1、厦门大学嘉庚学院,海岸带与全球气候变化,周细平,,0596-6288993,答疑时间：周二 5-6节周三 5-6节周四 5-6节,厦门大学嘉庚学院,课程简介,课程性质：, 一门适合我院不同专业学习的多学科交叉课程。以气,候变暖为核心的全球变化已经对人类的生存和发展构成严重威胁，气候的变化对全球气候与环境产生了重大影响，并产生了一系列与气候变化有关的科学问题。,课程目的：, 使同学初步了解海岸带的概念和重要地位，认识在全,球尺度上的由于自然和人为原因造成的气候变化问题的实质以及人类如何应对全球气候变化问题，增强学生关注地球气候、关爱环境的意识。,课程考核,厦门大学嘉庚学院,考核方式,课程考核最终
2、成绩采用百分制，具体由以下两部,分组成：,平时成绩：上课表现+考勤（抽点，缺勤一次扣5分），占总成绩50%；,期末成绩：开卷笔试，占总成绩50%。,成绩必须达到60分以上才能取得本门课程学分。缺勤达三分之一者不取得该门课程学分。,厦门大学嘉庚学院,绪论 气候与海洋,导言,一、气候变化,二、气候变化的原因,三、气候变化的危害,四、海洋,五、气候与海洋,厦门大学嘉庚学院,全球变暖 VS 世纪谎言？,哥本哈根气候会议临近之前，“全球变暖是世纪,谎言”的论调又被提起。, 瑞典地质学家尼尔斯 阿克塞尔 默纳说，50年来，海洋,水位只是按照自然规律时升时降。平均水位并没有上升过。只要计算融化冰盖所需的潜热
3、，便知道二氧化碳其实危害没有那么大。, 全球多地监测显示海平面在上升。维多利亚港海平面已,上升12厘米，多个岛国已经面临被淹没的威胁。,导言,厦门大学嘉庚学院,厦门大学嘉庚学院,厦门大学嘉庚学院,玛雅文明与气候变化, 早在3000年前,玛雅人就,生活在墨西哥东南部、危地马拉、洪都拉斯、萨尔瓦多和伯利兹等中南美洲区域,并在那里创造出举世闻名的玛雅文明。, 玛雅文明在物质文化、科学,艺术等方面有很大成就。,厦门大学嘉庚学院,导致玛雅文明覆灭原因,玛雅时代末期原生森林(深绿色),通过砍伐森林，玛雅人实际上改变了当地的气候。虽然毁林并未造成干旱，但当干旱发生时，森林的减少会加重干旱。森林被毁的地方变得
4、比通常情况下更干燥(显示为棕色)、更温暖(显示为红色)。,厦门大学嘉庚学院,科技新闻:约在公元8世纪和9世纪之间,世界范围内的干旱可能促成了中国唐代文明和墨西哥玛雅文明的衰落。,罕见的季风期异常导致,唐王朝统治晚期灾荒连连,进而作为引发农民起义的因素之一,加速唐朝灭亡。,厦门大学嘉庚学院, 1、气象学角度 气候变化（Climate Change），是指气候平均,状态随时间的变化，即气候平均状态和离差（距平）两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。离差值越大，表明气候变化的幅度越大，气候状态越不稳定。, 2、联合国气候变化框架公约（United Nations FrameworkCon
5、vention on Climate Change, UNFCCC，以下简称公约）第一款中，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”,一、气候变化,厦门大学嘉庚学院, UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化,”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。 气候变化主要表现为三方面：全球气候变暖（Global Warming）、酸雨（Acid Deposition）、臭氧层破坏（OzoneDepletion），其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题，关乎到人类的未来。,厦门大学嘉庚学院,联合国政府间气
6、候变化专门委员会（Intergovernmental,Panel On Climate Change，IPCC)-第四次评估报告，2007年发布,厦门大学嘉庚学院,厦门大学嘉庚学院,二、气候变化的原因, 气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，,或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。既有自然因素,也有人为因素。在人为因素中,主要是由于工业革命以来人类活动特别是发达国家工业化过程的经济活动引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放温室气体导致大气温室气体浓度大幅增加,温室效应增强,从而引起全球气候变暖。,厦门大学嘉庚学院,据美国橡树岭实验室研究报告,自1750年
7、以来,全球累计排放了1万多亿吨二氧化碳,其中发达国家排放约占80%。,目前的气候变化，全球科学家的共识是：有90%以上的可能是人类自己的责任，人类今日所作的决定和选择，会影响气候变化的走向。今日，地球比过去两千年都要热。如果情况持续恶化，于本世纪末，地球气温将攀升至二百万年来的高位。,厦门大学嘉庚学院,三、气候变化带来的影响, 全球气候变化是,表现最突出的,也是全球化时代国际社会面临的最主要挑战之一。,厦门大学嘉庚学院,对动植物的影响,厦门大学嘉庚学院,对海洋及沿海地区的影响,厦门大学嘉庚学院,对农牧业的影响,厦门大学嘉庚学院,对水资源的影响,厦门大学嘉庚学院,对人体健康的影响,厦门大学嘉庚学
8、院,对社会经济的影响,厦门大学嘉庚学院,现在，不再是科学家们在预言着这些改变,，我们正在经历危险的气候变化，从北极到赤道，人类已经开始在全球气候变化的影响下挣扎着求生存。,厦门大学嘉庚学院,四、海洋, 地球表面被陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋，其总面积约为3.6亿平方公里，约占地球表面积的71%，海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水，约占地球上总水量的97%。 四个主要的大洋为太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋，大部分以陆地和海底地形线为界。 目前为止，人类已探索的海洋只有5%，还有95%的海洋是未知的。,厦门大学嘉庚学院,厦门大学嘉庚学院,海和洋的划分,洋：,地球上连续巨大的咸水体。面积广
9、阔，占海洋总面积90.3%；远离陆地，受陆地影响小；水较深（平均23千米）；有独立的环流和潮波系统；底质为,软泥、红粘土。,洋的划分及其形态特征,地理位置划分：太平洋，大西洋，印度洋，北冰洋研究角度划分：太平洋，大西洋，印度洋，南大洋,厦门大学嘉庚学院,2 海：, 面积小，占总面积9.7%；深度较浅水色低，透明度小，位,于大陆边缘，被陆地、岛弧分割的许多形态各异的小水体。靠近陆地，受陆地影响大；无独立的潮波系统；底质为陆屑。, 海的分类：所处的位置, 陆间海：陆间海是指位于大陆之间的海，面积和深度都,较大，如地中海和加勒比海。, 内海：是伸入大陆内部的海，面积较小，其水文特征受,周围大陆的强烈
10、影响,如渤海和波罗的海等。, 边缘海：位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分,隔，但水流交换通畅，如东海、日本海等。, 海湾:洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域。钱塘潮 海峡：两端连接海洋的狭窄水道。最主要的特征是流急,，特别是潮流速度大。直布罗陀海峡，渤海海啸,厦门大学嘉庚学院,中国海形态, 1、渤海：内陆海，从老铁山角（,老铁山头）至蓬莱角（登州头）联线与黄海为界。面积7.7万km，平均深度18m，最深83m。, 2、黄海：半封闭浅海，南界为启,东嘴至济州岛连线与东海相接。面积38万km，平均深度44m，最深超过100m。地形中央凹地。 3、东海：太平洋边缘海，水域辽,阔，面积77万k
11、m，平均深度370m，最深2719m。, 4、南海：面积350万km，平均,深度1212m，最深5377m。,厦门大学嘉庚学院,海洋是大气中水汽和热量的重要来源，它,参与了整个地表物质和能量平衡过程，成为整个气候系统不可或缺的组成部分。 比如季风、台风、副热带高压、寒潮等都是与海洋密切相关的气候或天气系统。,而著名的“黑潮”、拉尼娜和“厄尔尼诺”,也是值得一提的。,厦门大学嘉庚学院 八分算潮法,我国广大渔民和海洋工作者在长期的海上实践中，根据经验总结出计算每天概略潮时的方法，即“八分算潮法”。这种方法是只需知道某地的平均高（低）潮间隙和农历日期，就可推算出该当天的大概潮时，方法简易实用。农历上
12、半月的公式是高潮时=（农历日期-1）0.8+该港平均高潮间隙农历下半月的公式是高潮时=（农历日期-16）0.8+该港平均高潮间隙用上式求得当天的一次高潮时后，便可根据“潮汐周期”即两次高潮相差12小时24分，高潮和低潮时间相差6小时12分的关系。求算出其余高、低潮时。,厦门大学嘉庚学院,厦门海域正好为正规半日潮,其高潮间隙为2分(表,示为0002),例如农历初七厦门的高潮时:高潮时: (7-1)0.8+0002=4.8小时+0002=0450(4时50分),另一次高潮:0450+1224=1714(17时14分),两次低潮分别为:,0450+0612=1102(11时2分) 和1714+061
13、2=2326(23时26分),5.1 海洋是大气中水汽的主要来源,5.3 海洋是地球表层最大的碳储存库, 5.2 海洋是大气最主要的热量储存库海洋对大气温度具有调节作用,厦门大学嘉庚学院五、气候与海洋,厦门大学嘉庚学院,海-气相互作用1水分交换,厦门大学嘉庚学院海-气相互作用1水分交换,海水蒸发,大气降水,水汽凝结,海洋是大气中水汽的最主要来源（86）,低纬海区和有暖流经过的海区，水分交换比较活跃海洋,海洋是大,水汽凝结 气最主要,大,海,长 存库,水 气,降,蒸,水,厦门大学嘉庚学院,海-气相互作用2热量交换,海洋,波辐,射 发,潜热输送,长波辐射,的热量储,化比较缓和.(日较差与年较差小)
14、,厦门大学嘉庚学院海-气相互作用2海洋对大气温度的调节作用海洋上的气温变化有滞后效应.海洋使大气温度变,庞大的海洋水体，其热容量比土壤大23倍，比岩石大57倍，比空气大3000多倍。据计算，若把全球海洋100米厚的水层湿度降低1，所放出的热量将使大气温度升高60。,海气相互作用热平衡,厦门大学嘉庚学院地球上高低纬之间热量输送通过大气运动和洋流共同实现。,厦门大学嘉庚学院海-气相互作用2：热平衡地球上高低纬之间热量输送通过大气运动和洋流共同实现。,0-30N30N以北50N附近,海洋输送热量大气输热大气输送热量海洋输热海洋输送热量给大气，大气环流输送到高纬,厦门大学嘉庚学院,海-气相互作用3：O
15、2-CO2交换, 海洋能通过吸收二氧化碳缓解,地球温室效应、全球变暖的作用。, 地球上一半的光合作用发生在海洋，,海洋中的浮游植物和底栖植物都需要利用二氧化碳保证正常的生长。, 同时，二氧化碳具有可溶于水的性质,，能溶解于表层海水，并通过环流传输和沉降。, 二氧化碳也可以储存于海底沉积物中,，是地球上最大的“聚碳盆”。有研究表明，海底沉积物中的二氧化碳是大气中的50倍，是生物圈的15倍。, 海-气之间氧气交换,-（海洋与森林并称地球的两叶肺）,厦门大学嘉庚学院,海洋能通过吸收二氧化碳缓解地球温室效,应、全球变暖的作用。, 每年人类活动(如矿物能源的利用和森林的砍伐等)向大气的输碳量在6-86亿吨之间，陆地生态系统的净摄碳量在5-25亿吨之间，海洋的净摄碳量则在14-28亿吨之间,(Gunnar,2008)，可见海洋在减轻全球变暖趋势方面作用较强于陆地。但是，海洋在吸收二氧化碳的同时仍能维持生态平衡的容量不是无限的，海洋酸化的趋势首先会对有孔虫、棘皮动物和甲壳动物等造成不良影响，进而影响海洋食物链，并且阻碍海洋继续吸收碳的功能。,
