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原因

對氣候變化影響的因素來自多方面，包括太陽輻射、地球運(yùn)行軌道變化、造山運(yùn)動、溫室氣體排放等。由于地表許多間接影響氣候的因素反應(yīng)較慢，如海洋溫度變化，冰山融化等，所以氣候變遷相對直接影響氣候的因素變化來說，可能要等幾個世紀(jì)，甚至更長的時間才能顯現(xiàn)出來。

大陸漂移

經(jīng)過幾百萬年，地球大陸板塊漂移，造成陸地和海洋位置和面積的變化，會影響全球大氣環(huán)流，從而產(chǎn)生全球或區(qū)域性的氣候變化。

海洋的位置對全球的熱量和濕度的轉(zhuǎn)移有極其重要的作用，因此也對全球氣候起著決定性的作用。例如五百萬年前，地峽形成，截斷了太平洋和大西洋之間的聯(lián)系，因此造成了墨西哥灣暖流，導(dǎo)致北半球產(chǎn)生冰蓋。 更早的石炭紀(jì)時期，大陸漂移造成大規(guī)模的碳被貯存起來，也因此引發(fā)的冰河時期的到來。 在超大陸盤古大陸時期，海陸狀態(tài)曾經(jīng)造成“超級季風(fēng)”產(chǎn)生。

地貌狀態(tài)也能影響氣候變化，造山運(yùn)動形成了山脈，山的存在會造成地形降水，由于隨著地勢增高，氣溫下降，水蒸汽凝結(jié)，這種降水是高山冰川形成的主要原因，也使山區(qū)形成在不同高度有不同的動物植物群落，形成高山生態(tài)系統(tǒng)。

大陸的面積也對氣候有重要作用，因為海洋熱容量大，可以穩(wěn)定溫度變化，沿海的年氣溫變化要比內(nèi)陸小，所以面積大的大陸季節(jié)性溫度變化要比面積小的陸地或島嶼大。

太陽輻射

  根據(jù)太陽黑子中鈹?shù)耐凰刈兓茰y出最近幾個世紀(jì)太陽輻射的變化情況

太陽是地球最主要的外來能源，太陽活動不論長期或短期的變化，都能影響地球的氣候。

在地球古代時期，太陽輻射只相當(dāng)現(xiàn)在的70%，當(dāng)時理論上地球不可能有液態(tài)水存在，但考古證明卻相反，在冥古宙 和太古宙 時期，是太陽年輕時期， 這種現(xiàn)象可能是因為當(dāng)時地球的大氣組成存在大量的溫室氣體， 經(jīng)過40億年后，太陽輻射增強(qiáng)，地球的大氣組成也變化了，主要是氧的成分迅速增加，不過如果太陽依照恒星的成長規(guī)律繼續(xù)變化，輻射還會逐漸增加，還會對地球氣候產(chǎn)生影響，太陽最終會形成紅巨星，然后成為白矮星死亡，當(dāng)太陽變成紅巨星時，可能地球已經(jīng)會被太陽吞噬而消亡。

但太陽短期的輻射變化，如11年一個周期的黑子活動變化， 和更長一些的20多年輻射變化周期， 也對地球氣候有影響，11年的周期變化會對平流層的氣溫產(chǎn)生約1.5 °C的影響，使高緯度更冷，低緯度更熱。可能是由于赤道附近輻射增強(qiáng)，造成將平流層熱風(fēng)向?qū)α鲗域?qū)逐，根據(jù)從1900年到1950年氣溫變化的觀察，也許這種變化是引發(fā)小冰河時期出現(xiàn)的原因。 太陽輻射的變化，現(xiàn)在人類尚沒有完全研究明白，這種變化是隨著太陽的年齡也在變化，有的研究認(rèn)為全球變暖和太陽的輻射變化也有關(guān)。

地球軌道變化

地球的軌道只要有輕微的變化，就會影響到太陽輻射在地球表面上的分布，雖然對地球的年平均接受輻射量影響不大，但對地區(qū)性和季節(jié)性的輻射量可能有很大影響，地球的軌道有三種變化：運(yùn)行軌道的橢圓度、地軸傾角和地軸的進(jìn)動。三種變化結(jié)合形成米蘭科維奇循環(huán)，是地球產(chǎn)生冰河時期和間冰時期的主要原因， 也是造成撒哈拉沙漠變遷， 和地層變遷的主要原因。

火山活動

火山活動是由于地球的地殼和地幔之間新陳代謝運(yùn)動造成的，火山噴發(fā)會向大氣噴出氣體和火山塵，也會形成溫泉?；鹕皆跉v史上每個世紀(jì)平均都會發(fā)生幾次噴發(fā)，都會影響幾年的氣候變化，火山塵會阻斷太陽輻射，造成氣溫下降，1991年的皮納圖博火山噴發(fā) 使得全球氣溫下降了大約0.5 °C，1815年的坦博拉火山火山噴發(fā)，造成無夏之年。 但相當(dāng)大規(guī)模的火山噴發(fā)，每隔億年只出現(xiàn)幾次，但可能造成全球變暖和大規(guī)模的物種滅絕。

火山噴發(fā)還影響到碳循環(huán)，將地殼和地幔中的碳以二氧化碳的形式釋放到大氣中，然后又沉積到地層中。

洋流變化

  現(xiàn)代海洋中溫度鹽份環(huán)流示意圖

海洋是氣候系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，短期幾年或幾十年內(nèi)的漲落變化，如厄爾尼諾現(xiàn)象、太平洋、北大西洋、北冰洋的溫度漲落，比大氣溫度更能代表氣候變遷情況；從長期來說，海洋中的溫鹽環(huán)流是海洋深層的緩慢水流，對海洋中熱量的重新分布起到了決定性的作用。

定義：

洋流又稱海流，海洋中除了由引潮力引起的潮汐運(yùn)動外，海水沿一定途徑的大規(guī)模流動。引起海流運(yùn)動的因素可以是 風(fēng)，也可以是熱鹽效應(yīng)造成的海水密度分布的不均勻性。加上地轉(zhuǎn)偏向力的作用，便造成海水既有水平流動，又有鉛直流 動。由于海岸和海底的阻擋和摩擦作用，海流在近海岸和接近海底處的表現(xiàn)，和在開闊海洋上有很大的差別。 洋流是具有相對穩(wěn)定的流速和流向的大規(guī)模的海水運(yùn)動。洋流是促成不同海區(qū)間水量、熱量和鹽量交換的主要原因，對于氣候狀況、海洋生物、海洋沉積、交通運(yùn)輸方面，都有很大影響。 洋流是地球表面熱環(huán)境的主要調(diào)節(jié)者，巨大的洋流系統(tǒng)促進(jìn)了地球高低緯度地區(qū)的能量交換。洋流與所經(jīng)流經(jīng)區(qū)域之間，也通過能力交換改版其環(huán)境特征。

事例：

暖流舉例：灣流是世界上第一大海洋暖流，如聞名世界的墨西哥灣流。墨西哥灣流雖然有一部分來自墨西哥灣，但它的絕大部分來自加勒比海。當(dāng)南、北赤道流在大西洋西部匯合之后，便進(jìn)入加勒比海，通過尤卡坦海峽，其中的一小部分進(jìn)墨西哥灣，再沿墨西哥海灣海岸流動，海流的絕大部分是急轉(zhuǎn)向東流去，從美國佛羅里達(dá)海峽進(jìn)入大西洋。這支進(jìn)入大西洋的灣流起先向北，然后很快轉(zhuǎn)向東北方向流去，橫跨大西洋，流向西北歐的外海，一直流進(jìn)寒冷的北冰洋水域。它的厚度200米~500米，流速2.05米/秒，輸送的水量 比黑潮大1.5倍。 灣流蘊(yùn)含著巨大的熱量，它所散發(fā)的熱量，恐怕比全世界一年所用燃煤產(chǎn)生的熱量還要多。由于它的到來，英吉利海峽兩岸每1米長的土地享受著相當(dāng)每年燃燒6萬噸煤所發(fā)出的溫暖。如果拿同緯度的加拿大東岸加以對照，判別更為明顯：大西洋彼岸的加拿大東部地區(qū)，年平均氣溫可低到-10℃，而同緯度的西北歐地區(qū)可高到10℃。

寒流舉例：世界大洋東部有5大著名寒流：北太平洋的加里福尼亞寒流，南太平洋的秘魯寒流，北大西洋的加那利寒流，南大西洋的本格拉寒流，南印度洋的西澳寒流。它們分別從北、南半球高緯度海域向低緯度海域流動。另外，北大西洋的格陵蘭海流從北冰洋中挾帶出大量冰塊；拉布拉多海流在沿北美東岸南下途中，將大量冰山帶往紐芬蘭淺灘。

-洋流的重要性 1、將多個不同洋域的熱能傳送至不同洋區(qū)； 2、將多個不同洋域的養(yǎng)分傳送至不同的洋區(qū)； 3、將多個不同洋域含氧量不同的海水因洋流分布往不同洋區(qū)。

洋流對氣候的影響： 總體來說，暖流增加溫度和濕度，寒流降低溫度和濕度。 對氣溫的影響洋流使低緯度的熱量向高緯度的熱量傳輸，特別是暖流的貢獻(xiàn)。洋流對同緯度大陸兩岸氣溫的影響：暖流經(jīng)過的大陸沿海氣溫高，寒流經(jīng)過的大陸沿海氣溫低。 對降水和霧的影響暖流上空有熱量和水汽向上輸送，使得層結(jié)不穩(wěn)定、空氣濕度增大而易產(chǎn)生降水。而寒流產(chǎn)生逆溫，層結(jié)穩(wěn)定，水氣不易向上輸送，蒸發(fā)又弱，下層相對濕度又是雖很大，但只能成霧，不能成雨。寒流表面多平流霧，在以下幾種情況出現(xiàn)：海陸風(fēng)霧：陸風(fēng)在白天流到寒流表面而形成平流霧；海霧：在寒暖流交匯處，風(fēng)自暖流表面吹至寒流表面而形成平流霧。

海洋運(yùn)輸帶： 海洋運(yùn)輸帶作為一個巨大的系統(tǒng)循環(huán)在全球并能改變?nèi)虻臍夂颉?在北極，運(yùn)輸帶變冷，下沉并和風(fēng)一起提供動力讓它作為寒流循環(huán)在全球，又在印度洋和大西洋北部轉(zhuǎn)為暖流。如此往復(fù)，海洋運(yùn)輸帶的動力才一直沒有間斷。 現(xiàn)在，全球變暖的情況正在每況愈下，北極為運(yùn)輸帶提供的動力正在逐步減弱，同時，全球氣候也將遭遇重創(chuàng)。

海洋運(yùn)輸帶對于氣候的影響： 在運(yùn)輸帶運(yùn)作的同時，也帶動了空氣的運(yùn)動。干燥或濕潤的空氣以運(yùn)輸帶為載體隨之運(yùn)動并到達(dá)不同的地區(qū)，有時還能帶去大量的熱量。由此，會形成多種多樣的氣候現(xiàn)象，如海霧，臺風(fēng)等。 北極寒流提供的動力將冰水帶入海洋，調(diào)節(jié)了海洋的水溫。

人為因素

人類活動會影響環(huán)境，有時人類活動對氣候有著直接和不容質(zhì)疑的影響，例如：灌溉就會改變當(dāng)?shù)氐臐穸龋袝r的影響則不那么明顯?，F(xiàn)代科學(xué)研究傾向于認(rèn)為在最近幾十年內(nèi)，人類的活動致使全球氣溫迅速上升。 因此人類應(yīng)該盡量減少對氣候影響的活動并設(shè)法消除已經(jīng)造成的惡果。

其中人類對氣候影響最大的因素，是因為燃燒化石燃料，制造水泥，排放了大量的CO 2 和飄塵，此外還有土地利用、臭氧層破壞、畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)活動 、森林砍伐等，都會對氣候有不同范圍的影響，并成為氣候變遷的因素。

氣候變遷的證據(jù)

氣候變遷的證據(jù)可以從各方面看出來，從19世紀(jì)中葉，就有全球大氣溫度變化的記錄，再早的情況雖然沒有直接的記錄，但可以依據(jù)間接的來源確定，如植被分布、積冰層的研究 古樹的年輪、海平面變化、冰川地質(zhì)學(xué)等。

考古學(xué)研究

從古代人類分布，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式，考古的發(fā)現(xiàn)，口頭傳說和歷史文獻(xiàn)中，可以發(fā)現(xiàn)歷史上氣候變遷的情況，氣候變遷曾經(jīng)造成多個文明的毀滅。

冰川

  南極沃斯托克站冰層研究檢測出過去450 000年中二氧化碳、溫度和塵埃變化情況。

冰川能顯現(xiàn)出氣候變遷的明顯證據(jù)，當(dāng)氣候變冷時，冰川范圍擴(kuò)大，氣候變暖時冰川收縮。冰川的變化會將影響氣候的因素放大，同時也對自然造成影響。1970年代，根據(jù)高空攝影，已經(jīng)對全球的冰川情況完成詳細(xì)的記錄，記錄了覆蓋240 000平方千米的大約100 000個冰川，以前的估計全球冰川覆蓋面積應(yīng)該是約445 000平方千米，世界冰川監(jiān)測所每年收集冰川萎縮和物質(zhì)平衡的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)證實，全世界冰川在1920年代和1970年代是處于擴(kuò)大狀態(tài)，在1940年代曾經(jīng)萎縮，從1980年代中期到現(xiàn)在又處于萎縮狀態(tài)。物質(zhì)平衡數(shù)據(jù)顯示冰川物質(zhì)已經(jīng)連續(xù)17年處于消失狀態(tài)。

  20世紀(jì)時阿爾卑斯山冰川變化圖

最重要的氣候變遷是上新世中晚期（約三百萬年前）的冰河期和間冰期循環(huán)，最近的一次間冰期（全新世）已經(jīng)延續(xù)了約11 700年。 表現(xiàn)在陸地的冰蓋變化和海平面的漲落。

植被

植被的變化也反映了氣候的變遷情況，哪怕氣候微小的變化，如果造成溫度和降水增加，植物生長茂盛，會固定二氧化碳。如果氣候急劇變化，會導(dǎo)致植物死亡和土地沙漠化。

冰芯

對冰芯鉆探分析，例如對南極冰層的分析，可以發(fā)現(xiàn)大氣溫度和海平面的歷史變化情況，對封凍在冰層氣泡中的氣體研究，也可以發(fā)現(xiàn)歷史大氣的二氧化碳含量變化情況，對研究古代和現(xiàn)代大氣狀態(tài)的區(qū)別提供了非常有價值的信息。

年輪氣候?qū)W

年輪氣候?qū)W是根據(jù)樹的年輪研究古代氣候變遷的學(xué)科，寬的年輪證明當(dāng)時氣候濕潤，適合植物生長，窄的年輪證明當(dāng)時氣候條件不好，不利于植物生長。

孢粉分析

孢粉學(xué)是研究當(dāng)代和化石植物孢子和花粉的學(xué)科，根據(jù)孢粉化石可以分析古代植物種類的分布情況，不同種類的植物花粉形狀、結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)都不同，花粉表面含有彈性物質(zhì)，可以抵御腐蝕，在河流、湖泊、沼澤等不同時代的沉積層中發(fā)現(xiàn)的花粉化石，可以確定植物分布的變化情況，由此推測當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件變化。

昆蟲

在不同時期沉積物中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)昆蟲的化石，研究昆蟲種類的變化也可以推測當(dāng)時氣候條件的變化。

海平面變化

用檢潮儀可以檢測海平面的變化情況，現(xiàn)在常用高度計和人造衛(wèi)星軌道結(jié)合測量海平面的變化，海平面的漲落是大氣溫度變化和冰川融化造成的。

參見

溫室氣體

政府間氣候變化專門委員會(IPCC)

巴厘路線圖(Bali Road Map)

清潔發(fā)展機(jī)制

聯(lián)合履行

京都議定書

排放貿(mào)易

低碳經(jīng)濟(jì)

碳捕集和封存

哥本哈根協(xié)議(Copenhagen Agreement)

照常排放情景

參考文獻(xiàn)

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