫度較低的時期冰期 25億

  20. 地球氣候變遷史 第二次冰期：『雪球』地球時期 除碳作用：生物光合作用CO2↓ 6~8億

  21. 地球氣候變遷史 3億 第三次冰期 盤古大陸漂移於極區雪地↑ 顯生元 前寒武紀隱生元 5.4億

  22. 地球氣候變遷史 第四次冰期： 隕石撞擊＆青藏高原形成 風化↑CO2↓ 顯生元 前寒武紀隱生元 古生代 新生代 中生代

  23. 冰室氣候與溫室氣候 地球大部分時期氣候比現代溫暖，稱為溫室氣候，少數時段有冰雪堆積，為冰室氣候。

  24. 古生代的氣候 古生代氣候轉冷 陸地出現在兩極助長冰原形成 地球反照率增加。

  25. 中生代氣候 中生代氣候溫暖潮溼 板塊運動劇烈(盤古大陸分裂) CO2濃度↑

  26. 新生代氣候 新生代氣候逐漸轉冷 隕石撞擊＆板塊運動↓ 太陽輻射量↓、CO2濃度↓

  27. 冰期與間冰期 當極地冰原擴張導致氣候變冷，稱此狀況為冰期； 反之，導致氣候回暖則稱為間冰期。

  28. 冰期與間冰期 約距今二萬年前，北極冰原面積擴張，海水面下降１２０ 公尺，為末次冰盛期。

  29. 冰期與間冰期 冰盛期氣候的海水面下降使得遼闊的大陸棚海域自海底出露，成為陸地或淺灘，造成地球反照率的增加。

  30. 冰期與間冰期 冰盛期的海水面下降會造成局部海流的改變、生物的遷移或隔絕，並對淺海生物群，例如珊瑚礁等，構成威脅，使得海洋生態系受到極大的衝擊 澎湖水道 高屏斜坡

  31. 冰期與間冰期 在在冰期與間冰期氣候交替出現中，熱帶與副熱帶海域是一個相對穩定的地區。

  32. 人類歷史上的短期氣候變化 從末次冰盛期往現代氣候逐漸變暖過程中，在大約距今一萬兩千年前，全球氣候突然又變得十分寒冷，這個回冷事件被稱為新仙女木事件

  33. 人類歷史上的短期氣候變化 人類歷史上的短期氣候變化事件包括新仙女木事件、中世紀大暖期及最近的小冰期

  34. 人類歷史上的短期氣候變化 北歐維京人在格陵蘭建立的居住地因小冰期降臨，氣候轉冷而廢棄

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