《全球变化》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：18080572 课程名称：全球变化 英文名称：Global Change 课程类别：专业限选课 学时：32 学分：2 适用对象：自然地理与资源环境 考核方式：开卷考试 先修课程：地质学、地貌学、气象学与气候学、水文学等 二、课程简介 全球变化是自然地理与资源环境专业的专业限选课程。本门课程主要闸述全 球变化研究的原理与方法，按过去、近现代和未来的时间顺序揭示全球环境变化 以及全球变化的驱动力，重点讲述对人类活动的影响，以及人类对全球变化的作 用和人类对全球变化的响应等。通过课程的学习，使学生了解当今存在的全球环 境变化问题的主要内容及趋势，了解当前全球变化研究的基本思想和最新研究进 展，且能够运用全球变化研究的原理与方法，通过实例分析全球环境变化热点问 题的成因机制以及生态响应、人类响应，初步具备分析实际问题的能力。 三、课程性质与教学目的 本课程是相关专业学生的专业选修课，通过该课程的学习，使学生了解在全 球尺度上的由于自然和人为原因造成的环境变化问题的实质以及人类如何应对 全球环境变化问题，了解全球碳氮循环、温室气体与全球变化的关系，了解国际 社会对遏止全球变化的努力，帮助学生从时间维认识地理环境的过程、区域特征 的形成以及人地关系等问题，重点理解人类活动对全球变化的影响以及政府间气 候变化委员会(IPCC)对全球变化若干问题的综合评估，使学生建立起地理科 学是时空耦合的综合科学的观念。增强学生关注地球、关注环境和从整个地球系 统认识环境变化的意识。 四、教学内容及要求 第一章全球变化研究现状 (一)目的与要求 1,掌握全球变化的主要内容： 2.了解全球变化研究的历史，现状和趋势。 (二)教学内容 第一节全球变化研究的兴起
《全球变化》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：18080572 课程名称：全球变化 英文名称：Global Change 课程类别：专业限选课 学 时：32 学 分：2 适用对象: 自然地理与资源环境 考核方式：开卷考试 先修课程：地质学、地貌学、气象学与气候学、水文学等 二、课程简介 全球变化是自然地理与资源环境专业的专业限选课程。本门课程主要阐述全 球变化研究的原理与方法，按过去、近现代和未来的时间顺序揭示全球环境变化 以及全球变化的驱动力，重点讲述对人类活动的影响，以及人类对全球变化的作 用和人类对全球变化的响应等。通过课程的学习，使学生了解当今存在的全球环 境变化问题的主要内容及趋势，了解当前全球变化研究的基本思想和最新研究进 展，且能够运用全球变化研究的原理与方法，通过实例分析全球环境变化热点问 题的成因机制以及生态响应、人类响应，初步具备分析实际问题的能力。 三、课程性质与教学目的 本课程是相关专业学生的专业选修课，通过该课程的学习，使学生了解在全 球尺度上的由于自然和人为原因造成的环境变化问题的实质以及人类如何应对 全球环境变化问题，了解全球碳氮循环、温室气体与全球变化的关系，了解国际 社会对遏止全球变化的努力，帮助学生从时间维认识地理环境的过程、区域特征 的形成以及人地关系等问题，重点理解人类活动对全球变化的影响以及政府间气 候变化委员会（IPCC）对全球变化若干问题的综合评估，使学生建立起地理科 学是时空耦合的综合科学的观念。增强学生关注地球、关注环境和从整个地球系 统认识环境变化的意识。 四、教学内容及要求 第一章 全球变化研究现状 （一）目的与要求 1．掌握全球变化的主要内容； 2．了解全球变化研究的历史，现状和趋势。 （二）教学内容 第一节 全球变化研究的兴起
1.主要内容 1)全球变化认识的历史渊源：2)过去全球环境变化研究的兴起：3) 全球变化研究的意义 2.基本概念和知识点 1)全球变化研究的兴起：2)《巴黎协定》与中国关于遏制气候变化 的政策和措施： 3.问题与应用（能力要求） 1)正确认识全球变化的历史渊源： 第二节全球变化的科学内涵与主要科学问题 1.主要内容 1)全球变化的科学内涵：2)地球系统科学与全球变化研究的主要 科学问题： 2.基本概念和知识点 1)全球变化的科学内桶：2)全球变化主要研究内容： 3.问题与应用（能力要求） 1)正确认识全球变化的科学内涵。 第三节有关全球变化的科学活动 1.主要内容 1)全球变化的国际合作研究计划：2)综合全球观测战略：3)IPCC 科学评估：4)国际全球变化研究的主要进展：5)中国的全球变化 研究： 2荒本概令和知识占 1)全球变化的国际研究计划：2)国际全球变化研究的主要进展与 趋势：3)我国的全球变化研究 3.问题与应用（能力要求） 1)正确认识中国在全球变化中的贡献 (三)思考与实践 掌握全球变化的基本概念：全球变化为什么是当前研究热点？ (四)教学方法与手段 主要采用的方法和手段包括课堂讲授与多媒体教学为主，课下自学 为捕。 (五)思政元素 结合《巴黎协定》和2020年气候雄心峰会上习近平主席的讲话，强 调我国在气候变化中的贡献，增强学生的文化自信与民族自豪感，培养 他们的爱闲主义情怀
1．主要内容 1） 全球变化认识的历史渊源；2）过去全球环境变化研究的兴起；3） 全球变化研究的意义； 2．基本概念和知识点 1)全球变化研究的兴起；2）《巴黎协定》与中国关于遏制气候变化 的政策和措施； 3．问题与应用（能力要求） 1）正确认识全球变化的历史渊源； 第二节 全球变化的科学内涵与主要科学问题 1．主要内容 1）全球变化的科学内涵；2）地球系统科学与全球变化研究的主要 科学问题； 2．基本概念和知识点 1）全球变化的科学内涵；2）全球变化主要研究内容； 3．问题与应用（能力要求） 1）正确认识全球变化的科学内涵。 第三节 有关全球变化的科学活动 1．主要内容 1）全球变化的国际合作研究计划；2）综合全球观测战略；3）IPCC 科学评估；4）国际全球变化研究的主要进展；5）中国的全球变化 研究； 2．基本概念和知识点 1）全球变化的国际研究计划；2）国际全球变化研究的主要进展与 趋势；3）我国的全球变化研究。； 3．问题与应用（能力要求） 1）正确认识中国在全球变化中的贡献； （三）思考与实践 掌握全球变化的基本概念；全球变化为什么是当前研究热点？ （四）教学方法与手段 主要采用的方法和手段包括课堂讲授与多媒体教学为主，课下自学 为辅。 （五）思政元素 结合《巴黎协定》和 2020 年气候雄心峰会上习近平主席的讲话，强 调我国在气候变化中的贡献，增强学生的文化自信与民族自豪感，培养 他们的爱国主义情怀
第二章全球变化研究的主要途径 (一)目的与要求 1)熟悉过去全球变化信息重建的环境信息源及信息处理 2)了解对整个地球系统进行数据资料收集、行为监测与模拟分析等 的全球变化研究工具： 3)了解全球分析和模拟、卫星遥感技术，地球系统的信息技术等。 (二)教学内容 第一节过去全球变化的重建 1.主要内容 1)基本假设：2)过去全球变化信息的环境属性：3)过去全球变化 信息的空间和时间属性4)重建过去全球变化的基本步骤： 2.基本概念和知识点 1)气候变化研究中的两种思维、两个尺度：2)环境属性信息类型： 3)环培信息源信息提取原理 3.问题与应用（能力要求） 1)可以通过那些途径重建过去的全球变化？掌握阅读论文，总结论 文的能力。 第二节全球变化的观测与监测 1.主要内容 1)空基和地面观测：2)对地观测系统与全球变化卫星：3)全球观 测系统： 2.基本概念和知识点 1)以遥感为基础的空基观测：2)基于地面监测的海基和陆基观测： 3)对地观测系统：4)全球变化科学卫星：5)全球观测系统。 3.问题与应用（能力要求） 1)了解全球变化观测系统 第三节全球变化的模拟 1.主要内容 1)气候模式和地球系统模式：2)区域气候模式： 2.基本概念和知识点 1)气候模式和地球系统模式的发展：2)不同复杂程度的气候和地球 系统模式：3)气候和地球系统模拟的若干相关概念： 3.问题与应用（能力要求） 了解气候模拟的几种模式。 (三)思若与实践 1)可以通过那些途径重建过去的全球变化？2)利用深海沉积物氧18 同位素重建古环境的原理是什么？3)其他反映过去全球变化的记录有哪 些？如何运用这些指标恢复古环境？
第二章 全球变化研究的主要途径 （一）目的与要求 1）熟悉过去全球变化信息重建的环境信息源及信息处理； 2）了解对整个地球系统进行数据资料收集、行为监测与模拟分析等 的全球变化研究工具； 3）了解全球分析和模拟、卫星遥感技术，地球系统的信息技术等。 （二）教学内容 第一节 过去全球变化的重建 1． 主要内容 1）基本假设；2）过去全球变化信息的环境属性；3）过去全球变化 信息的空间和时间属性；4）重建过去全球变化的基本步骤； 2． 基本概念和知识点 1)气候变化研究中的两种思维、两个尺度；2）环境属性信息类型； 3）环境信息源信息提取原理。 3.问题与应用（能力要求） 1）可以通过那些途径重建过去的全球变化？掌握阅读论文，总结论 文的能力。 第二节 全球变化的观测与监测 1． 主要内容 1）空基和地面观测；2）对地观测系统与全球变化卫星；3）全球观 测系统； 2． 基本概念和知识点 1)以遥感为基础的空基观测；2）基于地面监测的海基和陆基观测； 3）对地观测系统；4）全球变化科学卫星；5）全球观测系统。 3.问题与应用（能力要求） 1）了解全球变化观测系统 第三节 全球变化的模拟 1． 主要内容 1）气候模式和地球系统模式；2）区域气候模式； 2． 基本概念和知识点 1)气候模式和地球系统模式的发展；2）不同复杂程度的气候和地球 系统模式；3）气候和地球系统模拟的若干相关概念； 3.问题与应用（能力要求） 了解气候模拟的几种模式。 （三）思考与实践 1）可以通过那些途径重建过去的全球变化？2）利用深海沉积物氧 18 同位素重建古环境的原理是什么？3）其他反映过去全球变化的记录有哪 些？如何运用这些指标恢复古环境？
(四)教学方法与手段 主要采用的方法和手段包括课堂讲授与多媒体教学为主，课下自学为 辅。 (五)思政元素 国家最高科学技术奖获得者刘东生研究员74岁前往南极科考，79岁 又赴北极考察，86岁时去了南海，87岁还去了罗布泊。确立了“新风成学 说”，从古土壤多旋回特点，突破了传统的第四纪四次冰期学说，使之成为 研究全球环境演变的重大转折基于中国黄土解释了250万年以来的气候变 化历史，使黄土、深海沉积和极地冰芯并列成为环境变迁研究的三大支柱 第3章过去全球环境变化建议6学时 (一)目的与要求： 1)了解地球46亿年以来不同时间尺度下的环境变化过程： 2)掌握地球环境变化的自然过程与人为过程。 (二)教学内容 第一节全球自然环境长期演化的阶段划分 1.主要内容 1)无机自然地理环境时期：2)古海洋自然地理环境时期：3)古全 球自然地理环境时期：4)古自然地理环境向现代自然环境迅速过度 时期：5)现代自然地理环境时期的特征： 2.基本概念和知识点 1)全球自然环境演化阶段划分：2)距今20亿年前后生命可居住环 境的形成：3)距今7.5亿-5.8亿年的前寒武纪冰期：4)泛大陆的 形成和解体：5)石炭纪冰期和白垩纪暖气的自然带格局：6)新生 代气候衰落。 3.问题与应用（能力要求） 理解地质历史时期气候变化的可能原因及其对全球环境的影响。 第二节第四纪冰期与间冰期环境变化 1.主要内容 1)第四纪冰期-间冰期旋回：2)末次冰期最盛期的环境； 2.基本概念和知识点 1)第四纪冰期-间冰期旋回及主要周期的变化：2)100ka周期的冰期 -间冰期旋回的基本特征：3)亚轨道尺度上的快速变化时间：4)末 次冰期最盛期的环境。 3.问题与应用（能力要求） 冰期-间冰期旋回的周期及全球环境的变化：末次冰期最盛期环境特 征。 第三节全新世全球环境变化
（四）教学方法与手段 主要采用的方法和手段包括课堂讲授与多媒体教学为主，课下自学为 辅。 （五）思政元素 国家最高科学技术奖获得者刘东生研究员 74 岁前往南极科考，79 岁 又赴北极考察，86 岁时去了南海，87 岁还去了罗布泊。确立了“新风成学 说”，从古土壤多旋回特点，突破了传统的第四纪四次冰期学说，使之成为 研究全球环境演变的重大转折基于中国黄土解释了 250 万年以来的气候变 化历史，使黄土、深海沉积和极地冰芯并列成为环境变迁研究的三大支柱。 第 3 章 过去全球环境变化 建议 6 学时 （一）目的与要求： 1）了解地球 46 亿年以来不同时间尺度下的环境变化过程； 2）掌握地球环境变化的自然过程与人为过程。 （二）教学内容 第一节 全球自然环境长期演化的阶段划分 1． 主要内容 1）无机自然地理环境时期；2）古海洋自然地理环境时期；3）古全 球自然地理环境时期；4）古自然地理环境向现代自然环境迅速过度 时期；5）现代自然地理环境时期的特征； 2． 基本概念和知识点 1)全球自然环境演化阶段划分；2）距今 20 亿年前后生命可居住环 境的形成；3）距今 7.5 亿-5.8 亿年的前寒武纪冰期；4）泛大陆的 形成和解体；5）石炭纪冰期和白垩纪暖气的自然带格局；6）新生 代气候衰落。 3.问题与应用（能力要求） 理解地质历史时期气候变化的可能原因及其对全球环境的影响。 第二节 第四纪冰期与间冰期环境变化 1． 主要内容 1）第四纪冰期-间冰期旋回；2）末次冰期最盛期的环境； 2． 基本概念和知识点 1)第四纪冰期-间冰期旋回及主要周期的变化；2）100ka 周期的冰期 -间冰期旋回的基本特征；3）亚轨道尺度上的快速变化时间；4）末 次冰期最盛期的环境。 3.问题与应用（能力要求） 冰期-间冰期旋回的周期及全球环境的变化；末次冰期最盛期环境特 征。 第三节 全新世全球环境变化
1.主要内容 1)全新世的气候变化：2)全新世气候变化的环境响应： 2.基本概念和知识点 1)全新世气候变化阶段：2)前年尺度气候震荡与冷事件：3)全新 世冰川与海洋状况变化：4)湖泊演变与植物的变迁 3.问题与应用（能力要求） 第四节过去2000年全球气候变化 1,主要内容 1)过去2000年的冷暖变化阶段：2)中世纪暖气和小冰期： 2.基本概念和知识点 1)中世纪暖期：2)小冰期： 3.问题与应用（能力要求） 了解中世纪暖期和小冰期及其在中国所对应的朝代。 (三)思考与实践：L.不同时间尺度下全球环境变化过程？2.亚轨道尺度上 的快速变化时间对当今气候问题的启示是什么？ (四)教学方法与手段：主要采用的方法和手段包括课堂讲授与多媒体教学 为主，课下自学为捕。 (五)思政元素 兰州大学西部环境与气候变化研究院聂军胜教授团队与合作者通过 黄土研究发现，第四纪北半球冰期的开始跟5到3百万年前巴拿马地峡形成 所引起的亚洲季风的增强，以及随之造成的北太平洋海水盐度减小有紧密的 联系 第四章全球变化的驱动力 (一)目的与要求 1)了解全球变化的基本过程： 2)理解全球变化的主要驱动力。 (二)教学内容 第一节百万年以上尺度全球变化的驱动力 1.主要内容 1)太阳辐射输出的长期演化：2)地外物的撞击：3)板块运动导致 的海陆分布与地貌格局演化及其环境效应。 2.基本概念和知识点 1)太阳演化与地球气候长期变化的悖论：2)小行星撞击与全球变化： 3)海陆分布与高海拔山地高原的隆起对全球环境的影响。 3.问题与应用（能力要求） 掌握百万年尺度的三大可能驱动力。 第二节万年至数十万年尺度全球变化的驱动力 1.主要内容
1． 主要内容 1）全新世的气候变化；2）全新世气候变化的环境响应； 2． 基本概念和知识点 1)全新世气候变化阶段；2）前年尺度气候震荡与冷事件；3）全新 世冰川与海洋状况变化；4）湖泊演变与植物的变迁。 3.问题与应用（能力要求） 第四节 过去 2000 年全球气候变化 1． 主要内容 1）过去 2000 年的冷暖变化阶段；2）中世纪暖气和小冰期； 2． 基本概念和知识点 1)中世纪暖期；2）小冰期； 3.问题与应用（能力要求） 了解中世纪暖期和小冰期及其在中国所对应的朝代。 （三）思考与实践:1.不同时间尺度下全球环境变化过程？2.亚轨道尺度上 的快速变化时间对当今气候问题的启示是什么？ （四）教学方法与手段:主要采用的方法和手段包括课堂讲授与多媒体教学 为主，课下自学为辅。 （五）思政元素 兰州大学西部环境与气候变化研究院聂军胜教授团队与合作者通过 黄土研究发现，第四纪北半球冰期的开始跟 5 到 3 百万年前巴拿马地峡形成 所引起的亚洲季风的增强，以及随之造成的北太平洋海水盐度减小有紧密的 联系。 第四章 全球变化的驱动力 （一）目的与要求 1）了解全球变化的基本过程； 2）理解全球变化的主要驱动力。 （二）教学内容 第一节 百万年以上尺度全球变化的驱动力 1． 主要内容 1）太阳辐射输出的长期演化；2）地外物的撞击；3）板块运动导致 的海陆分布与地貌格局演化及其环境效应。 2． 基本概念和知识点 1)太阳演化与地球气候长期变化的悖论；2）小行星撞击与全球变化； 3）海陆分布与高海拔山地高原的隆起对全球环境的影响。 3.问题与应用（能力要求） 掌握百万年尺度的三大可能驱动力。 第二节 万年至数十万年尺度全球变化的驱动力 1． 主要内容