2020年全球变化全球变化的主要过程与驱动力.ppt

（二）大气和海洋环流
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
1
（三）水文循环
全球水文循环过程图（通量单位1015kg/a，各源汇中水量占全球总水量用百分比表示。Moore，1996）
地球水体分为淡水和咸水，淡水主要来自陆地冰雪，占43 400×1015kg；咸水主要贮存于深海，为89000×103km3。全球水分循环主要是通过地表径流与河流、蒸发、风和降水等作用实现循环。
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
2
全球水循环图反映了以下特点：
（1）全球97%的水在海洋，86%的水是海洋蒸发的，大气从海洋上空携带水汽输往陆地，以降水形式落下，以冰雪堆积在陆地表面的43 400×103km3水量超过了地下水水量。
（2）陆地水分通过植物蒸腾和地表蒸发回到大气，有些还存在于土壤表面。
（3）植物在水循环中通过截流、根部吸收和以蒸腾方式把水分送回大气。由于植物种类不一样，对水分循环作用也不一样，例如森林和草原在水分循环中作用是不同的，因此植物本身也使得全球水分循环不均。
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
3
海洋在全球变化中的作用
由于全球97%的水在海洋，因此海洋在全球变化中的作用极其巨大。海洋在全球变化中的作用主要表现在以下几方面。
（1）在水和能量循环方面：①贮存了全球97%的水量；②贡献了全球86%的蒸发量；③吸收了70%以上到达地球表面的太阳能量。
（2）在生物地球化学循环方面：①贮存了地球上非沉积的90%以上的C和N；②吸收了至少一半以上人为排放的CO2；③海洋环流决定了全球C输送的时空分布和收支的基本特征；④上层海洋的垂直混合运动决定了全球变化的大的循环过程。
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
4
二、固体地球系统与岩石圈循环过程
（一）板块运动过程
（二）陆上风化与侵蚀堆积过程
（三）海洋沉积过程
三、生态系统与生物地球化学循环过程
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
5
全球碳循环（IPCC，1996）
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
6
大气中及溶解在河流、湖泊和海洋等水体中的CO2，是可供生物圈利用的主要无机碳源，陆上植物和海洋浮游植物等有机物通过对CO2的光合作用而捕获太阳能为生物圈提供能量，同时使得碳进入生物圈，并向大气提供氧气。
在无机环境中，碳主要以CO2或者碳酸盐和重碳酸盐的形式存在。生态系统中的碳循环基本上是伴随着光合、呼吸和分解过程进行的，在较长的时间尺度上，地质因素对于碳循环也是重要的，因为贮存在沉积岩中的大量碳(煤、石油和天然气等)是生态系统在过去年代中所固定的，它们暂时退出了生物圈活跃的生物地球化学循环。自然界碳的活动贮存库主要是海洋、大气和有机体。
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
7
在全球尺度上，碳的交换随季节而变化，这可以从北半球
大气CO2含量的季节波动看出。在夏季，初级生产者通过光合
作用对大气CO2的固定量超过动、植物呼吸作用和微生物分解
作用归还给大气的CO2量，在曲线上形成波谷；冬季则正好相
反，形成波峰。相似的波动也发生在昼夜之间，昼为波谷，夜
为波峰。尽管存在季节和昼夜的波动，就全年而言，光合作用
所固定的碳量与呼吸和分解作用所排放的碳量仍大致保持着平
衡状态。
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
8
夏威夷冒纳罗亚观象台大气CO2含量的测量结果
　　　　　　　（Kump al.,1999）
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
9
然而，在不断加剧的人类活动的驱动下，特别是使用化石
燃料和大规模砍伐森林所造成的碳的排放，正在引起自然界碳
循环自组织系统的失稳。据估计，每年约有5×1015g的碳通过
化石燃料的燃烧排入大气圈，其中约50%保留在大气圈中，近
一半溶解在海洋中，只有很少的量增加到陆地生物量中。此
外，砍伐森林造成的土壤裸露以及木材燃烧每年向大气圈排放
(1～2)×1015g的碳。这些逐年增加的碳排放量很可能是引起
全球大气CO2含量增加的主要原因。在夏威夷的观测结果表
明，1958年大气二氧化碳的平均含量约为315×10-6 ；到了
1995年，已达到约358×10-6，其增长的趋势十分显著，平均
×10-6。
全球变化全球变化的主要过程与驱动力
2021/1/11
10