气候演变中的冰和碳-同济大学.PDF

第 9 卷第 1 期 ( ) Vol. 9 No. 1 地学前缘 中国地质大学 ,北京 2002 年 3 月 Earth Science Frontiers (China University of Geosciences ,Beijing) Mar. 2002 气候演变中的冰和碳 汪品先 ( 同济大学 海洋地质教育部重点实验室 ,上海 200092) ( ) 摘 　要 :地质历史上充满着冰盖消长 “暖室期”和“冰室期”,“冰期”和“间冰期”与大气 CO 增减的周 2 期性变化 ,而两者之间的关系并不清楚 。由于冰盖变化的地质标志比大气 CO 变化的标志容易认识 , 2 长期以来古气候研究侧重“冰”,而对“碳”即碳循环的研究不足 ,通常将碳循环的变化解释为冰盖变化 的结果 。近年来越来越多的发现表明 ,单纯用水循环的物理过程不能解释冰盖演变的许多现象 ,而且 大气 CO 变化往往领先于冰盖 。揭示碳循环变化对冰盖演变的影响 ,认识生物地球化学过程在冰期 2 旋回中的作用 ,将不同纬区对地球轨道驱动全球气候的影响区分开来 ,才有可能正确预测未来气候的 演变方向。 关键词 :冰期旋回;碳循环 ;地球气候系统 ;温室效应 ;地球轨道周期 ( ) 中图分类号 :P46 ;X142 　文献标识码 :A 　文章编号 :1005 2321 2002 01 0085 09 1 　地球上的冰和冰期 冰碳不同器而久 寒暑不同时而至 依据冰碛物和化石 ,科学界早就发现巨大的北 ———韩非子 □　显学 极冰盖曾经反复出现 ,这不仅是研究古气候旋回的 地球表层是一个“冰碳同器”的系统 , 因此就难 开端 ,也为研究第四纪地质提供了主线 。两万年前 以“久”而不变 ;它不仅有我们熟悉的寒来暑往 ,而且 的末次大冰期 ,数 km 厚的冰盖笼罩着地球表面三 整个系统经历着种种不同的变化旋回。这里说的 分之一的陆地 ,不但导致了海面下降 ,大气和海洋环 流改组 ,而且改变了整个地球表层系统的状态 ,直至 “冰”指的是冰盖的涨缩 ,“碳”指的是碳元素的赋存 , 今 日许多地貌特征还没有完全恢复过来 。关于地球 首先指大气里的二氧化碳 。地球表层的水热循环主 运行轨道周期性变化的米兰科维奇学说 ,为第四纪 要是物理过程 ,冰是其中的关键 ;而碳循环则是生物