2.1.全球变化的科学内涵 第一,以地球系统为基础。 在全球变化中,全球的含义包括空间规模上的全 球尺度和思想认识上全球观点两个方面 从地球系统的思想出发,集中研究那些把系统中 所有部分紧密地联系在一起的、并控制着地球系 统变化的过程和机制,而不是孤立地把地球的某 圈层和某一地区的现象或过程作为研究的中心 以地球系统的概念为基础的全球变化显著地有别 于那些建立在对地球各圈层研究基础之上的地质 学、大气科学等地球科学的传统分支学科,全球 变化研究超越了各分支学科的界限,是建筑在各 分支学科基础之上的交叉研究
2.1. 全球变化的科学内涵 – 第一，以地球系统为基础。 • 在全球变化中，全球的含义包括空间规模上的全 球尺度和思想认识上全球观点两个方面。 • 从地球系统的思想出发，集中研究那些把系统中 所有部分紧密地联系在一起的、并控制着地球系 统变化的过程和机制，而不是孤立地把地球的某 一圈层和某一地区的现象或过程作为研究的中心。 • 以地球系统的概念为基础的全球变化显著地有别 于那些建立在对地球各圈层研究基础之上的地质 学、大气科学等地球科学的传统分支学科，全球 变化研究超越了各分支学科的界限，是建筑在各 分支学科基础之上的交叉研究
全球变化: 发生在全球尺度上的变化:系统性 局地尺度上相同的变化,累积性变化
全球变化： – 发生在全球尺度上的变化：系统性 – 局地尺度上相同的变化，累积性变化
21.全球变化的科学内涵 第二,以发生在各种时间尺度上的动态变化 为核心。 地表环境的变化自地球诞生以来一直延续至今从 不停止,这种变化跨越了不同的时间尺度,这是 在过去几十年里人们建立起来的概念。 全球变化所关注的不是地球环境的平均状态, 是发生在各种时间尺度上的状态变化,包括变化 的主要表现形式、驱动力及关键过程、以及变化 所造成的影响 当前国际全球变化研究关注的重点是几十至几百 年尺度的变化,在此时间尺度内的自然变化对人 类有着重要的影响,而人类活动对全球过程的影 响也最为显著
2.1. 全球变化的科学内涵 – 第二，以发生在各种时间尺度上的动态变化 为核心。 • 地表环境的变化自地球诞生以来一直延续至今从 不停止，这种变化跨越了不同的时间尺度，这是 在过去几十年里人们建立起来的概念。 • 全球变化所关注的不是地球环境的平均状态，而 是发生在各种时间尺度上的状态变化，包括变化 的主要表现形式、驱动力及关键过程、以及变化 所造成的影响。 • 当前国际全球变化研究关注的重点是几十至几百 年尺度的变化，在此时间尺度内的自然变化对人 类有着重要的影响，而人类活动对全球过程的影 响也最为显著
黄土发育时间尺度 黄土高原的地质基础:千万年 黄土堆积:百万年 黄土层:十万年 古土壤/黄土:万年 黄土变化:千年/百年 降尘频率变化:年/年 降尘期:季节 降尘天气:天
黄土发育时间尺度 黄土高原的地质基础：千万年 黄土堆积：百万年 黄土层：十万年 古土壤/黄土：万年 黄土变化：千年/百年 降尘频率变化：年/十年 降尘期：季节 降尘天气：天
全球 氧化碳变化 大气组成地球和生命的起源 10000km 全球天气变化 气候 板块构造 厄尔尼诺现象冰河期 地幔对流 1000km 海洋环流 物种生成 上层海洋混合 灭绝事磴山作用 正回M 土壤发展 土壤湿度变化 地震周期季节性的土壤侵蚀 成矿作用 植物循环 火山爆发 营养物循环 大气对流 局地 S m n 104a 108bg(s) 特征时间尺度
二 氧 化 碳 变 化 全 球 天 气 变 化 大气组成 地 球 和 生 命 的 起 源 气 候 板 块 构 造 厄尔尼诺现象 冰河期 地 幔 对 流 海洋环流 物 种 生 成 造 山 作 用 上 层 海 洋 混 合 灭绝事件 土 壤 发 展 土 壤 湿 度 变 化 地 震 周 期 季节性的 植物循环 土 壤 侵 蚀 成 矿 作 用 火 山 爆 发营养物循环 大 气 对 流 大气湍流 s m in d a 100a 1 0 a 1 0 a 1 0 a lo g (s) 特 征 时 间 尺 度 局 地 1 km 1 0 km 1 0 0 km 1 0 0 0 km 1 0 0 0 0 km 度尺间空征特 全 球 4 6 8