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第七章 全球變遷

第七章 全球變遷. 光正. 有人島嶼　首座被海吞掉 2006/12/26( 聯合報 A14). 印度恆河三角洲的羅哈恰拉島（ Lohachara ）遭到海水永久淹沒，成為全球首座從地圖上消失的有人居住島嶼，上萬人被迫遷離。 八年前，中華民國的太平洋友邦吉里巴斯的一個小島遭到淹沒，是全球第一座被永久淹沒的無人島。. 環境在改變嗎？. 那一件事真的發生了？ 冰期 隕石造成恐龍滅絕 土石流變得較以往頻繁 全球的暖化現象 海平面在上升 溫室氣體造成全球暖化 聖嬰現象變得頻繁 大自然在反撲. 尋找環境變遷的線索. 為何要研究環境變遷？ 維持人類生存

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第七章 全球變遷

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Presentation Transcript

  1. 第七章 全球變遷 光正

  2. 有人島嶼　首座被海吞掉2006/12/26(聯合報A14) • 印度恆河三角洲的羅哈恰拉島（Lohachara）遭到海水永久淹沒，成為全球首座從地圖上消失的有人居住島嶼，上萬人被迫遷離。 • 八年前，中華民國的太平洋友邦吉里巴斯的一個小島遭到淹沒，是全球第一座被永久淹沒的無人島。

  3. 環境在改變嗎？ • 那一件事真的發生了？ • 冰期 • 隕石造成恐龍滅絕 • 土石流變得較以往頻繁 • 全球的暖化現象 • 海平面在上升 • 溫室氣體造成全球暖化 • 聖嬰現象變得頻繁 • 大自然在反撲

  4. 尋找環境變遷的線索 • 為何要研究環境變遷？ • 維持人類生存 • 面對全球變遷的基本態度 • 不必杞人憂天，但也不可麻木不仁 • 認識地球系統的運作 • 搜尋線索，讓証據說話 • 永遠存疑，隨時更新

  5. 冰期 • 什麼是冰期？間冰期？ • 全球冰川大規模擴展的現象，顯示當時的氣候寒冷 • 冰期的証據 • 不同時代冰川遺跡的分布 • 冰期時全球海平面會下降 • Note1:冰川遺跡偏低緯，一定是氣候變冷嗎？ • Note2:冰川遺跡都找到了嗎？ • Note3:海平面下降，一定是冰期造成嗎？ • Note4:海平面下降的証據都找到了嗎? • Note5:是否有更充分的証據？

  6. 冰川活動會在地表上留下什麼線索？

  7. 冰川前緣

  8. 北半球現在與 18,000 年前地表冰層分布的比較。18000年前，地表約有三分之一的陸地覆蓋冰雪，冰層厚度可達數千公尺。

  9. 研究古氣候的方法 • 研究文獻、文物記載 埃及沙漠中的古壁畫記載商隊曾以驢子背負商品。驢子每天都需要喝淡水，顯示4000年前埃及的氣候應比現在濕潤多了。

  10. 研究古氣候的方法 • 分析古生物的分布 • 分析海洋沉積物或古生物 殼體中的氧同位素 • 由O18／O16的比值可以推測過去的氣溫 • 因O18原子量較大，較不易蒸發，若全世界冰層增加(冰期)，則因冰層保留較大比例的O16未流回海水中，使海水中O18／O16的比值增加。 • 另外當海水溫度降低時，O18較易沈澱，海水表層生物殼體中O18／O16的比值也會增加 • 分析生物骨骼中的O 18／O16比值，可獲得過去大氣的溫度

  11. 當氣候變冷，全世界冰層增加時，海水中O18/O16的比值會增加，生物殼體(碳酸鈣中有氧元素)會紀錄下來當氣候變冷，全世界冰層增加時，海水中O18/O16的比值會增加，生物殼體(碳酸鈣中有氧元素)會紀錄下來

  12. 平均狀況 當氣溫變低時 局部地區的氣溫對海水中O18和O16的影響 海水 O16 海水O16 O18 O18 O18 O18 海面水O18/O16比值較大 O18和O16都會蒸發

  13. 氧氣(O2)中氧同位素豐度

  14. 氧18多時代表氣溫低 氧18少時代表氣溫高 淺海的生物殼體為例

  15. 研究古氣候的方法 • 孢粉化石 • 利用古代植物孢子及花粉的沈積來看植物相(某一環境會出現的植物類型)，藉以推測古氣候 • 主要用在湖泊沈積物(陸區)

  16. 研究古氣候的方法

  17. 研究古氣候的方法 • 冰川的冰芯 • 極區或高山的冰層會累積過去各年代未融的積雪所形成的雪冰，似年輪一般具有層次 • 冰芯中的資訊 • O18/O16的比值─可知降雪時的氣溫 • 沙塵量 • 古大氣成分 • 酸鹼度 • 其他

  18. 研究古氣候的方法 • 植物年輪 • 受氣候暖和或乾旱寒冷影響，可指示古氣溫及降水的變化 • 珊瑚骨骼 • 可重建古赤道區 • 可重建古海面高度 • 如同古海生動物殼體及冰芯，可利用所含同位素分析古海水溫度 一種只生長在淺於5公尺海水中的珊瑚。

  19. 台灣冰期氣候的證據 • 雪山的冰蝕地形 雪山南側坡面的圈谷被認為是冰斗的遺跡。

  20. 象牙 上顎 台灣冰期氣候的證據 • 大型哺乳動物化石 • 台灣海峽出土的古象化石中，包含有應生長在冰天雪地的「猛獁象」化石

  21. 台灣冰期氣候的證據 • 孢粉化石 • 台灣中部位於海拔650公尺的湖泊沈積物發現，上次冰期時的孢粉組合與現今2,250公尺上下的孢粉組合最像

  22. 台灣冰期氣候的證據 • 冰河時期孑遺生物 台灣山毛櫸目前僅生長在中、高海拔的山區 台灣櫻花鉤吻鮭目前僅棲息於大甲溪上游的七家灣溪與武陵溪

  23. 全球環境與氣候的長期變化 • 地球歷史上的冷暖概況 約每隔三億年就會發生一次大冰期(藍色區)。人類幾百萬年的演化歷程一直都處於較低溫的氣候狀態。

  24. 造成大冰期的可能原因 • 陸塊位置的改變 • 洋流的路徑及流速受影響 • 板塊移動造成 • 反照率改變 • 陸塊分布在不同緯度時，全球反射太陽輻射的能力改變 • 大的陸塊內部會較乾燥 • 造山運動 • 高山氣溫低，易積雪形成高山冰川 • 大冰期發生前剛好都發生大規模的造山運動 • 造山運動改變局部區域氣流，且引起劇烈的風化作用，移除大氣的二氧化碳

  25. 百萬年來的冷暖概況 • 現在是冰期還是間冰期? • 近8億年來看，冰期 • 近十萬年來看，間冰期 • 冰期具有週期性嗎? • 部分有，部分沒有

  26. 週期性變化的可能原因 週期約10萬年 週期約2.6萬年 週期約4.1萬年

  27. 小冰期與黑子 • 小冰期可能與太陽黑子活動有關

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