全球变化--新生代衰落与第四纪课件

第六章新生代衰落与第四纪第六章1本章内容n1,新生代衰落n2,第四纪冰期-间冰期变化及转换机制n3,人类的演化与环境本章内容21.新生代衰落n新生代包括第三纪和第四纪，历时6500万年。n期间，环境呈变冷、变干的趋势性变化，称为新生代衰落。1.新生代衰落31,新生代衰落1.1降温第四季冰期来临海洋中O18同位素的增多标志气候变冷。1,新生代衰落海洋中O18同位素的增多标志气候变41.1 降温第四季冰期来临新生代期间每一次降温可能与板块运动及相应的大洋环流结构的调整有关。1.1 降温第四季冰期来临新生代期间每一次降温可能与板块51.1 降温第四季冰期来临1 50MaBP始新世期间，澳大利亚从南极洲分离向北运动，形成了具有重要意义的南大洋通道，使西风环流能够建立起绕极环流。1.1 降温第四季冰期来临1 50MaBP始新世期间61.1 降温第四季冰期来临238MaBP事件（始新世末期事件）南极海域气候急速变冷，导致深海海水温度下降4-5摄氏度，并导致南极海域表层水温大幅降低，在环南极地区海面形成冰冻环境，并第一次大规模海冰出现，寒冷的高盐度海水下沉，形成南极底层水，温盐环流出现。1.1 降温第四季冰期来临238MaBP事件（始新世末71.1 降温第四季冰期来临塔斯马尼亚海道开启南印度洋的寒冷表层水注入罗斯海，触发冰冻作用形成海冰，盐度较高的冷水下沉又形成底层水，导致温盐环流出现。1.1 降温第四季冰期来临塔斯马尼亚海南印度洋的寒冷表层81.1 降温第四季冰期来临3 Messinisn盐度危机6.2-5MaBP地中海巨厚的蒸发矿床海洋生物群毁灭气候变冷大规模海退构造运动地中海成封闭盆地蒸发作用强烈水位降低盐度增大导致开放大洋盐度下降，海水冻结温度提高，使高纬海冰进一步扩展，气候更加变冷1.1 降温第四季冰期来临3 Messinisn盐度91.1 降温第四季冰期来临4 冰漂碎屑 3MaBP 晚上新世南北美洲之间通道此时关闭，导致墨西哥暖流增强，将更多水气输送到高纬，促进那里的降雪。北半球气候变冷导致冰川显著扩张，在北大西洋发现冰漂碎屑存在，标志着作为第四纪特征的冰盖迅速增长与消融的时期的开始。1.1 降温第四季冰期来临4 冰漂碎屑 3MaB101.新生代衰落1.2旱化趋势1撒哈拉沙漠形成 构造运动非洲板块北移南美和澳洲板块北移青藏高原隆起北非大部分地区从湿润的赤道移到干燥的热带地区使洋流改变南大洋和北大西洋变冷，高纬冰盖建立出现东风激流使干燥空气在撒哈拉地区下沉贸易风风速增大将撒哈拉地表冲积物改造成沙丘1.新生代衰落1 撒哈拉沙漠形成 构造运动非洲板块南美和澳111.2 旱化趋势2中国从2.4MaBP开始出现黄土沉积3从2.4MaBP开始形成的夏干的地中海气候意大利小镇波西塔诺http:/ 旱化趋势2中国从2.4MaBP开始出现黄土沉积3从121,新生代衰落结局 自然地带分异复杂化课本148页 图6-51,新生代衰落结局 自然地带分异复杂化课本148页 图6-131,新生代衰落结局 自然地带分异复杂化课本148页 图6-51,新生代衰落结局 自然地带分异复杂化课本148页 图6-141,新生代衰落可能存在环绕全球的赤道流南极无冰绕极环流冰川发育课本143页，图6-1 结局暖热大洋环流形式 1,新生代衰落可能存在环绕全球的赤道流课本143页，图6-1152.第四纪冰期-间冰期变化及转换机制2.1第四纪冰期-间冰期变化特征：周期性冷暖环境交替转换，冷暖波动幅度达10摄氏度以上。周期：与地球轨道参数周期（米兰科维奇周期）一致。驱动力：可能是地球轨道参数（黄赤交角、岁差、偏心率）的变化www.whoi.edu/institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=99482.第四纪冰期-间冰期变化及转换机制162.1 第四纪冰期-间冰期变化基本特征：最后一旋回所显示的全球变化过程的特征1 转换过程的不对称性2 环境要素变化的协同性3 状态转换过程中的时滞现象（气候-植被-冰盖消融）4 快速变换事件（亚轨道sub-orbital或亚米兰科维奇事件）www.whoi.edu/institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=99482.1 第四纪冰期-间冰期变化172.1 第四纪冰期-间冰期变化1D-O颤动和Heinrich事件D-O颤动 格陵兰格陵兰不同地点的冰芯反应的快速气候波动Heinrich事件 北大西洋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。Heinrich事件与D-O事件关系十分明显：每隔几次D-O事件，就出现一次Heinrich事件，Heinrich事件正发生在D-O颤动中显著寒冷阶段，每次寒冷的Heinrich事件之后又有较暖的D-O事件。2.1 第四纪冰期-间冰期变化1D-O颤动和Heinrich182.1 第四纪冰期-间冰期变化2新仙女木事件 Younger Dryas（YD）寒冷气候的标志植物,因此用来命名北欧地区出现的寒冷事件YD最常见的14C测年值为11-10kaBP,持续了1150-1300a,然后再大约10a内结束。www-geol.unine.ch/04_VS_TI/04_VS_TI-Images/64.jpg新仙女木期温度突然下降，使气候回到了冰期环境。起因仍在争论中2.1 第四纪冰期-间冰期变化2新仙女木事件 Younger192.1 第四纪冰期-间冰期变化主流观点之一Broecker 观点劳伦泰得冰盖融化，寒冷淡水注入北大西洋，使北大西洋暖流中断。(Broecker W S,Andree M,Wolfli W et al.The chronology of the last deglaciation implications to the cause of the Younger Dryas event.Paleoceanography,1988,3:119)2.1 第四纪冰期-间冰期变化202.1 第四纪冰期-间冰期变化14kaBP末次冰期终止后，Laurentide冰盖迅速消融，大量融水注入北大西洋。表层水被淡化，以致无法形成深层水，导致大西洋环流停止。冰盖扩张，冰川前进，形成冰期。2.1 第四纪冰期-间冰期变化14kaBP末次冰期终止后，L212.第四纪冰期-间冰期变化及转换机制2.2第四纪冰期-间冰期转换机制地球轨道参数变化太阳辐射变化反馈机制冰期-间冰期转换2.第四纪冰期-间冰期变化及转换机制地球轨道太阳辐射反馈机制222.2 第四纪冰期-间冰期转换机制1反馈机制冰盖与海冰反馈与全球海平面升降相联系，与气温变化呈正反馈过程。大气与温度的反馈CO2、CH4与温度成正反馈水汽、气溶胶的反馈大洋传送带热量输送火山活动2.2 第四纪冰期-间冰期转换机制1反馈机制反馈过程。232.2 第四纪冰期-间冰期转换机制大洋传送带Thermohaline circulationwww.earthobservatory.nasa.gov/Study/Paleoclimatol.www.globalchange.umich.edu/./index.html2.2 第四纪冰期-间冰期转换机制242.2 第四纪冰期-间冰期转换机制2末次冰期最盛期(LGM)LGMwww.whoi.edu/institutes/occi/viewImage.do?(18kaBP)id=19029&aid=99482.2 第四纪冰期-间冰期转换机制2末次冰期最盛期(LGM)25特征:1.全球性降温与冰盖扩展2.西风带加强与中高纬度自然带退缩3.全球海平面下降4.全球干旱化www.uvm.edu/./nature/geology.html特征:1.全球性降温与冰盖扩展2.西风带加强与中高纬度263.人类的演化与环境3.1人类的出现与发展时间：一般估计人类最早起源于7MaBP，最早的能人出现在2.4MaBP。（2.4MaBP正是第四纪开始的时间，黄土也是从2.4MaBP 开始出现的）地点：可能起源于非洲3.人类的演化与环境273.1 人类的出现与发展人类阶段进步环境变化生存空间前人(南方古猿)74MaBP直立行走森林林栖能人2.4MaBP大脑增大打造石器非洲干旱森林退缩草原扩大地上生活直立人2MaBP使用火人类居住空间得到了第一次扩展早期智人20万年前工具进步环境恶劣最后冰期人类居住空间第二次显著扩展晚期智人10万年前技术的进步 3.1 人类的出现与发展人类阶段进步环境变化生存空间前人(南283.1 人类的出现与发展热带雨林-稀树草原-东非大裂谷http:/ 人类的出现与发展29最后冰期期间，海面下降，浅海大陆架出露，人类能够到达北美（通过白令海峡）和澳大利亚。http:/en.wikipedia.org/wiki/File:Beringia_land_bridge-noaagov.gif最后冰期期间，海面下降，浅海大陆架出露，人类能够到达北303.人类的演化与环境3.2采集-狩猎者对环境的影响1.森林、草原火灾2.更新世动物灭绝3.人类的演化与环境313.2 采集-狩猎者对环境的影响n 气候变化论？在更新世发生的其它许多次快速变化事件中并没有类似的灭绝事件发生n 更新世滥杀？在此之前，欧洲和澳大利亚的狩猎者与哺乳动物一起共处了数千年？多种在考古遗址中大量发现的动物并未灭绝（驯鹿）http:/ 采集-狩猎者对环境的影响323.2 采集-狩猎者对环境的影响n 人类活动的间接影响对生态系统结构和稳定性的改变（恢复力VS稳定性）http:/ 采集-狩猎者对环境的影响http:/www.59733面对全球变化，我们为什么恐慌?全球是否变暖了,变暖的幅度是否真的应令人震惊?人类活动到底是不是罪魁祸首,我们何去何从?为什么要恐慌面对全球变化，我们为什么恐慌?34面对全球变化，我们为什么恐慌?联合国气候变化机构和的伟大的宣传图标之一(迈克尔曼恩 10001980-树木年轮 20世纪-地表温度)面对全球变化，我们为什么恐慌?(迈克尔曼恩 1000135面对全球变化，我们为什么恐慌?温室效应理论:二氧化碳升高气温上升“二氧化碳浓度的增加滞后气温变化的时间为400-1000年”换句话说,二氧化碳的变化是由于气温变化引起的.(George Taylor,2003)温度升高海洋植物土壤(400-1000a)南极,格陵兰岛在变冷(J.C.Comiso,2002)(E.Hanna,2003)面对全球变化，我们为什么恐慌?二氧化碳升高气温上升“二氧化36面对全球变化，我们为什么恐慌?化石燃料燃料化肥风能/太阳能/生物能柴木增加耕地/饥饿大量土地森林丧失/效率下降生物多样性下降/人类进步减慢面对全球变化，我们为什么恐慌?燃料化肥风能/太阳能/生物37面对全球变化，我们为什么恐慌?的实施每年至少要耗资1500亿美元联合国儿童基金会估计,每年仅需700-800亿美元,就可以让所有第三世界国家的居民获得最基本的清洁饮水,卫生设施,基本医疗保健和教育.-Bjorn Lomborg,2001“哥本哈根共识”2004.05全世界该如何支出500亿美元?16/17面对全球变化，我们为什么恐慌?38面对全球变化，我们为什么恐慌?恰恰是就是在寒冷黑暗的冰期,罗马和玛雅帝国崩溃了.之后,他们纷纷在比今天更热的温暖期繁荣兴盛起来,而且,也是在寒冷的小冰期,欧洲遇到了有史以来最为严重的洪涝灾害和饥荒.-S.弗雷德.辛格这种对温暖气候来临的担忧,却和我们的祖先喜爱变暖的气候与痛恨寒冷的小冰期,戏剧性的形成了对比.http:/ ReRlFZX0NYXloDDV,9CVw面对全球变化，我们为什么恐慌?http:/hi.baidu39谢谢谢谢40