气象学原理与气候学绪论.ppt
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1、气象学原理与气候学,第一章 绪论,一、环境问题、全球变化与大气科学二、大气科学研究在国民经济建设和社会发展中的作用三、大气科学的研究对象与研究内容,一、环境问题、全球变化与大气科学,二十世纪人类社会在科学技术方面取得的成果和进步,数字技术,收割机上带产量传感器,网络通信,人造卫星,太空漫步,核能利用,大亚湾核电站,1964年10月16日下午3时,我国第一颗原子弹在新疆爆炸成功,生物工程,克隆技术,20世纪也是人为破坏环境最为严重的世纪。在人口和财富迅速增长的同时,人类的生存环境也面临极大的危机。,2007年2月1日,联合国政府间气候变化专门委员会专家预测,从现在开始到2100年,全球平均气温的
2、“最可能升高幅度”是1.8至4,海平面升高幅度是19至58厘米。,“温室效应”加剧导致全球气候变暖,政府间气候变化专门委员会(IPCC)世界气象组织(WMO)和联合国环境规划署(UNEP)于1988年建立,主要以科学问题为切入点,对全世界范围内现有的与气候变化有关的科学、技术、社会、经济方面的研究成果(基于公开发表的文献)进行评估,并为联合国气候变化框架公约提供科学咨询。,一头母北极熊和它的“孩子”在加拿大丘吉尔港附近活动。因气候变暖造成海面冰体溶化,北极熊将有饿死的危险,由于气候变暖,肯尼亚的游牧部落将消亡,乞力马扎罗山上的冰盖正在融化,如果情况持续恶化,15年后乞力马扎罗山上的冰盖将不复存
3、在,全球气候变暖冰川在退缩,06年南极最大冰层解体 漂移出的冰山如同城市,臭氧层耗竭,南极上空的臭氧洞,酸雨,欧洲酸雨区,地球荒漠化,京津风沙源治理项目,海洋污染,海洋污染主要来源,生物多样性消失,全球气候变暖,臭氧层耗竭,酸雨,地球荒漠化,海洋污染,生物多样性消失,如何解决?,地球科学体系的发展过程,气象学:以大气圈为研究对象,地质学:以岩石圈为研究对象,自然过程不仅仅局限在地球的各个圈层内部,而且也发生在各个圈层之间,20世纪80年代 提出地球系统,土地荒漠化,土壤变化问题?,由于气候变化和人类活动等因素所造成的干旱、半干旱和干燥半湿润地区的土地退化,全球变化,研究对象是气候系统(包括岩石
4、圈、大气圈、水圈、冰冻圈和生物圈),各子系统内部以及各个子系统之间的相互作用,科学目标是描述和理解人类赖以生存的气候系统运行的机制、变化规律及其对人类社会发展影响的预测和评估能力,首先是从认识气候系统基本规律的纯基础研究为主,发展到与人类社会可持续发展密切相关的一系列生存环境实际问题的研究;,其次是从研究人类活动对环境变化的影响,扩展到研究人类如何适应和减缓全球环境的变化。,全球变化研究方向的调整,气候变化是全球变化研究的核心问题和重要内容,过去100年(19062005年)全球地表平均温度升高0.74;2005年全球大气二氧化碳浓度379ppm,为65万年来最高;过去50年观测到的大部分全球
5、平均温度的升高,很可能由人类活动引起;与19801999年相比,21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.16.4;21世纪高温、热浪以及强降水频率可能增加,热带气旋(台风和飓风)强度可能加强。,温度、海平面和北半球积雪变化,气候系统的变暖是不容质疑的,目前从观测得到的全球平均气温和海温升高、大范围的雪和冰融化、以及全球平均海平面上升的证据支持了这一观点。1906-2005年全球平均地表温度增加了0.741961-2003年全球平均海平面上升1.8毫米/年北半球3-4月积雪从1922-2004年减少8%,国内外科学家对未来100年的全球变化的预测,(1)到2100年时,地球平均地表气温将比199
6、0年上升1.45.8。这一增温值将是20世纪内增温值(0.6左右)的210倍,可能是近10000年中增温最显著的速率。21世纪全球平均降水将会增加,北半球雪盖和海冰范围将进一步缩小。到2100年时,全球平均海平面将比1990年上升0.090.88m。一些极端事件(如高温天气、强降水、热带气旋强风等)发生的频率会增加。,(2)我国气候将继续变暖。到20202030年,全国平均气温将上升1.7;到2050年,全国平均气温将上升2.2。我国气候变暖的幅度由南向北增加。不少地区降水出现增加趋势,但华北和东北南部等一些地区将出现继续变干的趋势。,全球变暖的负面影响,海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、湖
7、泊面积萎缩、冻土融化、河(湖)冰迟冻与早融、中高纬度生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前等等,气候变化对国民经济的影响可能以负面为主。,气候变化将使我国未来农业生产的不稳定性增加,产量波动大;农业生产布局和结构将出现变动;农业生产条件改变,农业成本和投资大幅度增加。气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化,特别是水资源供需矛盾将更为突出。,对气候变化敏感的传染性疾病(如疟疾和登革热)的传播范围可能增加;与高温热浪天气有关的疾病和死亡率增加。气候变化将影响人类居住环境,尤其是江河流域和海岸带低地地区以及迅速发展的城镇,最直
8、接的威胁是洪涝和山体滑坡。,气候变化对国民经济的影响可能以负面为主。,二、大气科学研究在国民经济建设和社会发展中的作用,(一)在防灾减灾中的作用(二)在环境保护中的作用(三)大气科学在现代交通运输上的重要作用,(一)在防灾减灾中的作用,发生在大气中的各种现象及其变化,如雨水和温暖等可以造福人类,但是它们也可带来严寒、酷暑、干旱和雨涝、冰雹、龙卷等灾害性气候和天气,这些都直接影响了工农业生产、交通运输和人民生活,甚至威胁了人民和生命财产。发生在大气中的气象灾害,每年给全世界带来数百亿美元的经济损失。,我国是世界气候脆弱区之一,气候异常给我国带来了严重气候灾害,尤其是旱涝灾害。一般年份,旱涝灾害的
9、受灾面积可达0.31080.4108h,重灾年可达0.5108h,约占耕地总面积的1/3。这些灾害每年约造成200108的粮食损失和10002000亿元的经济损失,约占20世纪90年代国民生产总值的36左右。,人们把气候灾害与天气灾害统称为气象灾害,天气灾害是指局地性、短时间的强烈天气而带来的灾害,如台风、暴雨、冰雹、龙卷风等,这类天气常伴有强风和暴雨,对农作物成长有很大的毁坏作用,气候灾害则是大范围、长时间的气候异常造成的灾害,如长时间气温偏高、偏低、或降水量偏多、偏少等,20世纪90年代以来,我国因气象灾害造成的损失每年平均在1000亿元以上。,1991年夏季淮河流域及长江中、下游地区发生
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