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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:

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

氣候檔案:

氣候檔案 年輕 ↑ 年老 年輕 ↑ 年老 內老外小 內老外小 厚  冷 薄  暖 厚  暖 薄 冷 厚  暖 薄 冷 厚  暖 薄 冷

氣候檔案的保存:

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

全球暖化的問題:

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。

控制地表溫度因素:

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。

控制地表溫度因素:

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↑

控制短期氣候變遷主因:

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

控制短期氣候變遷主因:

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。

控制短期氣候變遷主因:

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

控制短期氣候變遷主因:

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。

控制短期氣候變遷主因:

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

控制短期氣候變遷主因:

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 ) 。

控制短期氣候變遷主因:

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

控制短期氣候變遷主因:

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： H 2 O 、 CO 2 、 CH 4 、 N x O y 、 CFCs

控制短期氣候變遷主因:

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： 光合作用↑ 均夷作用↑ 令岩石破碎更易溶於海水加強吸收 CO 2 呼吸作用↑ 板塊運動↑ 火山噴發出 CO 2 人為活動↑ CO 2 減少 CO 2 增加

控制短期氣候變遷主因:

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： CO 2 增加 CO 2 減少 呼吸作用↑ 板塊運動↑ 火山噴發出 CO 2 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 CO 2

地球氣候變遷史:

地球氣候變遷史 早期 氣候溫暖  地球初冷卻 CO 2 濃度較高

地球氣候變遷史:

地球氣候變遷史 第一次冰期： 呼倫冰期  除碳作用： CO 2 溶於海水，濃度↓ 溫度較低的時期 冰期 25 億

地球氣候變遷史:

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 CO 2 ↓ 6~8 億

地球氣候變遷史:

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

地球氣候變遷史:

地球氣候變遷史 第四次冰期 ： 隕石撞擊＆ 青藏高原形成  風化↑  CO 2 ↓ 古生代 中生代 新生代 前寒武紀 隱生元 顯生元

冰室氣候與溫室氣候:

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。

古生代的氣候:

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 。

中生代氣候:

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 ) CO 2 濃度↑

新生代氣候:

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↓、 CO 2 濃度↓

冰期與間冰期:

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。

冰期與間冰期:

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。

冰期與間冰期:

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。

冰期與間冰期:

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

冰期與間冰期:

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。

控制短期氣候變遷主因:

控制短期氣候變遷主因 外部因素為地球接收到的太陽輻射量的變化，主要因地球繞日軌道及地球自轉軸的週期性變化所致

控制短期氣候變遷主因:

控制短期氣候變遷主因 內部因素主要為地球溫室氣體的濃度、冰川體積的變化

控制短期氣候變遷主因:

控制短期氣候變遷主因 外部因素週期性的變化也會引起內部因素的變動

人類歷史上的 短期氣候變化:

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

人類歷史上的 短期氣候變化:

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

人類歷史上的 短期氣候變化:

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