自然地理学应用-课件.ppt

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1、第四篇第四篇 自然地理学的应用自然地理学的应用 方法、原理与实例方法、原理与实例第十四章第十四章 地表环境评估与区划地表环境评估与区划第十五章第十五章 地表环境预测地表环境预测第十六章第十六章 地表环境的规划与管理地表环境的规划与管理第十七章第十七章 地表环境的优化调控地表环境的优化调控第十四章第十四章 地表环境评估与区划地表环境评估与区划第一节第一节 气候类型划分与气候环境评估气候类型划分与气候环境评估第二节第二节 生物环境分区与评估生物环境分区与评估第三节第三节 地形、地貌与地质环境评估与区划地形、地貌与地质环境评估与区划第四节第四节 水资源与水资源分布水资源与水资源分布第五节第五节 土地

2、分类、分级与评估土地分类、分级与评估第六节第六节 综合自然区划综合自然区划柯本气候分类与主要的气候带和气候型柯本气候分类与主要的气候带和气候型 其中其中A、C、D、E带为湿润气候，带为湿润气候，B带为干旱气候，带为干旱气候，H带为高地气候。各带为高地气候。各带气候又据气温、降水及自然植被分布划分为若干气候型，用带气候又据气温、降水及自然植被分布划分为若干气候型，用f、m、w等字等字母放在首位字母后表示，如母放在首位字母后表示，如Af表示热带雨林气候。在气候型的基础上又根据表示热带雨林气候。在气候型的基础上又根据气温的差异划分出气候副型，用气温的差异划分出气候副型，用a、b、c、d等字母放在第三

3、位来表示，如等字母放在第三位来表示，如Cfa表示副热带湿润气候。表示副热带湿润气候。第第十十四四章章柯本气候分类系统中所用的符号及意义柯本气候分类系统中所用的符号及意义第第十十四四章章气候类型图气候类型图（据刘德生）（据刘德生）第第十十四四章章气候对人类的影响气候对人类的影响q主主要要气气象象要要素素对对人人体体的的直直接接影影响响：氧氧气气：人人类类只只能能忍忍受受大大气气氧氧分分压压20%的的降降低低，因因此此一一般般来来说说，人人在在高高于于海海拔拔2000米米的的地地方方就就会会出出现现高高山山反反应应。温温度度：一一般般来来说说人人体体只只能能忍忍受受体体内内4oC的的变变化化。体体

4、温温低低于于32oC就就会会失失去去知知觉觉，高高于于41oC就就有有可可能能导导致致人人体体循循环环系系统统的的崩崩溃溃。热热、湿湿的的综综合合影影响响：温温度度2024oC，湿湿度度40%60%是是体体感感最最舒舒适的温湿度范围。适的温湿度范围。q气气候候对对人人类类健健康康的的间间接接影影响响：不不同同气气候候区区和和不不同同季季节节，有有不不同同的的典典型型疾疾病病，其其发发病病率率也也不不同同。风风湿湿病病、关关节节炎炎的的发发病病率率在在冷冷湿湿地地区区是干热地区的是干热地区的4倍。倍。q气气候候或或气气象象灾灾害害：不不同同气气候候区区有有不不同同气气候候和和气气象象灾灾害害，对

5、对人人类类生生活与生产均带来影响。活与生产均带来影响。第第十十四四章章人对温、湿度感觉分类人对温、湿度感觉分类 温度温度2024，湿度，湿度40%60是体感最舒适的温、是体感最舒适的温、湿度范围。当环境的炎热和潮湿组合时，人的感觉极不舒湿度范围。当环境的炎热和潮湿组合时，人的感觉极不舒服。温度与湿度的组合情况可以用温湿度指数服。温度与湿度的组合情况可以用温湿度指数THITHI来表示。来表示。第第十十四四章章生物在地表环境形成中的作用生物在地表环境形成中的作用参参与与岩岩石石和和非非金金属属矿矿物的建造物的建造生物在地表环境生物在地表环境形成中的作用形成中的作用参与地表参与地表化学元素化学元素的

6、迁移的迁移改变大气改变大气圈、水圈圈、水圈的组成的组成参与岩石的参与岩石的风化和土壤风化和土壤的形成的形成第第十十四四章章世界大陆净初级生产率世界大陆净初级生产率（Huggett,1998)Huggett,1998)从世界海洋和陆地生物净初级生产率分布图不难看出，生物净初级生产率，从世界海洋和陆地生物净初级生产率分布图不难看出，生物净初级生产率，陆地高于海洋，近岸浅海高于开阔大洋，森林高于草原，沼泽高于河流、湖泊，陆地高于海洋，近岸浅海高于开阔大洋，森林高于草原，沼泽高于河流、湖泊，草原高于沙漠，草甸高于冻原等等。草原高于沙漠，草甸高于冻原等等。第第十十四四章章生物环境分级评价结果生物环境分级

7、评价结果第第十十四四章章海拔高度对人类生活的影响分级海拔高度对人类生活的影响分级 从目前的状况看，无论是生物的生产量，还是人口的密度，都存在随着海拔高度增大而减小的趋势。因此可以说，在目前的科技和经济条件下，对大多数人来说，高海拔地区仍然是不太适合居住与生活的地方。如果要对海拔高度进行分级的话，可以借鉴原来对山地、丘陵的分类标准。人类生活适宜度的海拔高度分级（王建，2000）第第十十四四章章500035003500100010005005000地面元素组成与人类的元素地球化学环境地面元素组成与人类的元素地球化学环境（王建，（王建，20002000）地球表层存在很多种元素，根据它们与人体、生物的

8、关系，可以将其划地球表层存在很多种元素，根据它们与人体、生物的关系，可以将其划分为必需元素、非必需元素和有毒元素。由于不同地区的地面组成物质的不分为必需元素、非必需元素和有毒元素。由于不同地区的地面组成物质的不同，导致了元素在各个地区的分布不平衡，对人类的身体健康产生一定的影同，导致了元素在各个地区的分布不平衡，对人类的身体健康产生一定的影响。如果要评价一个地区地面物质组成对人类环境有利或不利，适宜或不适响。如果要评价一个地区地面物质组成对人类环境有利或不利，适宜或不适宜，就要从这些元素的含量高低以及对人体有害还是有利来评价。宜，就要从这些元素的含量高低以及对人体有害还是有利来评价。第第十十四

9、四章章中国的地形、地貌与地质环境特征中国的地形、地貌与地质环境特征三三大大阶阶梯梯:中中国国的的地地势势是是西西高高东东低低，并并且且由由青青藏藏高高原原起起周周围围呈呈阶阶梯梯状状降低。降低。三横三纵加一弧的山文特征三横三纵加一弧的山文特征中国地表结构的骨架。中国地表结构的骨架。四大高原、四大盆地和三大平原四大高原、四大盆地和三大平原四大高原：青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和云贵高原。四大高原：青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和云贵高原。四大盆地：塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、四川盆地。四大盆地：塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、四川盆地。三大平原：东北平原、华北平原和长江中下游平原。

10、三大平原：东北平原、华北平原和长江中下游平原。第第十十四四章章三大阶梯与西高东低的地势三大阶梯与西高东低的地势 中国的地势是西高东低，并且由中国的地势是西高东低，并且由青藏高原起向东呈阶梯状降低。三大青藏高原起向东呈阶梯状降低。三大阶梯是中国地形总轮廓的真实写照。阶梯是中国地形总轮廓的真实写照。青藏高原平均海拔在青藏高原平均海拔在40005000m之间，是最高一级阶梯，也是第一级之间，是最高一级阶梯，也是第一级阶梯；青藏高原的东面和北面则是由阶梯；青藏高原的东面和北面则是由一系列盆地和高原组成的第二级阶梯，一系列盆地和高原组成的第二级阶梯，平均高度在平均高度在10002000m之间；以之间；以

11、大兴安岭大兴安岭太行山太行山巫山巫山雪峰山为雪峰山为界，向东海拔大多低于界，向东海拔大多低于500m的低山、的低山、丘陵、平原区，构成了第三级阶梯。丘陵、平原区，构成了第三级阶梯。由于地势西高东低，河流大都由西向由于地势西高东低，河流大都由西向东流。比如，中国大的河流长江、黄东流。比如，中国大的河流长江、黄河、珠江、淮河、海河等都是如此。河、珠江、淮河、海河等都是如此。第第十十四四章章水资源特性与水资源分布特征水资源特性与水资源分布特征地地球球上上的的水水体体总总量量约约有有1.361010km3，其其中中97.22为为海海水水，而而淡淡水水仅仅占占2.78。淡淡水水中中又又有有77.14为为

12、冰冰，而而可可供供人人类类直直接接利利用用，占占人人类类用用水水总总量量4/5的的河河水水却却只只有有1250km3，仅仅占占淡淡水水的的0.003，地地球球总总水水量量的的0.0001。就就人人类类可可利利用用的的淡淡水水资资源源而而言言，人人均均可可达达5106L，完完全全可可以以满满足足人人类类对对水水的的需需要要。问问题题的的关关键键不不是是水水量量不不够够，而而是是水水资资源源在在区区域域分分布布上上的的不不平平衡衡，导导致致某某些些地地区区缺缺水水出出现现水水荒荒，某某些些地地区区水水过过多多出出现现水水灾灾，而而另另一一些些更更为为不不幸幸的的地地区区则则受到水荒和水灾的双重威胁

13、。受到水荒和水灾的双重威胁。水资源的分布特征水资源的分布特征 补给的循环性补给的循环性变化的复杂性变化的复杂性利用的广泛性利用的广泛性利与害的两重性利与害的两重性不可替代性不可替代性水资源的特性水资源的特性第第十十四四章章水资源评价水资源评价水水资资源源评评价价就就是是对对一一个个地地区区水水资资源源的的数数量量、质质量量、时时空空分分布布特特征征和和开开发发利利用用条条件件的的全全面面分分析析评评价价。科科学学地地评评价价水水资资源源状状况况是是合合理理开开发发利利用用水水资资源源的的前前提提，可可为为水水资资源源的的规规划划、管管理理和和保保护护提提供科学依据。供科学依据。水水资资源源评评

14、价价的的范围和内容范围和内容水资源评水资源评价的原则价的原则:水质状况水质状况变化状况变化状况供需状况供需状况来源与分布来源与分布地表水与大气水、地下水地表水与大气水、地下水相互转化的综合性原则相互转化的综合性原则水资源量和质统筹兼顾的原则水资源量和质统筹兼顾的原则水资源调查、开发与管理水资源调查、开发与管理协调一致的整体性原则协调一致的整体性原则综合开发利用水资源综合开发利用水资源的系统性原则的系统性原则第第十十四四章章水圈的组成 地球上各种形式的水体通过水循环彼此相互联系，相互影响，构成一个完地球上各种形式的水体通过水循环彼此相互联系，相互影响，构成一个完整的水圈。从广义上说，水圈中的水对

15、人类都有着直接或间接的利用价值，都整的水圈。从广义上说，水圈中的水对人类都有着直接或间接的利用价值，都可以视为水资源。但就目前的技术、经济条件而言，对含盐量较高的海水、分可以视为水资源。但就目前的技术、经济条件而言，对含盐量较高的海水、分布在极地和高山、高原的冰川，以及埋藏在地下较大深度的地下水，还无法进布在极地和高山、高原的冰川，以及埋藏在地下较大深度的地下水，还无法进行大规模的开发和利用。因此，通常所说的水资源是指陆地上可供人类生产、行大规模的开发和利用。因此，通常所说的水资源是指陆地上可供人类生产、生活直接利用的地表淡水和埋藏较浅的地下淡水资源。这部分水量尚不足地球生活直接利用的地表淡水

16、和埋藏较浅的地下淡水资源。这部分水量尚不足地球总储水量的万分之一。总储水量的万分之一。第第十十四四章章各大陆潜在供水量、各大陆潜在供水量、20102010年估计人口年估计人口及人口倍增时间对比及人口倍增时间对比 随着人口增长，人均水资源拥有量在减少。而另一方面，随着经济的随着人口增长，人均水资源拥有量在减少。而另一方面，随着经济的发展，人均需水量在不断增加。据估计，在不远的将来，全球将有大约发展，人均需水量在不断增加。据估计，在不远的将来，全球将有大约80个国家面临水资源短缺问题。个国家面临水资源短缺问题。第第十十四四章章陆地面积陆地面积kmkm2 2年平均流量年平均流量kmkma a-1-1

17、占全球河流年占全球河流年径流量比例径流量比例占占年年全球人口比例全球人口比例年年全球估计人口全球估计人口MaMa人口倍增时间人口倍增时间a a地区地区中国地表径流资源分区中国地表径流资源分区 中国境内河川径流主要依靠降水补给，在地区分布上与降水量的分布密中国境内河川径流主要依靠降水补给，在地区分布上与降水量的分布密切对应，具有明显的地带性规律。按各地径流量的多少，参照降水量和蒸发切对应，具有明显的地带性规律。按各地径流量的多少，参照降水量和蒸发量的地区分布，大致可分为丰水区、多水区、过渡区、少水区和缺水区五个量的地区分布，大致可分为丰水区、多水区、过渡区、少水区和缺水区五个不同的区域（天津师范

18、大学地理系等，不同的区域（天津师范大学地理系等，1998619986）。）。第第十十四四章章2004004008008001600105020030050200200900300400400600102020404060土地分等与土地评估的依据土地分等与土地评估的依据土土地地适适宜宜性性是是指指在在一一定定的的条条件件下下，土土地地对对某某种种经经济济利利用用的的适适宜宜程程度。度。多宜性，即同时适宜于农、林、牧等多种生产；多宜性，即同时适宜于农、林、牧等多种生产；双宜性，即同时适宜于农、林、牧等之中的两种生产；双宜性，即同时适宜于农、林、牧等之中的两种生产；单宜性，即只适宜于农、林、牧等之中

19、的一种生产；单宜性，即只适宜于农、林、牧等之中的一种生产；不宜性，即在目前的经济技术条件下还不具备利用的价值。不宜性，即在目前的经济技术条件下还不具备利用的价值。土土地地限限制制性性是是指指某某种种或或某某些些不不利利因因素素对对土土地地适适宜宜性性和和生生产产潜潜力力的的抑抑制程度。制程度。土土地地经经济济效效益益是是衡衡量量土土地地质质量量高高低低的的主主要要依依据据之之一一，它它是是指指在在一一定定的经济、技术条件下，土地能够提供的有效收益。的经济、技术条件下，土地能够提供的有效收益。土地生态效益土地生态效益是指某种生产利用条件下土地生态系统的质量。是指某种生产利用条件下土地生态系统的质

20、量。第第十十四四章章个体单位和类型等级的关系 一般来说，借助于生物分类的方法，以种、属、科等作为土地类型的单位。一般来说，借助于生物分类的方法，以种、属、科等作为土地类型的单位。如，在相一级基础上的土地类型划分，可以把性质相似的某些相归纳为相种，如，在相一级基础上的土地类型划分，可以把性质相似的某些相归纳为相种，性质相近的相种归纳为相属，性质相近的相属归纳为相科。性质相近的相种归纳为相属，性质相近的相属归纳为相科。同理，性质相近同理，性质相近的限区可以归纳为限的限区可以归纳为限区种，性质相近的限区种，性质相近的限区种可以归纳为限区区种可以归纳为限区属，性质相近的限区属，性质相近的限区属可以归纳

21、为限区科。属可以归纳为限区科。按照同样的方法，可按照同样的方法，可以将地方划分为地方以将地方划分为地方种、地方属、地方科、种、地方属、地方科、地方目、地方纲、地地方目、地方纲、地方门。方门。（据伊萨钦科）第第十十四四章章两列指标网格法 土地分类以后，可以土地分类以后，可以用顺序法表示，即按照科、用顺序法表示，即按照科、属、种的顺序直接列出各属、种的顺序直接列出各级分类单位，一般用拉丁级分类单位，一般用拉丁数序数序、来表示科，用英文字来表示科，用英文字母母a、b、c、d、e、表表示属，用阿拉伯数字示属，用阿拉伯数字1、2、3、表示种。最后按科、表示种。最后按科、属、种依次组合为属、种依次组合为a

22、1、b2、c3等来表示土地的等来表示土地的分类级别及其关系。也可分类级别及其关系。也可以用两列指标网格法表示。以用两列指标网格法表示。（据陈传康）第第十十四四章章地貌部位递变型组合递变型组合（据陈传康）（据陈传康）土地结构通常可以分为两大类：递变型结构和重复型结构。递变型结构，土地结构通常可以分为两大类：递变型结构和重复型结构。递变型结构，是指各种土地类型在空间上按一定的顺序依次排列，组合在一起构成一定的是指各种土地类型在空间上按一定的顺序依次排列，组合在一起构成一定的序列。序列。第第十十四四章章重复型结构重复型结构（据陈传康）（据陈传康）重复型结构，重复型结构，如果土地类型在空如果土地类型在

23、空间上不按一定顺序间上不按一定顺序更替，而是呈相间更替，而是呈相间排列或斑块状分布，排列或斑块状分布，这样的结构叫做重这样的结构叫做重复型结构。如遭受复型结构。如遭受冲沟切割的台地区，冲沟切割的台地区，分布有浅凹地的草分布有浅凹地的草地区的土地结构，地区的土地结构，就类似于重复型结就类似于重复型结构。构。第第十十四四章章综合自然区划综合自然区划 自然区划自然区划是根据一定地域自然地理特征的相似性和差异性逐级划是根据一定地域自然地理特征的相似性和差异性逐级划分或合并自然地域单位，并按这些地域单位彼此间的从属关系，建立分或合并自然地域单位，并按这些地域单位彼此间的从属关系，建立一定形式的地域等级系

24、统的研究方法。一定形式的地域等级系统的研究方法。发生一致性原则；发生一致性原则；形态类似性原则；形态类似性原则；区域共轭性原则；区域共轭性原则；综合分析与主导因素相结合的原则综合分析与主导因素相结合的原则地带性与非地带性相结合的原则。地带性与非地带性相结合的原则。自然区划的原则自然区划的原则综合自然区划的方法综合自然区划的方法部门区划叠置法；部门区划叠置法；地理相关分析法；地理相关分析法；主导标志法；主导标志法；自上而下逐级划分法；自上而下逐级划分法；自下而上逐级合并法。自下而上逐级合并法。第第十十四四章章由双列系统获得单列系统及各单位之间相由双列系统获得单列系统及各单位之间相互关系示意图互关

25、系示意图 自然地域受到地带性与非自然地域受到地带性与非地带性分异因素的共同制约与地带性分异因素的共同制约与影响。根据地带性地域分异规影响。根据地带性地域分异规律和非地带性分异规律确定的律和非地带性分异规律确定的区划单位等级系统，分别称为区划单位等级系统，分别称为地带性区划单位等级系统和非地带性区划单位等级系统和非地带性区划单位等级系统。两地带性区划单位等级系统。两者并列合称为综合自然区划单者并列合称为综合自然区划单位的双列等级系统。地带性区位的双列等级系统。地带性区划单位等级系统，从高到低的划单位等级系统，从高到低的序列为：自然带序列为：自然带自然地带自然地带自然亚地带自然亚地带自然次亚带。非

26、自然次亚带。非地带性区划单位等级系统，从地带性区划单位等级系统，从高到低的序列为：自然大区高到低的序列为：自然大区自然地区自然地区自然亚地区自然亚地区自然自然小区。小区。第第十十四四章章单列系统逐渐划分示意图单列系统逐渐划分示意图（据陈传康改绘）（据陈传康改绘）有些学者认为，地表自然区域间的差异和区域单位空间分布的规律性有些学者认为，地表自然区域间的差异和区域单位空间分布的规律性是地带性与非地带性地域分异规律的综合反映。因此主张在区划中采用，是地带性与非地带性地域分异规律的综合反映。因此主张在区划中采用，一种能综合反映地带性和非地带性分异规律的统一的区划等级系统，从高一种能综合反映地带性和非地

27、带性分异规律的统一的区划等级系统，从高级到低级依次由带段级到低级依次由带段自然国自然国地带段地带段自然省自然省亚地带段亚地带段自然州自然州次次区地带段区地带段自然地理区（景观）等区划单位组成。自然地理区（景观）等区划单位组成。第第十十四四章章综合自然区划综合自然区划14.6.3世界自然区划世界自然区划14.6.4中国自然区划中国自然区划青藏高青藏高原高寒原高寒区区极带极带冷温带冷温带暖温带暖温带热带热带青藏高原青藏高原高山区高山区赤道带赤道带东东部部季季风风区区西北干西北干旱区旱区“三大区三大区”“五带”+“一区”第第十十四四章章中国三个大区的主要特征中国三个大区的主要特征（据席承藩、丘宝剑等

28、）（据席承藩、丘宝剑等）第第十十四四章章m第十五章第十五章 地表环境预测地表环境预测第一节第一节 地表环境预测的原则地表环境预测的原则第二节第二节 岩石圈的变化趋势岩石圈的变化趋势第三节第三节 大气圈的变化趋势大气圈的变化趋势第四节第四节 水圈的变化趋势水圈的变化趋势第五节第五节 生物圈的变化趋势生物圈的变化趋势第六节第六节 地球表层环境的变化趋势地球表层环境的变化趋势地表环境预测的原则地表环境预测的原则时空尺度原则时空尺度原则要注意环境预测的时间和空间尺度。要注意环境预测的时间和空间尺度。人地相互作用原则人地相互作用原则应综合考虑自然变化与人类活动的反馈作用。应综合考虑自然变化与人类活动的反

29、馈作用。关联性原则关联性原则地球表层环境是一个复杂的系统，各个子系统间地球表层环境是一个复杂的系统，各个子系统间相互作用、相互关联，子系统的变化会导致系统的变化。相互作用、相互关联，子系统的变化会导致系统的变化。非线性原则非线性原则在环境预测时，首先要分析环境处于什么状态，在环境预测时，首先要分析环境处于什么状态，是否可以预测，预测的时限如何，是否可以预测，预测的时限如何，是否在预测的时段内存在突变是否在预测的时段内存在突变点，从而确定预测的数学模型。点，从而确定预测的数学模型。第第十十五五章章岩石圈的变化趋势岩石圈的变化趋势板块运动的结果板块运动的结果 世界大陆的位置将向西偏移世界大陆的位置

30、将向西偏移：海洋与大陆的经度将会发生变化。：海洋与大陆的经度将会发生变化。欧欧亚亚与与北北美美洲洲板板块块的的相相向向运运动动：将将导导致致太太平平洋洋的的逐逐步步缩缩小小，大大西西洋洋的的不断扩大。不断扩大。澳大利亚板块向东北方向漂移澳大利亚板块向东北方向漂移：将使澳大利亚的纬度降低，南半球的：将使澳大利亚的纬度降低，南半球的陆地面积进一步减小。陆地面积进一步减小。印度板块的向北移动印度板块的向北移动：由于受到欧亚板块的阻挡，将导致青藏高原：由于受到欧亚板块的阻挡，将导致青藏高原与喜马拉雅山脉的进一步隆升，中国西部地区的向北迁移。与喜马拉雅山脉的进一步隆升，中国西部地区的向北迁移。东非大裂谷

31、的扩大东非大裂谷的扩大：将使红海扩张为大洋，非洲与亚洲分离。：将使红海扩张为大洋，非洲与亚洲分离。人类活动对于岩石圈表面形态有一定的修饰作用人类活动对于岩石圈表面形态有一定的修饰作用围海造陆、护岸工程；水利设施建设；城市建设；不同的土地利用围海造陆、护岸工程；水利设施建设；城市建设；不同的土地利用方式。方式。第第十十五五章章板块运动方向和速度板块运动方向和速度 从十年至百年的时间尺度看，板块运动的方向与速度不会有根本的改变，板块的边界也不会有很大的变化。因此，火山、地震的分布规律不会有本质的改变。地震、火山仍然主要分布在板块边缘，环太平洋带、洋中脊和喜马拉雅阿尔卑斯造山带仍然是地震、火山活动集

32、中分布的地带。但从百万年和千万年尺度上来看，地表的海陆轮廓以及板块的分布将会发生重大的变化，地震带和火山带也将发生重大的变化。第第十十五五章章未来海陆分布(Christensen,1991）第第十十五五章章大气圈的变化趋势大气圈的变化趋势大气圈成分的变化趋势大气圈成分的变化趋势CO2，N2O，甲甲烷烷（CH4），卤卤化化碳碳（包包括括CCl3F和和CCl2F2）增增加加较较快快，SO2含量也有所增加。粉尘含量变化含量也有所增加。粉尘含量变化大气圈结构的变化及其趋势大气圈结构的变化及其趋势臭氧层的变化臭氧层的变化臭氧层的减薄，臭氧洞的形成与扩大臭氧层的减薄，臭氧洞的形成与扩大气候变化的趋势气候变

33、化的趋势从从十十万万至至万万年年时时间间尺尺度度看看，从从自自然然变变化化趋趋势势说说，现现代代间间冰冰期期即即将将结结束束，新新的的冰冰期期即即将将来来临临，气气候候将将会会向向寒寒冷冷方方向向发发展展。但但如如果果人人类类对对自自身身活活动动引引起起的的温温室室效效应应不不加加以以控控制制，温温室室效效应应的的影影响响有有可可能能在在一一定定时时间间内内超超出出自自然然变冷的幅度，出现一个超间冰期。变冷的幅度，出现一个超间冰期。从从百百年年时时间间尺尺度度看看，从从自自然然变变化化趋趋势势来来说说，21世世纪纪不不会会出出现现平平均均状状况况比比19001950年年之之间间更更温温暖暖的的

34、气气候候阶阶段段。但但是是，由由于于人人类类活活动动对对气气候候变变化化的的影影响响，温温室室效效应应在在短短期期内内无无法法根根本本抑抑制制。因因此此综综合合考考虑虑自自然然与与人人为为影影响响，21世纪将是一个平均状况比世纪将是一个平均状况比19世纪温暖，与世纪温暖，与20世纪相当或略为温暖的世纪。世纪相当或略为温暖的世纪。第第十十五五章章 大气组成的变化趋势大气组成的变化趋势 （据（据MachenzieMachenzie改绘）改绘）第第十十五五章章浓度/10-6浓度/x10-9CO2浓度/x10-6年份年份年份年份臭氧层形成与破坏过程臭氧层形成与破坏过程第第十十五五章章紫外线紫外线180

35、240nm紫外线紫外线200320nm臭氧层的形成臭氧层的形成自然过程自然过程臭氧层的破坏臭氧层的破坏氯对臭氧层的破坏氯对臭氧层的破坏NO对臭氧层的破坏对臭氧层的破坏人为影响人为影响气气候候变变化化 从百年时间尺度看，气候变化具有明显的150200年的双世纪周期，最近一次暖峰出现在公元19001950之间，下一个暖峰将出现在2050年以后。因此20002050年之间应该是一个相对寒冷或温凉的时期。也就是说，从1950年以后出现的气候相对温凉的时期，将持续到2050年前后。尽管中间可能会出现一些较短时间尺度的气候波动，但从自然变化趋势来说，不会出现平均状况比19001950年之间更温暖的气候阶段

36、。第第十十五五章章100c100c200c水圈的变化趋势水圈的变化趋势15.4.1海面的变化海面的变化 15.4.2水循环与水平衡的变化水循环与水平衡的变化板块运动板块运动太平洋缩小、大西洋的扩张太平洋缩小、大西洋的扩张水循环的格局改变水循环的格局改变区域水平衡失衡；区域水平衡失衡；青藏高原的进一步隆升青藏高原的进一步隆升亚洲中部的干旱化；亚洲中部的干旱化；气候变暖气候变暖世界水平衡发生重大变化。世界水平衡发生重大变化。全球增温全球增温冰川融化冰川融化海面上升；海面上升；区域或局部的地壳下降区域或局部的地壳下降海面相对上升；海面相对上升；地面沉降地面沉降海面上升；海面上升；海水升温海水升温海水

37、膨胀海水膨胀海面上升。海面上升。15.4.3 15.4.3水圈组成与结构的变化水圈组成与结构的变化 气态水、液态水比例增大，而固态水比例减小气态水、液态水比例增大，而固态水比例减小海面的升高将导致地球表面水体分布的重心向较低纬度偏移海面的升高将导致地球表面水体分布的重心向较低纬度偏移河流、湖泊、沼泽的分布的区域不均匀性将会进一步增强河流、湖泊、沼泽的分布的区域不均匀性将会进一步增强第第十十五五章章海面的变化海面的变化 研究表明，现在世界海面并不是一个平面，而是一个高低起伏的曲面，这个面是一个重力等势面，随着重力场的变化而变化。最高的隆起在新几内亚，高出平均海平面76 m，而最大的凹陷在马尔代夫

38、，低于平均海平面104 m，两者相差180m，超过了冰期-间冰期海平面变化的平均幅度。由于地球表面的重力场，是由地球内部的物质组成决定的。岩石圈相对于地核、地幔的西向漂移，将导致各地重力场的变化，从而导致海面的变化。第第十十五五章章海面的变化海面的变化 从百年时间尺度的变化来看，随着未来气候的变暖，海平面将会呈现上升趋势。对于海平面上升幅度的估计，存在很大的差异。根据上述对气候变化趋势的预测，结合各种预测结果，我们认为到2030年前后，世界平均海平面将会升高15 cm左右，到2100年前后世界平均海平面将会升高4050 cm。但由于地面沉降等原因，在某些大河三角洲和沿海平原地区海平面相对上升的

39、幅度有可能远远大于这个数值。第第十十五五章章海平面变化趋势(据Warrick,1996)年年份份海平面变化海平面变化/cm/cm气溶胶保持在1990年的水平包括1990年以来气溶胶的变化10080604020020002020204020602080210096869623205549海平面上升的影响图海平面上升的影响图第第十十五五章章生物圈的变化趋势生物圈的变化趋势15.5.2生物圈结构的变化生物圈结构的变化 大气中的微生物含量增加（大气中的微生物含量增加（大气湿度增大大气湿度增大）；）；地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大（地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大（降水的区域差异变大降

40、水的区域差异变大）；）；生物分布向中高纬度地区扩展（生物分布向中高纬度地区扩展（气候变暖气候变暖）；）；海洋生态系统空间范围扩大，而陆地生态系统空间范围缩小（海洋生态系统空间范围扩大，而陆地生态系统空间范围缩小（海面上升海面上升）；）；一些渔场消失，而另一些渔场则可能扩大或诞生（一些渔场消失，而另一些渔场则可能扩大或诞生（洋流的改变洋流的改变）。）。15.5.3生物生产率的变化生物生产率的变化 一一些些种种类类由由于于气气候候的的变变暖暖，病病虫虫害害加加重重，生生产产率率降降低低；一一些些种种类类，尤尤其其是是小小麦麦、水水稻稻、大大豆豆等等植植物物，将将会会由由于于大大气气CO2浓浓度度升

41、升高高，植植物物的的光光合合作作用用增增强，植物的生产率将会提高。强，植物的生产率将会提高。15.5.1生物圈组成的变化生物圈组成的变化 生物种类的减少生物种类的减少;人的比重将会进一步变大人的比重将会进一步变大;生物多样性的保护任务艰巨。生物多样性的保护任务艰巨。第第十十五五章章生物圈组成的变化生物圈组成的变化 由于生物对环境变化的适应由于生物对环境变化的适应需要一定的时间，因此由于环境需要一定的时间，因此由于环境的变化，将导致一些生物种类的的变化，将导致一些生物种类的灭绝。由于气候的变暖，尤其是灭绝。由于气候的变暖，尤其是中高纬度地区的变暖，一些喜欢中高纬度地区的变暖，一些喜欢寒冷的生物由

42、于难以忍受高温将寒冷的生物由于难以忍受高温将会减少或消失。一些干旱区，由会减少或消失。一些干旱区，由于水的进一步减少，一些生物种于水的进一步减少，一些生物种类也将减少或消失。尽管环境的类也将减少或消失。尽管环境的变化会导致一些新的生物种类的变化会导致一些新的生物种类的诞生，但从短期看灭绝的生物种诞生，但从短期看灭绝的生物种类将会多于新生的生物种类。另类将会多于新生的生物种类。另外，再加上人类活动的影响，生外，再加上人类活动的影响，生物的多样性将会遭到一定程度的物的多样性将会遭到一定程度的破坏。也就是说，未来的生物圈破坏。也就是说，未来的生物圈的组成将不如现在的生物圈的组的组成将不如现在的生物圈

43、的组成那么丰富多彩。成那么丰富多彩。人口增长与动物灭绝（陶世龙等）第第十十五五章章人口/108人口物种灭绝数年份3.02.52.01.51.00.5哺乳类鸟类1650175018501950605040302010生物圈组成的变化生物圈组成的变化 自然界生物的种类在减少，而人口的增长却从来没有停止。根据预测，不到2050年世界人口就会超过100亿，如果不采取有效措施，再过44年，人口还将翻一翻。因此未来生物圈中人的比重将会进一步变大。世界人口变化趋势（Mackenzie,1998）第第十十五五章章人口/108年份生物圈结构的变化生物圈结构的变化 从长时间尺度说，海陆分布的变化、地面起伏的调整，

44、将会导致从长时间尺度说，海陆分布的变化、地面起伏的调整，将会导致植被带、生物区的重大变化和调整，因而使生物圈的结构发生巨大的植被带、生物区的重大变化和调整，因而使生物圈的结构发生巨大的变化。例如，太平洋的消失将会使现在的东亚地区森林消失，而变为变化。例如，太平洋的消失将会使现在的东亚地区森林消失，而变为草原与荒漠；澳大利亚的向北移动将使其原来的荒漠变为森林；红海草原与荒漠；澳大利亚的向北移动将使其原来的荒漠变为森林；红海裂谷的扩大将使得红海两岸的一些草原、荒漠变为森林。裂谷的扩大将使得红海两岸的一些草原、荒漠变为森林。冰期-间冰期欧洲植被的变化第第十十五五章章山地冰川间冰期(全新世)阔叶林北方

45、针叶林山地冰川阔叶林干草原 末次冰期(18 000 aB.P.)大陆冰川灌丛苔原灌丛苔原桦树林苔原北冰洋极地荒漠干草原苔原混交栎林冬青栎林山毛榉云杉冷杉松桦矮桦干草原苔原地中海生物圈结构的变化生物圈结构的变化（王建，（王建，20002000）从短时间尺度说，全球气候的变化，也将导致生物圈结构的变化：（从短时间尺度说，全球气候的变化，也将导致生物圈结构的变化：（1）大气中的微生）大气中的微生物含量增加。（物含量增加。（2）地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大。（）地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大。（3）生物分布向中高）生物分布向中高纬度地区扩展。（纬度地区扩展。（4）由于海平面上升导

46、致的海侵，将使海洋生态系统的空间范围扩大，而）由于海平面上升导致的海侵，将使海洋生态系统的空间范围扩大，而陆地生态系统的空间范围缩小。（陆地生态系统的空间范围缩小。（5）海面上升和海水温度变化将导致洋流的某些变化和调）海面上升和海水温度变化将导致洋流的某些变化和调整，可能引起涌升流发生区和鱼类聚集地的变化，从而使一些渔场消失，而另一些渔场则整，可能引起涌升流发生区和鱼类聚集地的变化，从而使一些渔场消失，而另一些渔场则可能扩大或诞生。可能扩大或诞生。第第十十五五章章生物分布向中纬度的扩展模式生物分布向中纬度的扩展模式（Mackenzie,1998 ）第第十十五五章章温室世界的植被（大气二氧化碳加

47、倍时）温室世界的植被（大气二氧化碳加倍时）（Mackenzie,1998）第第十十五五章章地球表层环境的变化趋势地球表层环境的变化趋势1.自自然然的的成成分分越越来来越越少少，人工的成分越来越多人工的成分越来越多人人口口的的增增长长在在短短期期内内不不会会有有大大的的改改变变。随随着着人人口口的的增增加加和和科科技技的的发发展展，人人类类对对地地球球表表层层环环境境的的影影响响将将会会进进一一步步增增大大。人人工工环环境境或或经经过过人人工工改改造造的的环环境境的的比比重重将将会会越越来来越越大大，而而纯纯粹粹的的自自然然环环境境将将会会越越来来越少。越少。2.能量流的改变能量流的改变 现现在

48、在人人类类利利用用的的主主要要能能源源是是化化石石燃燃料料（煤煤、石石油油、天天然然气气）。然然而而，化化石石燃燃料料的的利利用用带带来来了了许许多多环环境境问问题题，人人类类正正积积极极地地想想方方设设法法用用其其他他的的能能源源来来替替代代化化石石燃燃料料。因因此此将将会会导导致致今今后后一一定定时时期期内内能能量量流流的的改改变变。从从天天上上到到地地上上，从从地地下下到到地地表表，从从山山区区到到平平原原，从从海海洋到陆地，从农村到城市。洋到陆地，从农村到城市。第第十十五五章章地球表层环境的变化趋势地球表层环境的变化趋势3.物质流的改变物质流的改变 物质流的方向和强度的变化物质流的方向

49、和强度的变化人与环境的物质交换人与环境的物质交换人与环境之间的物质交换将会加强人与环境之间的物质交换将会加强4.信息流的改变信息流的改变 信信息息流流方方向向的的改改变变：未未来来主主要要由由发发达达国国家家与与地地区区流流向向发发展展中国家与地区的信息流不仅不会改变，而且还会加强。中国家与地区的信息流不仅不会改变，而且还会加强。信息流的强度：信息流的强度：信息流的强度将会明显增大。信息流的强度将会明显增大。信息流的速度信息流的速度：随着通讯、网络技术的发展，信息的传输随着通讯、网络技术的发展，信息的传输速度将会大幅度的提高。速度将会大幅度的提高。第第十十五五章章第十六章第十六章 地表环境的规

50、划与管理地表环境的规划与管理第一节第一节 环境规划概述环境规划概述第二节第二节 环境规划编制环境规划编制第三节第三节 环境管理及其特征环境管理及其特征第四节第四节 环境管理的任务与内容环境管理的任务与内容第五节第五节 环境管理的手段环境管理的手段第六节第六节 环境监测管理信息系统环境监测管理信息系统环境规划及其原则环境规划及其原则 环环境境规规划划概概念念 是是国国民民经经济济和和社社会会发发展展规规划划的的有有机机组组成成部部分分，是是环环境境决决策策在在时时间间和和空空间间上上的的具具体体安安排排，有有明明确确的的环环境境目目标标，提提出出防防止止环环境境污污染染与与破破坏坏以以及及解解决