化。

（五）、珊瑚年层记录：除去测量年层厚度以外，在珊瑚剖面测定δ18O、Sr/Ca比值、Cd/Ca比值，以及Ba/Ca比值等指标也都可以获得气候变化的具有时序的信息。尤其是热带海域高分辨率的气候变化、ENSO和季风变化规律的信息。

（六）、洞穴石笋所反映的气候变化：洞穴石笋中方解石δ18O是进行气候重建的一个重要信息因子。

第三篇 环境演变与全球变化

1，天体撞击事件：

（一）通古斯卡大爆炸：1908年6月30日，一个巨大的火球划过西伯利亚黎明的上空，然后是能量相当于1000个广岛原子弹的大爆炸发生了。

（二）吉林陨石雨：1976年3月8日15时，一块大陨石在地球大气层中高速下降时，因受高温高压气流冲击而发生爆裂，碎块降落在吉林市北郊东西长72km，南北宽8.5km的范围内。

（三）美国亚利桑那陨石坑：美国亚利桑那州的科科尼诺有一个陨石坑，直径达1 300m，深达180多米，坑四周比附近地面高出35m～45m。它很像月球上的小环形山。

2，撞击事件对全球环境的影响

天体撞击能够导致地球内部物质的重新分配，对地球内部过程产生深刻影响。

1），巨大陨石的撞击作用可能是海底扩张和大陆漂移等地球内部驱动过程变化的触发因素，陨石撞击可能导致地幔柱的生成，而这些地幔柱又可以使板块破裂，从而使大陆分离,

2），新生代以来，地球至少存在六次重大的地外物体撞击事件，这些撞击事件均对全球变化起诱发作用,

3），地质记录显示，65MaB.P. 的撞击事件，不仅导致大批生物的灭绝，可能也造成了新生代的气候变冷。34MaB.P.、15MaB.P.、2.4MaB.P.、1.0MaB.P.和0.7MaB.P.的撞击事件与地球气候的主要变冷事件基本处于同一时期，并出现不同程度的生物物种绝灭事件,

4），第四纪时期曾有数次陨星体撞击地球的事件。它们造成了地球磁场的倒转和气候的变化。

3，气候突变事件：

1、第四纪冰期与间冰期全球气候变化与突变：新鲜女木事件

2、末次冰期的气候快速变化：Heinrich事件

3、西北欧地区全新世中期的“榆树衰败（ElmDecline）”事件

4，新仙女木事件（Younger Dryas Event)是根据丹麦哥本哈根北部阿尔露德剖面粘土层中所发现的八瓣仙女木花粉而命名的，持续时间1ka左右。在新仙女木事件结束时，南格陵兰的温度在50a内上升了7℃，降尘在不足20a内下降了3倍，冰雪堆积速率在3a内增加1倍。在此强变冷事件之后，迅速进入全新世温暖的间冰期环境。新仙女木期的重要性在于，它是目前科学界研究证据最为确凿的地球急剧降温事件。研究表明，11000aBP左右的新仙女木期时间上只持续了1千

年，但其降温过程仅在十年内便完成了使全球气温降低了2—3℃，在百年内降低5—6℃的过程。该事件可能是一个全球尺度的事件。

5，新仙女木事件时期，几乎所有的气候、环境代用参数都表明北大西洋区域冰期环境突然回返：指标主要包括：①湖泊沉积物的岩性特征、地层结构、化学成分、磁化率、花粉组合、动植物化石等；②深海沉积物δ18O、有孔虫种群、火山灰层和陆源尘沙含量等；③冰芯中δ18O、δD、CO2、CH4、导电率、陆源尘沙的含量等

6，对于YD事件的驱动因素和机制：

1）其一是以Broecker(1989)为代表的。在15kaBP以来的晚冰期由于劳伦泰冰盖通过哈德逊海峡排出大量浮冰，流冰通过拉布拉多海进入北大西洋，使得北大西洋浅层海水和大气骤然降温，影响了环北大西洋地带的陆地，导致出现YD冰期环境。Lehman(1992)更进一步提出北大西洋洋流的热流量格局变化作用于冰盖消融速度是晚冰期气候变化的驱动力。大量冰融水进入北大西洋，海水盐度和密冰盖驱动学说度减小，深、浅层水的循环减弱甚至停止，改变了洋流格局，阻断了低纬度洋流的热量传输，导致北大西洋海域降温，影响到环北大西洋的陆地，导致出现YD冰期环境。

2）其二是以Fairbanks(1989)为代表的气候-海面变化说。它认为由于全球气候变冷，进入海洋的冰川融水减少，引起海平面上升速度减小。

7，Heinrich事件：地质学家Hartmut Heinrich1988年首次发现北大西洋末次冰期期间的沉积中普遍存在6次大的冰漂碎屑沉积事件，反映了6次较大的冰山崩塌融化过程，因此上述事件被命名为Heinrich事件。

Heinrich事件与D-O事件的关系十分明显：每隔几次D-O事件，就出现一次Heinrich事件，Heinrich事件正是发生在D-O颤动中的显著寒冷阶段，每次寒冷的Heinrich事件之后又有较暖的D-O事件。是全球性的气候事件。

8，“榆树衰败（ElmDecline）”事件：西北欧地区全新世中期（5kaB.P.）的“榆树衰败”事件是一次显著的环境突变事件。在湖泊、沼泽沉积剖面花粉谱上，虽然它主要表现为榆,花粉的减少，细叶车前、禾本科、菊科、蕨花粉、孢子和木炭屑的增加，以及小麦、大麦等谷物花粉的出现，但是其内涵却是与气候恶化、土壤退化、植物病虫害、新石器时代土地利用、砍伐或烧毁森林、原始放牧或耕作、人地关系变化等问题相联系的。

“榆树衰败”事件过程可以分为三个阶段：

第一阶段是作为大西洋型混交栎林主要成分的栎、椴、水曲柳和榆的减少，伴随草本植物如禾本科、菊科和蕨类增加。这是人类在原始密林中砍伐树木开辟空地的生物学记录。

第二阶段是在桦、柳和木炭屑增加的同时，放牧指示植物如细叶车前和谷物花粉均出现了全新世里第一个峰值。这通常被解释为人类在新开辟的空地上放火烧荒，林缘地带形成了次生桦、柳灌丛；空地形成牧场，主要用来放牧，并少量开垦种植谷物。

第三阶段是人文因素指示花粉减少和榛子的大幅度增加，紧接着混交栎林恢复。这被解释为人类聚落迁离当地。作为森林发育过程的先锋植物榛子首先在被放弃了的空地蓬勃生长，随后它被栎、椴、水曲柳、榆等种群的竞争排挤出去。

“榆树衰败”事件的断代，是14C 年代学方法成功的范例。

9，其他突变事件

一、地磁极极性倒转事件，有人认为是天外星体碰撞地球引起地磁极性倒转

二、地震（一些地震由海啸引起）：日本和美国是世界上海啸灾难最严重的国家。

三、火山：从世界上许多火山气体物的分析结果看，其中水汽最多，一般含量均在60%以上，此外还有C02、H2S、S02、S2、CO、H2、HCl、NH3、NH4Cl、HF、NaCl等等。

四、龙卷风与热带风暴：龙卷风的水平尺度很小，近地层直径一般几米到几百米，空中直径可达3km～4km，甚至10km。垂直范围在3km～15km间。生存时间几分钟到几十分钟。 热带风暴是指热带气旋风力达8级以上(风速大于17.2 m/s～20.7m/s)的灾害性天气。台风是热带风暴的泛义词。

10，温盐环流

温盐环流（TCH）在大西洋中纬度热量输送中起着主要的作用，它从热带带来了大量的热量至两极，最为著名的例子是使欧洲西部处于温暖状态的墨西哥暖流。该传送带受北大西洋冰川形成的驱动，冰川的形成使密度较大的盐水沉入海底。但是，如果海洋变得很温暖而使冰川无法形成 ，或者密度较大的盐水被格陵兰冰盖融化带来的大量淡水而稀释，那么这种驱动就会关闭。

11，全新世：地质时代的最新阶段，第四纪二分的第二个世，开始于12000～10000年前持续至今。这一时期形成的地层称全新统，它覆盖于所有地层之上。全新世与更新世的界限，以第四纪最后一次冰期结束、气候转暖为标志，因此又称为冰后期。全新世气候有轻微波动。海面变化与气候相一致，冰后期海面迅速上升，到距今11000年上升到－60米位置。距今6000年海面已接近现今位置，其后仅有轻微的变化。全新世时，人类进入现代人阶段。

全球海面变化

1，海面与平均海面

为了描述这个起伏不平，动荡不止的曲面高度，人们采用另一个术语——平均海面，它是一个假想的平面，是大地测量的基准面。平均海面是度量海面变化的基础。

大地水准面：这个三维不平表面被称作“大地水准面”，它非常类似于一个“椭球”，人们经常用这种几何形状规则的椭球来表示固体地球的形状。在度量上，大地水准面的起伏是以假想的地球旋转椭球面为基准的。

2，海面相对变化与绝对变化

海面变化指的是海面的垂直升降。度量这一升降量有两种坐标系：一种是大地高程测量坐标系，这实际上是以设立在陆地上的标尺(验潮站的标尺)来测量海洋水位的升降，所测得的是海面相对于地面的升降变化，称之为相对海面变化；另一种是地心坐标系。在地心坐标系中可以度量海面与地心之间距离的变化，这种变化称之为绝对海面变化。

3，海面变化的原因机制

一）绝对海面变化基本机制：绝对海面变化的基本机制可分为三大类型——海水体积变化、洋盆容积变化和大地水准面变化。在绝对海面变化的三类基本机制中，洋盆容积变化机制大多涉及几百万年以上极遥远的地质时代，大地水准面变化是近年来新发展起来的研究方向，而海水体积变化有关问题的研究一直是海面变化研究的主要方向。

在对未来全球变暖可能造成的海面上升幅度的预测研究中，全球冰雪消融是第一要考虑的机制，而海洋表层海水的热膨胀则是排在第二位的重要因素。

二）相对海面变化基本机制

相对海面变化机制是在绝对海面变化机制基础上，再加上海岸地带的各种地面升降运动机制。其中除了较长时间尺度的地壳运动机制以外，还包括多种涉及基岩以上松散沉积层变化和多种人类活动等较短时间尺度的原因机制。

4，海面在历史时期和近期的变化

一、长时段的海面变化：

一）前第四纪海面变化，前第四纪是指地球形成以来直至距今二三百万年前这一漫长的地质时期，寒武纪晚期高海面、侏罗纪早期低海面、白垩纪晚期高海面、晚新生代低海面。

二）更新世海面变化：更新世全球海面变化主要是受冰期—间冰期气候变化控制的，冰期对应于低海面，间冰期对应于高海面。

二、最近两万年海面变化

一）最近两万年海面变化概况：最近两万年是地球古环境变化信息保存较为丰富，研究较为深入的时段。大量证据表明，在比冰期—间冰期旋回时间尺度更短的气候冷暖波动过程中，全球海面也有十分灵敏的反应。

二)冰盛期最低海面：冰盛期是冰期中气候最为寒冷、全球冰川达到最大规模的时期，当然也是全球海面达到最低点的时期。

三、最近两千年以来的海面变化

1）.研究两千年海面变化的意义和难度：现在国际社会对预测未来的全球气候和海面变化趋势及其潜在危险十分关注。目前所采用的预测方法主要是建立在对物理机制理解基础上的各种数值模型，此类预测需要实际资料的校验。而最近两千年以来的变化史实就是校验的最好材料。深入研究两千年以来海面变化的过程和规律，是进行趋势外推和情景类比的重要基础。

2）.两千年以来海面变化研究的初步结论：中世纪温暖期中国东部海面可能比现在高0.4m～0.7m，而小冰期的最低海面至少比现在低0.2m～0.3m。这些数值具有很大的不确定性，但是它们所显示的两千年来中国东部历次海面波动中的相对高海面位置趋于下降、波动幅度趋于减小的基本特征看来是比较可信的

四、现代中国海面变化：1981年以来，中国沿海的年代际海平面变化具有明显上升趋势；

5，海面变化趋势预测的意义：全球平均气温上升则全球海面随之上升，气温降低则海面随之降低。因此，未来全球海面上升使人口和经济高度密集的世界沿海地区遭受严重影响将是人类在21世纪可能遭遇的重大挑战之一。

6，海面变化趋势预测的依据：大气中温室气体浓度增加导致的温室效应增强会