全球环境变化PPT课件

6/15/2021 1 城 市 与 环 境 科 学 学 院 课 程全球环境变化（G lobal Environment Change） 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征1. 全 球 变 化 的 时 间 尺 度（ 1） 几 百 万 年 至 几 十 亿 年 发 生 时 间 和 演 变 驱 动 力 ： 主 要 发 生 在 地 质 历 史 时 期 内 。全 球 环 境 的 变 化 主 要 受 地 球 行 星 演 化 规 律 与 进 程 的 控 制 。 主 要 特 征 事 件 ： 地 球 诞 生 1亿 年 之 后 ， 岩 石 圈 板 块 运 动导 致 地 球 上 沧 海 桑 田 的 演 变 ， 陆 地 上 的 造 山 运 动 和 造 陆 运 动形 成 山 脉 、 高 原 等 大 的 地 形 单 元 ， 大 气 圈 和 水 圈 的 形 成 与 演化 ， 以 及 生 命 的 起 源 和 原 始 人 类 的 出 现 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征1. 全 球 变 化 的 时 间 尺 度（ 2） 几 千 年 至 几 十 万 年 发 生 时 间 和 演 变 驱 动 力 ： 距 今 最 近 的 一 个 地 质 时 期 第 四 纪 晚 期 和 人 类 历史 时 期 。 主 要 受 地 球 轨 道 参 数 （ 偏 心 率 、 黄 赤 交 角 和 岁 差 等 ） 变 化 的 驱 动 。 主 要 特 征 事 件 ： 第 四 纪 冰 期 -间 冰 期 的 交 替 ， 海 面 升 降 ， 伴 随 冷 暖 、 干 湿 变 化的 大 气 成 分 改 变 （ 尘 埃 含 量 ） ， 古 土 壤 层 发 育 、 物 种 分 布 、 迁 移 和 灭 绝 、 人 类 文明 的 诞 生 与 发 展 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征1. 全 球 变 化 的 时 间 尺 度（ 3） 几 年 至 几 百 年 发 生 时 间 和 演 变 驱 动 力 ： 年 际 、 年 代 际 到 世 纪 际 。 主 要 受 太 阳 活 动 、 火 山 活动 、 大 气 环 流 变 化 、 厄 尔 尼 诺 -南 方 涛 动 等 自 然 因 子 和 大 气 温 室 效 应 增 强 等 人 为 因子 的 驱 动 。 主 要 特 征 事 件 ： 全 球 气 温 趋 势 性 上 升 ， 气 温 、 海 温 、 降 水 量 、 径 流 量 、 地 表侵 蚀 、 植 物 物 候 期 及 生 长 季 节 等 准 周 期 性 波 动 和 突 变 ， 植 物 种 群 结 构 变 化 和 植 物带 的 可 能 移 动 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征1. 全 球 变 化 的 时 间 尺 度（ 4） 几 天 至 几 个 季 度 发 生 时 间 和 演 变 驱 动 力 ： 数 天 到 一 年 之 内 ， 主 要 受 太 阳 辐 射 量 的 年 循 环 的驱 动 。 主 要 特 征 事 件 ： 气 温 、 降 水 和 地 表 径 流 的 季 节 波 动 ， 植 物 群 落 季 相 和 农 事季 节 的 更 替 ， 候 鸟 的 迁 飞 、 昆 虫 的 活 动 等 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征1. 全 球 变 化 的 时 间 尺 度（ 4） 几 秒 至 几 小 时 发 生 时 间 和 演 变 驱 动 力 ： 数 秒 到 一 天 内 ， 主 要 受 太 阳 辐 射 量 的 日 周 期 变 化的 驱 动 。 主 要 特 征 事 件 ： 气 温 、 湿 度 、 气 压 的 日 变 化 、 历 时 几 分 钟 到 几 小 时 的 天 气现 象 （ 雷 雨 、 冰 雹 、 大 风 ） 等 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征2. 全 球 变 化 的 空 间 尺 度（ 1） 全 球 尺 度 空 间 范 围 和 特 征 事 件 ： 空 间 范 围 在 20 000km以 上 ， 大 约 相 当 于 半 个 地 球至 全 球 。 特 征 事 件 有 太 阳 辐 射 能 的 分 布 ， 大 气 环 流 和 洋 流 ， 温 室 效 应 加 剧 与 全球 气 候 变 化 、 臭 氧 层 破 坏 ， 地 球 和 生 命 的 起 源 等 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征2. 全 球 变 化 的 空 间 尺 度（ 2） 区 域 尺 度 空 间 范 围 和 特 征 事 件 ： 空 间 范 围 在 100km20 000km， 大 约 大 陆 、 大 洋 、陆 地 上 的 自 然 地 带 和 自 然 地 区 以 及 海 区 等 。 特 征 事 件 有 季 风 和 大 型 天 气 过 程 （台 风 、 气 旋 、 反 气 旋 、 锋 面 ） 、 海 流 、 厄 尔 尼 诺 -南 方 涛 动 、 岩 石 圈 板 块 运 动与 造 山 运 动 、 冰 期 -间 冰 期 交 替 、 气 候 带 与 地 带 性 植 被 -土 壤 的 形 成 等 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征2. 全 球 变 化 的 空 间 尺 度（ 3） 地 方 尺 度 空 间 范 围 和 特 征 事 件 ： 空 间 范 围 在 10km100km。 特 征 事 件 有 地 震 、 流域 的 水 土 流 失 、 中 尺 度 天 气 系 统 （ 雷 暴 ） 、 植 物 物 候 期 的 水 平 变 化 、 城 市 气候 与 大 气 污 染 、 河 流 与 水 域 污 染 、 成 矿 作 用 等 。 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征2. 全 球 变 化 的 空 间 尺 度（ 4） 局 地 尺 度 空 间 范 围 和 特 征 事 件 ： 空 间 范 围 在 10km以 下 。 特 征 事 件 有 火 山 爆 发 、 小流 域 地 表 侵 蚀 、 小 尺 度 天 气 系 统 （ 龙 卷 风 、 山 谷 风 ） ， 植 物 物 候 期 随 地 形 的变 化 ， 土 壤 养 分 循 环 等 。 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力导 致 全 球 变 化 的 因 素 按 其 发 生 可 分 为 三 种 类 型 ： 周 期 变 化 的 因 素 ， 如 太 阳 活 动 、 地 球 轨 道 参 数 变 化 。 非 可 逆 性 变 化 的 因 素 ， 如 太 阳 长 期 演 化 、 板 块 运 动 。 随 机 发 生 的 因 素 ， 火 山 活 动 、 小 行 星 碰 撞 。按 全 球 变 化 的 驱 动 力 来 源 ： 地 球 外 因 素 、 地 球 内 力 因 素 以 及 地 球 系 统 自 身 相 互 间 的 影 响 和 反 馈 。 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力1. 外 力 因 素（ 1） 太 阳 辐 射 的 长 期 变 化 ： 太 阳 辐 射 变 化 1%， 地 面 平 均 温 度 变 化 1 。（ 2） 太 阳 活 动 的 周 期 性 变 化 ： 太 阳 黑 子 活 动 （ 11a周 期 、 22a周 期 、 80a周 期 、180a周 期 ） ， 耀 斑 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力1. 外 力 因 素（ 2） 地 球 轨 道 参 数 的 变 化 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力1. 外 力 因 素（ 3） 地 外 物 体 的 撞 击 作 用 (观 看 视 频 ) 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力2. 内 力 因 素（ 1） 海 陆 分 布 变 化 ： 一 方 面 海 陆 分 布 格 局 对 全 球 温 度 和 降 水 格 局 会 产 生 深 刻 的 影响 ， 另 一 方 面 会 影 响 大 洋 环 流 形 式 的 变 化 ， 。（ 2） 山 地 和 高 原 的 隆 起 ： 一 方 面 高 海 拔 的 高 原 、 山 地 的 低 温 环 境 为 冰 川 和 积 雪 的积 累 提 供 了 大 范 围 场 所 ； 另 一 方 面 ， 高 山 和 高 原 通 过 热 力 和 动 力 作 用 对 全 球 大气 环 流 运 动 产 生 影 响 ； 此 外 还 会 对 地 球 自 转 速 率 产 生 阻 碍 和 减 缓 作 用 。 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力（ 3） 火 山 活 动 强 火 山 爆 发 能 在 平 流 层 下 部 形 成 一 个 持 久 的 含 有 硫 酸 盐离 子 的 气 溶 胶 层 ， ， 由 此 增 加 了 大 气 的 反 射 率 ， 减 少 了 到 达地 面 的 直 接 太 阳 辐 射 ， 导 致 地 球 温 度 下 降 “阳 伞 效 应 ” 。 一 般 认 为 ， 以 此 较 大 火 山 爆 发 后 一 两 年 ， 半 球 或 全 球 平均 温 度 下 降 0.3 左 右 ， 四 、 五 年 后 才 可 恢 复 。 二 、 全 球 变 化 的 驱 动 力3. 人 为 因 素 土 地 覆 盖 的 变 化 ， 污 染 物 排 放 等 人 类 活 动 的 强 烈 干 扰 了全 球 生 物 地 球 化 学 循 环 。 人 类 活 动 产 生 的 CO2、 CH 4、 N2O等 温 室 气 体 加 速 了 全 球温 室 效 应 ， 排 放 到 大 气 中 的 氟 利 昂 等 氟 氯 烃 类 物 质 和 氮 氧 化合 物 导 致 臭 氧 层 破 坏 ， 酸 性 气 体 排 放 导 致 酸 雨 发 生 ， 人 类 驯化 的 作 物 替 代 了 森 林 和 草 原 ， 野 生 动 物 被 驯 化 东 所 取 代 或 被排 斥 到 生 态 边 缘 而 灭 绝 或 濒 临 灭 绝 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程1. 全 球 碳 （ C） 循 环 碳 是 组 成 生 命 组 织 的 基 本 物 质 ， 碳 在 地 球 生 命 系 统 与 大气 、 水 圈 和 地 圈 之 间 的 运 动 与 转 换 是 地 球 上 生 命 活 动 的 基 本过 程 之 一 。 碳 的 贮 存 库 ： 沉 积 岩 中 的 碳 （ 煤 、 石 油 、 天 然 气 和 碳 酸 盐 ） 植 物 、 动 物 体 土 壤 中 的 碎 屑 碳 （ 被 微 生 物 腐 化 的 部 分 动 、 植 物 残 体 ） 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程1. 全 球 碳 （ C） 循 环 海 水 中 碳 循 环 的 两 条 途 径 ： 一 是 在 海 流 驱 动 下 的 物 理 运动 ； 二 是 通 过 浮 游 植 物 的 光 合 作 用 ， 海 洋 中 的 动 植 物 的 呼 吸作 用 ， 以 及 食 物 链 的 生 物 化 学 传 递 。 陆 地 上 碳 循 环 的 两 条 途 径 ： 一 是 慢 循 环 ， 动 植 物 残 体 ，土 壤 腐 殖 质 ， 新 生 泥 炭 和 大 的 植 物 茎 杆 与 根 被 微 生 物 腐 化 过程 ； 二 是 快 循 环 ， 植 物 叶 片 的 光 和 、 呼 吸 作 用 和 动 物 活 体 进行 的 呼 吸 作 用 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程1. 全 球 碳 （ C） 循 环 碳 循 环 的 周 期 性 规 律 ： 年 周 期 ： 夏 季 是 大 气 中 CO2体 积 分 数 的 波 谷 ， 冬 季 是 波 峰 ； 天 周 期 ： 昼 为 波 谷 、 夜 为 波 峰 总 的 来 看 ， 一 天 内 光 合 作 用 所 固 定 的 碳 和 呼 吸 作 用 所释 放 的 碳 大 致 保 持 平 衡 状 态 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程1. 全 球 碳 （ C） 循 环 人 类 活 动 对 碳 循 环 的 干 预 ： 化 石 燃 料 的 燃 烧 和 大 规 模 砍 伐 森 林 造 成 碳 的 排 放 ， 引 起自 然 界 碳 循 环 过 程 的 失 衡 （ 每 年 约 有 5 1015g碳 通 过 化 石 燃料 的 燃 烧 排 入 大 气 ， 其 中 50%保 留 在 大 气 中 ， 近 一 半 溶 解 在海 洋 中 ， 只 有 很 少 部 分 补 充 到 陆 地 生 物 体 中 ） 导 致 温 室 效 应加 剧 ， 全 球 变 暖 和 海 面 上 升 等 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程1. 全 球 碳 （ C） 循 环 夏 威 夷 冒 纳 罗 亚 观 象 台 大 气 CO2体 积 分 数 的 测 量 结 果 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程2. 氮 （ N） 循 环 氮 是 生 命 物 质 ， 是 氨 基 酸 、 蛋 白 质 和 核 酸 的 组 成 物 质 氮 的 贮 存 库 ： 大 气 圈 、 生 物 圈 （ 生 物 固 氮 ） 氮 的 生 物 循 环 过 程 ： 氮 被 生 物 体 以 氨 或 铵 盐 形 式 固 定 后 ，经 过 硝 化 作 用 形 成 亚 硝 酸 盐 或 硝 酸 盐 ， 两 者 被 吸 收 后 转 化 成氨 基 酸 ， 合 成 蛋 白 质 。 在 这 一 过 程 中 ， 因 硝 酸 盐 可 溶 性 强 ，所 以 易 引 起 氮 流 失 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程2. 氮 （ N） 循 环 人 类 活 动 对 氮 循 环 过 程 的 干 预 : （ 1） 工 业 固 氮 ， 氮 肥 的 生 产 和 在 农 业 生 态 系 统 中 的 使 用 ；（ 2） 工 厂 和 汽 车 等 交 通 工 具 燃 料 燃 烧 将 大 量 氮 氧 化 物 排 放 到 大 气 中 ， 导 致 大 气 中 硝 酸 含 量 增 加 ， 形 成 酸 雨 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程3. 磷 （ P） 循 环 磷 是 核 酸 的 主 要 成 分 ， 又 是 植 物 养 三 大 养 分 之 一 ； 磷主 要 贮 存 在 岩 石 圈 中 。 磷 循 环 较 碳 循 环 和 氮 循 环 慢 ， 在 人 寿 命 的 时 间 段 内 ， 磷酸 迁 移 的 总 趋 势 是 不 断 从 生 态 系 统 中 流 失 ， 最 后 随 动 、 植 物沉 积 到 海 底 ， 所 以 ， 磷 循 环 是 一 个 非 闭 合 的 循 环 。 二 、 全 球 变 化 的 三 大 循 环 过 程3. 磷 （ P） 循 环 人 类 活 动 对 磷 循 环 过 程 的 干 预 : 农 业 生 产 中 大 量 使 用 磷 肥 ， 但 土 壤 中 的 磷 易 于 钙 、 铁 等离 子 化 合 ， 形 成 不 能 溶 解 的 盐 类 ， 从 而 植 物 无 法 吸 收 利 用 ，同 时 ， 有 机 磷 通 过 作 物 收 获 而 移 出 农 业 生 态 系 统 ， 最 后 被 以废 物 的 形 式 排 放 到 陆 地 水 体 中 ， 引 起 水 体 富 营 养 化 。 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论1. 冰 期 与 间 冰 期 的 交 替 冰 期 ： 气 温 显 著 变 冷 ， 冰 川 规 模 扩 大 和 增 厚 的 时 期 。 冰 期 气 候 的 主 要 特 点 ： 大 陆 冰 盖 扩 张 ， 山 岳 冰 川 伸 展 ，海 面 降 低 ， 气 候 寒 冷 干 燥 ， 植 被 退 化 ， 内 陆 沙 漠 扩 张 ， 湖 面缩 小 。 间 冰 期 ： 两 次 冰 川 之 间 由 于 气 候 回 暖 ， 冰 川 缩 小 和 消 融的 时 期 。 间 冰 期 气 候 的 主 要 特 点 ： 冰 川 退 缩 、 海 面 回 升 ， 气 候 温暖 湿 润 ， 湖 面 扩 张 ， 生 物 繁 荣 。 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论2. 全 球 气 候 波 动 旋 回 的 级 序（ 1） 大 冰 期 和 大 间 冰 期 ： 约 为 108a107a尺 度 ， 大 冰 期 相 隔的 时 间 大 致 为 2.5 108a3.5108a（ 银 河 年 ） 。（ 2） 冰 期 和 间 冰 期 ： 105a（ 3） 副 冰 期 和 副 间 冰 期 ： 又 称 为 冰 阶 （ Stadial） 和 间 冰 阶（ Interstadial） ， 104a， 冰 阶 是 指 间 冰 期 的 寒 冷 阶 段 ， 间 冰阶 是 指 冰 期 中 相 对 温 暖 的 阶 段 。（ 4） 小 冰 期 和 小 间 冰 期 ： 10 3a102a（ 5） 10a： 主 要 用 于 近 代 气 候 学 研 究 。 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论3. 地 球 史 上 的 大 冰 期 和 大 间 冰 期第 一 次 大 冰 期 震 旦 纪 大 冰 期 7.46.0（ 1.4） 全 球 性 大 规 模 降 温 ， 冰 盖 广 泛 发 育 （出 南 极 洲 外 其 余 各 大 陆 均 发 育 有 冰 川）第 一 次 大 间 冰 期 寒 武 -奥 陶 纪 大 间 冰期 6.04.45（ 1.55） 第 二 次 大 冰 期 奥 陶 纪 大 冰 期 4.45左 右 北 非 、 南 美 、 欧 洲 中 南 部 发 育 有 冰 川 第 二 次 大 间 冰 期 奥 陶 -石 炭 纪 大 间 冰期 4.453.1（ 1.35） 表 地 球 史 上 的 大 冰 期 与 大 间 冰 期 （ 单 位 ： 108aB.P.） 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论3. 地 球 史 上 的 大 冰 期 和 大 间 冰 期第 三 次 大 冰 期 石 炭 -二 叠 纪 大 冰 期 3.12.75（ 0.35） 南 非 、 澳 大 利 亚 、 南 极 洲 、 南 美 和 南亚 等 地 发 育 有 大 规 模 的 冰 川第 三 次 大 间 冰 期 二 叠 -第 四 纪 大 间 冰期 2.750.14（ 2.61） 第 四 次 大 冰 期 晚 新 生 代 大 冰 期 0.14左 右 高 纬 度 和 高 海 拔 地 区 发 育 有 冰 川 表 地 球 史 上 的 大 冰 期 与 大 间 冰 期 （ 单 位 ： 108aB.P.） 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论3. 地 球 史 上 的 大 冰 期 和 大 间 冰 期 图 地 球 7.4亿 年 来 经 理 的 四 大 冰 淇 和 三 大 间 冰 期 示 意 图1.4亿 年 2.61亿 年1.55亿 年 1.35亿 年 0.35亿 年 0.14亿 年 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论3. 地 球 史 上 的 大 冰 期 和 大 间 冰 期 由 全 球 7.4亿 年 来 冰 期 -间 冰 期 交 替 情 况 可 知 ：（ 1） 全 球 四 次 大 冰 期 经 历 的 时 间 长 度 约 1.4亿 年 ， 但 间 冰 期 持 续 时 间 累 积 达 6亿 年 ， 表 明 地 球 环 境 以 温 暖 为 主 要 特 征 。（ 2） 地 球 7.4亿 年 来 大 部 分 时 间 年 平 均 气 温 高 于 现 在 。（ 3） 我 们 目 前 仍 处 于 第 四 个 大 冰 期 即 将 结 束 的 阶 段 ； 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论4. 第 四 纪 冰 期 -间 冰 期 更 替 的 原 因 米 兰 柯 维 奇 理 论 第 四 纪 冰 期 和 间 冰 期 更 替 的 原 因 主 要 是 地 球 轨 道 参 数的 变 化 ， 即 地 球 绕 日 椭 圆 轨 道 的 偏 心 率 、 黄 赤 交 角 和 岁 差的 周 期 性 变 化 改 变 地 表 日 照 量 ， 引 起 冰 盖 的 进 退 变 化 。 第 四 纪 （ Quaternary） 术 语 的 由 来意 大 利 采 矿 工 程 师 Giovanni Arduino(乔瓦尼阿都伊诺)（ 1714-1795） 将 地 质 历 史 划 分 为 第 一 纪 （ Primary） 、 第 二 纪（ Secondary） 、 第 三 纪 （ Tertiary） 和 第 四 纪 （ Quaternary） ， 创立 了 Quaternary一 词 。 后 来 ， 法 国 地 质 学 家 Desnoyers(德努瓦耶)（ 1829） 用 Quaternary一 词 描 述 覆 盖 于 Seine(塞纳)盆 地 第 三 纪 地层 之 上 的 海 相 、 湖 相 及 河 流 相 等 松 散 沉 积 物 。 第四纪（Quaternary）术语的由来1833年 ， Reboul(雷沃尔)用 Quaternary代 指 含 现 生 动 植 物 物 种 的 地 层 。1839年 ， 莱 伊 尔 （ C.Lyell） 把 海 相 地 层 中 含 无 脊 椎 动 物 化 石 现 生 种类 达 90%和 陆 相 地 层 有 人 类 活 动 遗 迹 的 沉 积 物 划 归 为 第 四 纪 ， 并 把第 四 纪 分 为 更 新 世 （ Pleistocene） 和 近 代 （ Recent） 。1869年 ， 基 尔 瓦 斯 （ Gerivais） 提 出 全 新 世 （ Holocene） 一 词 。 第四纪术语的危机 2004年 的 国 际 地 质 年 表 废 除 了 第 四 纪 ！ 近 年来 出 现 了 对 第 四 纪 在 地 质 年 表 中 地 位 问 题的 争 论 ， 一 些 从 事 第 三 纪 （ 古 近 纪 和 新 近纪 ） 研 究 的 科 学 家 主 张 取 消 第 四 纪 作 为 正 式 的 地 层 单 位 。 2004年的国际地质年表废除了第四纪！ 2005和2006年的国际地质年表仅仅把第四纪（系）当做一个亚纪（系）！ 2005 2006 2008年的国际地质年表存在两个第四纪（系）的下限！格拉斯阶（Gelasian）划归新近纪还是第四纪存在不同 意见。 第四纪地质学家们积极呼吁 问题在 2008年的国际地质大会（33rd IGC, Oslo）上已经解 决，第四纪被确立为一个正式的地层单元。 取得的共识是： （1）第四纪（系）为一个完全正 式的地层单元，为新生代（界）的 一个纪（系）处于新近纪（系）和 古近纪（系）之上； （2）第四纪（系）的下限置于 Gelasian阶的底部，对应MIS103， 其年代为2.588 Ma； （3）更新世下限与第四纪一致， 位于Gelasian阶的底部； （4）之前选定的意大利南部的弗 里卡（Vrica）剖面（之前上新世/ 更新世界限的层型剖面）的卡拉布 里阶（Calabrian）作为更新世的第 二个阶。 Nature和Science周刊的报道Nature Science 第四纪在2009年国际地质年表中的位置 44 四、本课程主要学科发展概况本 课 程 主 要 学 科 第 四 纪 地 质 学 与 地 貌 学 都 是 从 地 质 学 和 地 理 学 中 发展 起 来 的19世 纪 到 20世 纪 初 ， 探 险 、 区 域 考 察 、 运 河 、 水 坝 建 筑 和 建 材 与 沙矿 开 采 等 活 动 推 动 了 地 貌 学 和 第 四 纪 地 质 学 的 发 展 。 这 一 阶 段 提 出了 河 流 侵 蚀 理 论 ， 并 为 冰 川 地 质 学 打 下 了 基 础 。 1928年 建 立 了 国 际性 第 四 纪 学 术 研 究 机 构 国 际 第 四 纪 研 究 联 合 会 （ INQUA）目 标 ： 促 进 有 关 第 四 纪 基 础 研 究 和应 用 研 究 的 国 际 交 流 与 合 作 。 四、本课程主要学科发展概况 20世纪初到60年代,为满足工业化社会的多种需求,第四纪地质学在沉积物成因、沙矿、动植物群、古气候、海平面及新构造运动等方面的研究和地貌学在河流、冰川、岩溶、海岸、荒漠及冻土等方面的研究取得主要的理论与应用研究成果,在许多方面形成了相对独立的部分。 20世纪60年代以来，气候地貌和构造地貌研究取得了明显进展。由于新技术、新方法的应用（ODP、IODP计划），第四纪海洋地质研究取得了重大突破。根据对深海沉积物钻孔岩芯样品的氧同位素研究，提出了气候多波动模式，黄土和冰岩芯的研究也取得了类似的结果。这些研究为全球气候与环境变化研究打下了新的基础。现代第四纪研究日益向多学科交叉的综合性第四纪地质学科（Quaternary Geosciences）方向发展，成为近30年来环境、资源与应用研究并重，研究内容最丰富和发展速度最快的地球科学分支学科之一。四、本课程主要学科发展概况 中国在第四纪哺乳动物与古人类、黄土、地震和青藏高原隆升等方面的研究成果为世界瞩目。河流、沙漠、岩溶、冰川、冻土、平原堆积物和泥石流研究成果卓有实效。第四纪海洋沉积物、海平面变化、植物孢粉、地震灾害、环境研究和新技术方法的应用正蓬勃发展并取得若干重要成果。1991年8月在北京召开了国际第四纪联合会。（INQUA）第十三届大会，刘东生院士当选为第十四届大会主席，表明中国第四纪研究水平已为世界所公认。四、本课程主要学科发展概况 刘东生：1917年11月24日生。天津市人。1942年西南联合大学地质系毕业。1949年南京大学生物系肄业（原中央大学）四、本课程主要学科发展概况刘东生院士75岁时在野外考察 中国科学院的地质专家刘东生院士于2002年4月获得世界环境科学最高荣誉、“环境科学的诺贝尔奖”泰勒奖。颁奖机构发布的消息说，刘院士此殊荣是因为“在认识和应用陆地沉积物来理解全球环境变化方面作出了开创性的贡献”。四、本课程主要学科发展概况 2003年国家最高科技奖获得者刘东生院士四、本课程主要学科发展概况 国家最高科技奖获得者刘东生院士 80岁上下，探索的足迹仍遍布南极、北极和青藏高原等“地球三极”；60年潜心研究，被誉为“黄土之父”；平息170多年来的黄土成因之争，建立了250万年来最完整的陆相古气候记录；直至今天，87岁仍然活跃在国际地球环境科学舞台，引领世界黄土研究潮流，走在全球变化研究前列 一辈子与黄土打交道，研究数百万年前的古环境，是不是离今天太过遥远？ “其实，刘东生的研究成果一直同自然环境、人类生活息息相关。古环境的温度、湿度、水文、植被等演变过程和周期规律，对认识今天以及未来环境和气候具有重要意义。”中国科学院地质与地球物理研究所所长丁仲礼研究员说，“比如，近年来我国沙尘暴频繁发生，除了人为破坏地面植被等原因，是否与自然界周期性干旱气候演变有关？这需要大跨度的自然历史演变及其规律作为研究背景。”四、本课程主要学科发展概况 刘东生星的命名刘东生先生于2008年3月6日11时52分在北京逝世，享年91岁。 刘东生星的命名众多科学家签名的纪念封 Thanks ! 一 、 全 球 变 化 的 时 空 谱 特 征2. 全 球 变 化 的 空 间 尺 度（ 3） 地 方 尺 度 空 间 范 围 和 特 征 事 件 ： 空 间 范 围 在 10km100km。 特 征 事 件 有 地 震 、 流域 的 水 土 流 失 、 中 尺 度 天 气 系 统 （ 雷 暴 ） 、 植 物 物 候 期 的 水 平 变 化 、 城 市 气候 与 大 气 污 染 、 河 流 与 水 域 污 染 、 成 矿 作 用 等 。 三 、 冰 期 -间 冰 期 理 论3. 地 球 史 上 的 大 冰 期 和 大 间 冰 期 图 地 球 7.4亿 年 来 经 理 的 四 大 冰 淇 和 三 大 间 冰 期 示 意 图1.4亿 年 2.61亿 年1.55亿 年 1.35亿 年 0.35亿 年 0.14亿 年 第四纪（Quaternary）术语的由来1833年 ， Reboul(雷沃尔)用 Quaternary代 指 含 现 生 动 植 物 物 种 的 地 层 。1839年 ， 莱 伊 尔 （ C.Lyell） 把 海 相 地 层 中 含 无 脊 椎 动 物 化 石 现 生 种类 达 90%和 陆 相 地 层 有 人 类 活 动 遗 迹 的 沉 积 物 划 归 为 第 四 纪 ， 并 把第 四 纪 分 为 更 新 世 （ Pleistocene） 和 近 代 （ Recent） 。1869年 ， 基 尔 瓦 斯 （ Gerivais） 提 出 全 新 世 （ Holocene） 一 词 。 2005和2006年的国际地质年表仅仅把第四纪（系）当做一个亚纪（系）！ 2005 2006 2008年的国际地质年表存在两个第四纪（系）的下限！格拉斯阶（Gelasian）划归新近纪还是第四纪存在不同 意见。 四、本课程主要学科发展概况 20世纪初到60年代,为满足工业化社会的多种需求,第四纪地质学在沉积物成因、沙矿、动植物群、古气候、海平面及新构造运动等方面的研究和地貌学在河流、冰川、岩溶、海岸、荒漠及冻土等方面的研究取得主要的理论与应用研究成果,在许多方面形成了相对独立的部分。 20世纪60年代以来，气候地貌和构造地貌研究取得了明显进展。由于新技术、新方法的应用（ODP、IODP计划），第四纪海洋地质研究取得了重大突破。根据对深海沉积物钻孔岩芯样品的氧同位素研究，提出了气候多波动模式，黄土和冰岩芯的研究也取得了类似的结果。这些研究为全球气候与环境变化研究打下了新的基础。现代第四纪研究日益向多学科交叉的综合性第四纪地质学科（Quaternary Geosciences）方向发展，成为近30年来环境、资源与应用研究并重，研究内容最丰富和发展速度最快的地球科学分支学科之一。四、本课程主要学科发展概况 中国科学院的地质专家刘东生院士于2002年4月获得世界环境科学最高荣誉、“环境科学的诺贝尔奖”泰勒奖。颁奖机构发布的消息说，刘院士此殊荣是因为“在认识和应用陆地沉积物来理解全球环境变化方面作出了开创性的贡献”。四、本课程主要学科发展概况