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[拼音]:qihou bianhua

[英文]:climatic change

长时期内气候状态的变化。通常用不同时期的温度和降水等气候要素的统计量(均值、变率等)的差异来反映。

研究气候变化,常依不同的时间尺度作如下划分:

一万年以上的各种时间尺度的气候变化。一般从地球表面的冰雪覆盖状况 (即冰期-间冰期的交替)反映出来,这种气候变化的幅度很大,强烈地影响到地貌和生态系统,并在地层中储存著丰富的遗蹟。这种气候变化的事实,主要从地质资料的分析中得到,称为地质时期的气候变化(见地质时期气候)。

近几千年来的气候变化。这一时期已有人类文化出现,依据历代史书文献中关于当时的农牧业生产、自然资源、灾害的记载和各种考古文物,可以推证当时的气候状况,获知气候的变化过程,故称为历史时期的气候变化(见历史气候)。

近一百多年来的气候变化。这时期,在气象观测网的基础上,人们可以用系统的气象记录来研究气候变化,称现代气候变化。

简史

11世纪后半叶,中国北宋时代的学者沈括,根据延州(今陕西省延川县)一带类似竹子(实际上是新芦木)的化石,推断过去的气候比当时温暖潮溼(见《梦溪笔谈》卷二十一),这是对气候变化最早的论述。英国物理学家和数学家R.胡克在1686年根据海龟和菊石的化石,作出古代气候比当时暖和的推论,这是欧洲关于气候变化的最早论述。近代关于气候变化的研究,从1840年瑞士J.L.R.阿加西关于阿尔卑斯山脉冰川的研究开始。到了20世纪中叶,英国C.E.P.布鲁克斯的《各时代气候》(1949),德国M.施瓦茨巴赫的《过去的气候》(1950)和中国竺可桢的《中国近五千年来气候变迁的初步研究》(1972)等著作,都系统归纳了各个时代气候的特点,初步形成气候史的轮廓。

研究内容

气候变化研究的中心问题是弄清各种时间尺度的气候变化史及其原因。地质时期、历史时期和现代,气候变化的时间尺度相差很大,形成的原因各不相同,所依据的资料和研究方法也不同,它们已经成为气候变化史中三个彼此独立的部分。

气候变化的原因很复杂,至今看法分歧。一般说来,气候变化的原因和气候形成因子是一致的。在现代气候形成的研究中,注意到太阳活动、大气环流、下垫面性质和人类活动等方面的因子。这些因子中具有时间尺度从几年到几百年的变化,与现代气候变化的尺度相当,是研究现代气候变化原因的主要方面。但是,对更长时间尺度的气候变化来说,其他因子,例如地壳变化(海陆变迁,地势升降等)和地球天文引数的变化(如地轴倾斜度、岁差、地球轨道、偏心率等)等,都有重要的作用,它们是地质时期气候变化研究的重要方面。

从大气能量供应看,气候过程不能看作是绝热过程。因此,为客观判断当前气候变化的主要趋势及其原因,除需要大气观测资料外,还需要海洋、大陆、冰雪、生物圈和人类活动等多项监测资料(见气候监测),以便了解它们之间的能量和物质交换情况。研究气候变化的原因时,一般采用统计学方法、物理量平衡(见辐射差额、热量平衡、水文回圈)和数值模拟等方法(见气候模拟)。

气候变化的研究,涉及地质、地理、天文、海洋、历史和考古等学科,资料的取得、理论的阐明和结果的应用,又都同各门基础学科和应用技术密切相关。

动向

20世纪50年代以来,由于人口迅速增长和科学技术的发展,要求更加充分地利用气候资源。70年代以来,气候灾害增多,非洲西部的长期干旱,和世界其他地区的旱、涝、冷害等频繁发生,影响到粮食、能源和水资源等许多重大问题。人类活动对气候的影响(包括大气污染、自然植被的破坏等)也在迅速增加,有可能使气候产生不利于人类的不可逆转的变化(见人类活动对气候的影响)。为在各项发展计划中更好地利用气候资源,预防气候灾害,保护大气环境,对气候变化的研究,已成为当前重大科学研究课题之一。

参考书目

竺可桢著:《竺可桢文集》,科学出版社,北京,1979。

张家诚等编著:《气候变迁及其原因》,科学出版社,北京,1976。

M.Schwarzbach,Das Klima der Vorzeit,Aufl.3,Ferdinand Enke Verlag,Stuttgart,1974.

C.E.P.Brooks,Climate through the Ages,2nd ed.,Ernest Benn,London,1950.

H.H.Lamb,Climate:Present,Past andFuture,Vol.1,Vol.2.,Methuen & Co.,London,1972,1977.

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