[自然科學(xué)]第一章 氣候系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-02-06 12:35 本頁(yè)面
【正文】 川對(duì)海平面變化最直接的作用是通過(guò)高山冰川的融化與冰架邊緣地區(qū)的融化實(shí)現(xiàn)的。據(jù)估計(jì)，近百年海平面上升的約一半高度是冰川融化的結(jié)果。 第一章 氣候系統(tǒng) 巖石圈 ， 即地球表層固體的殼體，包括大陸的陸塊，即山體、地表巖石、沉積和土壤，也包括海洋底部形態(tài) 。 巖石圈與氣候變化最密切相關(guān)的部分是地殼、地幔和陸面的結(jié)構(gòu)。它們可通過(guò)改變天氣的化學(xué)成分影響地球的氣候。這種現(xiàn)象被稱為氣候變化的地質(zhì)構(gòu)造原因。 ? 時(shí)間尺度是氣候系統(tǒng)的所有組成中最長(zhǎng)的，約為 105~106年以上； ? 影響主要表現(xiàn)在 地形的動(dòng)力作用、地表熱力特性的差異及陸面水分循環(huán) 。 陸面的結(jié)構(gòu)或其粗糙度在風(fēng)吹過(guò)陸面的時(shí)候也可從動(dòng)力學(xué)上影響大氣。粗糙度一般決定于地形和植被條件。風(fēng)也把沙塵從地表吹到大氣中去，從而影響區(qū)域大氣輻射收支。沙塵暴的發(fā)生就是一個(gè)最明顯的例子 。 第一章 氣候系統(tǒng) 生物圈 ，也稱為生物系統(tǒng) 是大氣中、陸地上、海洋中的植物和動(dòng)物，也包括人類本身 生物圈與氣候是休戚相關(guān)的，影響較大的是世界范圍的植被，植被既是氣候的產(chǎn)物，反過(guò)來(lái)又對(duì)氣候產(chǎn)生影響。主要是影響能量平衡和水分平衡 生物圈在碳循環(huán)中起著中心作用。陸地生物群也是氣候系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分，其功能很多。例如陸地植被類型影響蒸發(fā)到大氣的水分以及太陽(yáng)輻射的吸收或反射。植被根部的狀況與活動(dòng)也對(duì)碳與水儲(chǔ)存以及陸氣通量有重要作用。葉面指數(shù)是描述植物群冠作用的一個(gè)重要指數(shù)，它與全球和區(qū)域氣候變化有密切的關(guān)聯(lián)。 陸地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性影響關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的量級(jí)（如生產(chǎn)力），對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有重要作用。 排放 徑流 氣溶膠 降雨 感熱潛熱交換 干濕沉降 pH調(diào)節(jié) 氧化化學(xué) 冰 輻射 海鹽質(zhì)點(diǎn) 氣體交換 營(yíng)養(yǎng)物 浮游植物 細(xì)菌 浮游動(dòng)物 病菌 光化學(xué) 溶解有機(jī)物 第一章 氣候系統(tǒng) 氣候系統(tǒng)的物理、化學(xué)過(guò)程 四、 氣候系統(tǒng)的物理、化學(xué)過(guò)程 大氣熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 氣候系統(tǒng)中存在著各種時(shí)、空尺度的物理、化學(xué)過(guò)程 。 大尺度天氣系統(tǒng)的第一近似可視為絕熱系統(tǒng)，而氣候系統(tǒng)則必須考慮非絕熱加熱。即外源強(qiáng)迫作用對(duì)氣候系統(tǒng)顯得更重要。 物理、化學(xué)過(guò)程主要有 輻射過(guò)程、云過(guò)程、陸面過(guò)程、海洋過(guò)程、冰雪圈過(guò)程、氣溶膠過(guò)程、二氧化碳過(guò)程及生物過(guò)程 等等。 五、 氣候系統(tǒng)的基本特性 1 、 氣候系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、高度非線性的、開放的巨系統(tǒng) ? 地球氣候系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大的系統(tǒng)，它包括了若干個(gè)子系統(tǒng)。而且這些子系統(tǒng)又可被分解成許多個(gè)更小的二級(jí)子系統(tǒng)，它們都是復(fù)雜的多級(jí)結(jié)構(gòu)。 ? 地球系統(tǒng)與外空間的物質(zhì)交換是微乎其微的，在這個(gè)意義上氣候系統(tǒng)可視為一個(gè)封閉系統(tǒng)。 ? 氣候系統(tǒng)與外空間有能量的交換：吸收太陽(yáng)輻射的同時(shí)向外空間放射長(zhǎng)波輻射以求得輻射能量的平衡，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，氣候系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)。 ? 對(duì)于其子系統(tǒng)，如大氣、海洋和生物圈等等也都是開放系統(tǒng)。在開放的氣候系統(tǒng)中，既有能量的不斷耗散，又有一些穩(wěn)定的周期性的變化，還具有某些隨機(jī)擾動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)。 2 、 氣候系統(tǒng)的復(fù)雜性 無(wú)論從描述氣候系統(tǒng)的 物理量空間分布和時(shí)間變化，還是從氣候系統(tǒng)中發(fā)生的過(guò)程類型 ，氣候系統(tǒng)都是非常復(fù)雜的。氣候系統(tǒng)的復(fù)雜性也是氣候?qū)W常勝不衰的原因之一。 氣候要素的空間分布 ，從氣候系統(tǒng)的低層到高層，從極地到赤道，從海洋到陸地， …… 氣候要素呈現(xiàn)出各種各樣的復(fù)雜變化。 氣候系統(tǒng)隨時(shí)間演變 看，復(fù)雜性表現(xiàn)得更為突出：既有規(guī)則的周期性變化，如日變化和年變化等，還有比較規(guī)則的準(zhǔn)周期性變化，如準(zhǔn)兩年振蕩等，也有看似隨機(jī)的不規(guī)則變化；既有緩慢的趨勢(shì)變化，如近百年增暖，又有急劇的突變，如大氣環(huán)流的突變、近千年來(lái)和近百年來(lái)的氣候突變； 從氣候系統(tǒng)中發(fā)生的重要過(guò)程的類型來(lái)看，氣候系統(tǒng)表現(xiàn)得如此復(fù)雜是必然的。這些過(guò)程正是氣候系統(tǒng)各組成部份之間相互作用和相互影響的具體表現(xiàn)，也是氣候系統(tǒng)表現(xiàn)出高度非線性的根本原因。 氣候系統(tǒng)中的重要過(guò)程按過(guò)程類型有三大類： 物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程、生物過(guò)程 等。 輻射傳輸和熱量輸送，云輻射過(guò)程，陸面、海洋和冰雪圈過(guò)程，水分、碳、硫等重要物理過(guò)程，
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