【5A版】过去全球变化的重建.ppt

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1、第三章全球变化研究的主要途径全球变化的重建。全球变化的动态监测。全球变化的模拟。以残存的过去全球变化的产物为依据，反推形成产物的环境状态，进一步推测其成因机制。利用各种观测手段，对正在进行的全球变化过程进行实时跟踪观测，从中找出变化的规律。从全球变化的过程与成因机制出发，根据对全球变化过程的认识，建立数学模式，利用模式从已知的环境过程出发，演绎可能的环境状态及其产物。当前全球变化研究包括三种途径：重建、动态监测与模拟构成了全球变化研究的三个基本途径，它们是互相参校补充的。正确的重建结果最终有可能通过模式来表达，模型的可靠性亦需要通过重

2、建的结果来评估，监测的结果可以使人们了解正在进行的环境演变过程，加深对环境过程的认识，使模式更为合理，同时也可以为模拟提供参数值或为重建提供指标值。本章内容：第1节过去全球变化的重建第2节全球变化的动态监测第3节全球变化的模拟第一节过去全球变化的重建重建全球变化历史，了解包括演变过程、时空分布形式、变化的区域差异等方面的规律。通过过去发生过的全球变化现象，探讨和认识全球变化的成因机制。利用重建的结果验证模式的可靠性或为模式的建立提供参数。由历史演变规律推测未来环境或为预测未来环境提供历史相似型。重要意义科学的全球变化研究是从过去的全球

3、变化研究开始的，其在全球变化研究的重要意义在于：1、基本假设重建过去的全球变化就象组装一个没有样图的并且部件已残缺不全的智力玩具，且其各个部件是由不同材料制成的。进行这样的组装工作，所能依靠的那些能够找到的不同部件，相当于重建过去全球变化的各种证据；对各部件的功能与可靠性进行鉴定，相当于对过去全球变化的证据进行标定与校核；最后，根据有限的可靠的零部件复原该“智力玩具”的全貌或主体结构，相当于对过去的全球变化进行整体复原或部分地复原。是全球变化研究的最基本原理。包括：①自然法则在任何时间和空间上的不变性；②如果所研究的结果能够用现代可观

4、察的过程来解释，就不会有假设的未知过程。1）均一性假设。（1）是指环境过程与其产物之间的协调统一。（2）同一环境状态下所形成的不同类型的产物之间存在协同关系，可以彼此参校、替代，共同指示其生成环境。（3）地区之间的协同性。（4）时间上的协调性。2）协同性假设。根据部分可以反映整体的全息学基本观点，环境可以由其可识别的全息源来反映。不同类型的全息源可以互相替代，在某一空间点上获取的环境信息可以代表一定的空间范围，某一时段的环境状态可由在此时间区间内的环境信息来表征。3）全息假设简单化是一切科学共同遵循的原则，是科学的灵魂，以上三个基本假

5、设就是简单化原理在全球变化研究中的具体化。在科学中选择简单化并不是由于它可能最正确，而是因为从科学的角度看，它在可供选择的途径中可能最优。三个假设告诉人们如何寻找识别环境演变的信息，如何从残缺不全的信息推断环境的含义，以及如何由已知的部分去解释、推测未知的部分。2、环境属性信息类型观测记录。指借助于各种观测技术手段所获得的环境信息，如地面观测的气象、水文记录，空间观测获得的各种遥感数据等。记录规范，精度高，但时间尺度短，世界最长的气象观测记录只有300余年，大多数地区不足百年，而卫星遥感数据最长只有二、三十年，还有许多观测项目只是刚刚

6、开始。特点：考古和历史文献记载。古环境感应体。指由人类物质文化活动而形成的物质和文字的记录，如古人类的遗址和遗物，有关物候、灾异、耕作制度的文字记录等。指在过去某一时期形成并一直保存至今的各种自然体。它们本身就是当时的环境过程的产物，记录了当时的环境状况，如古沙丘、黄土与古土壤、冰芯、树木年轮等。优点：缺点：具有更长的时间覆盖范围，分布地区广泛，能够弥补观测记录过短的不足，揭示更长时间尺度的全球变化历史。记录不规范、连续性差、记录混杂在其它多种干扰因素之中等，需要经过提取、鉴别才能使用。优缺点考古和历史文献记载与古环境感应体合称代用资

7、料。岩石（地层）不仅记录并保存了各种物理、化学和生物过程形成的沉积和地貌形态学信息，而且为一些生物学信息和人类文化信息提供了保存的场所；保存在冰雪圈中的冰芯记录了多种物理和化学过程；生物体在其生命活动过程中记录并保存了当时环境的信息；人类的考古遗址和历史记载也构成了十分有价值的过去全球变化的信息源。从这些信息源中可以提取出多种有价值的物理、化学、生物和人类文化信息。海洋沉积及深海沉积的氧同位素记录黄土与古土壤冰芯树木年轮3、代用资料1）海洋沉积及深海沉积的氧同位素记录大陆架是第四纪冰期—间冰期海面升降变化影响所及的地区，从浅海沉积物中

8、不但能够获取海面变化、浅海地区的温度变化等信息，而且可以获取一定的有关陆地上的环境变化的信息。世界大洋彼此贯通，且沉积连续性好，用深海岩芯能够建立连续的、且能反映全球变化的时间序列。深海沉积中碎屑物质的含量及分布，能够获