气候变化最主要的原因是地壳运动_气候变化产生的最主要原因

1.导致海平面上升的最主要原因是什么

2.为何今年沙尘如此频繁？

3.塔克拉玛干沙漠南移的原因

4.大旱之后必有大震？可信吗？

5.地球上为什么有人

6.能引发太平洋海啸的两大原因，一个来自地壳运动，另一个是什么呢？

7.　研究现状

关于地球的磁极翻转，很多人把它和人类末日联系在一起，认为当地球磁极发生翻转时，大陆有可能会向其他方向倾斜，从而引发大规模的地震、恶劣的气候变化以及物种灭绝。真的是这样的吗？NASA说?地球磁极开始翻转，人类末日来临?具体情况是怎样的？

首先，我们要更正一点，NASA并没有说过这番话，NASA曾经发布过《Pole Reversal Hens All The (Geologic) Time》，意思是?地球磁场的偏转，是在任何时间都在发生的现象?。但对于地球磁极的翻转，还是有很多人会把它和世界末日联系在一起，实际上地磁翻转的影响并没有到人类末日这么的可怕，我们可以从地球磁场的产生、为什么会发生翻转、翻转的过程、发生翻转后对我们人类有什么重大影响等几个方面来探寻一下。

地球磁场是由地核内部液态铁环绕固态内芯旋转而产生的，地核内部的动态作用为整个地球构造了一个看不见的?场?，巨大的磁场穿过地球的南北两极并筑成一张防御网。 地球的磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。自人类诞生文明以来，我们知道地球的磁场大约是这样分布的：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。地理的北极，就是我们常说的俄罗斯、加拿大以北的位于那块最北端的区域，而南极则相反，它在地球的最南端。南北磁极和地理的南北极是不同的，地理北极是地磁的南极附近，而地理的南极，则是地磁的北极附近。

地球内部毕竟不是完全像稳定的磁铁那样，它的物质组成、物质流动状态，在地球的自转作用下，不可能呈现完全均匀、各向同性的状态，因此，产生的磁场在相对稳定的同时，也具有一定的波动性，从而呈现出强弱以及磁极的周期性变化。所以地球磁极的方向，并不是一直不变的，在地球演变和发展的过程中，就出现过地磁的北极变成南极，地磁的南极变成北极的现象，这是所谓的磁极翻转。由此也可以看出，磁极是可以发生翻转的，美国的科学家通过研究表明，地磁翻转自78万年前发生过，在之后70多万年的时间里，地球的磁极没有发生过重大变化，但是就近来仅仅4000年的时间里，地球的磁场强度疑似已经降低的了一半，如果真是如此，那么我们地球如今可能正在经历着地球磁极即将发生倒转的前夕。

一篇发表在《自然地球科学》上的论文显示，地球北磁极正从加拿大向俄罗斯西伯利亚快速移动，在1831年首次确定北磁极时还位于加拿大北部努纳武特地区，此后一直缓慢移动，每年不超过15千米，但从1990年以来，每年的速度突然跃升到了60千米。研究发现，北磁极在2018年时穿过了国际日期变更线，到达东半球，向俄罗斯西伯利亚地区的方向?全速冲刺?，至此，北磁极已经达到每年移动大约30至50千米的速度了。

一、磁场减弱。地磁翻转会导致地球磁场在翻转过程中的磁场强度变弱，如果磁场减弱，对地球来说会是一个巨大的挑战，磁场减弱最直接的效果就是太阳风影响被放大。地球磁场阻拦太阳风的效率降低后，地球的臭氧层将会因此而受到影响，高能粒子将直接轰击地表，包括人类在内的所有生物将暴露在较强辐射之下。

二、对生物罗盘动物造成严重打击。许多鸟类、海龟、鲑鱼甚至果蝇身体内都有生物罗盘，这时候地球磁场就发挥着为鸟类指明方向迁徙，为海龟寻找合适的海滩产卵的作用，如果地磁翻转，会使所有依赖地磁导航的物种迷失方向。

三、对信号产生影响。

来自太阳风和宇宙射线的影响，地磁翻转后磁罗盘将不再精确无误，同时监测地球天气和发送电子信号的卫星也会受到干扰，人造卫星通讯中断或者损坏，长途航班飞机和国际空间站的遭受的辐射剂量会增加，以及出现地面通讯信号中断，GPS信号失真等。

地磁发生翻转虽然是一场灾难，但是在78万年前已经存在过了，相信对于科技高度发达的今天来说，及时的预测、跟踪与应对，人类一定可以战胜它。

导致海平面上升的最主要原因是什么

近日，受强冷空气影响，?中国最冷小镇?黑龙江省大兴安岭呼中区气温持续下降， 已经连续6天跌破-40℃。6日7时54分，呼中区气象局在呼中白山景区气象站测得气温最低值为-45.9℃，为去年入冬以来最低气温。极寒天气让清晨的大兴安岭呼中区笼罩在冰雾之中，能见度不足50米，一些建筑在雾海中若隐若现。

据呼中区气象局综合气象业务观测员介绍，6日早晨，呼中区白山景区气象监测站测得最低气温达到-45.9℃，刷新了黑龙江省2020年入冬以来最低温度。同时，这也是入冬以来呼中区第三轮气温突破零下40℃的极寒天气。据了解，呼中区历史最短无霜期仅为41天，城镇历史最低温度达-53.2℃，年平均气温-3.6℃，一年中零下40℃天气多达40余天，故有?中国最冷小镇?之称。

呼中区地处大兴安岭伊勒呼里山北坡，无霜期仅有83天，城镇历史最低温度达-53.2℃，年平均气温为-4.3℃，每年-40℃的天气可达30天左右，有?中国最冷小镇?之称。近年来，呼中区把?冷?这一独特的，转化为发展的优势，通过宣传当地良好的森林风光，冰雪，吸引大量摄影家及游人慕名而来赏冰乐雪，体验极寒天气下的?泼水成冰?。

极寒天气也就是气象专业制定的寒冷程度等级表中，在零下40度到9.9度之间有低到高有一级被称为极寒天气，而极寒天气通常也代表零下40度的天气。极寒天气形成的原因是什么？

极寒天气是由于东太平样的拉尼娜时间的发展，导致我国大部分冬季气温偏低。同时北太平洋海温也持续偏暖，西伯利亚的高压持续增强导致的海面和陆地的热量差异较大，而东亚的冬季风偏强因此带来的冷空气。

极寒天气尤其在1月的中旬和下旬，春节的前夕，由于大气环流出现的明显变化因此极地冷空气向南边扩散，北方冷空气就会南下影响我国。当它们稳定时南方就会多连续的阴雨天，冬季就会多雨雪和冰冻天气。

北极涛动指的是北极地区气压变动，高空强低压的控制导致冷空气就会收缩在北极地区，而中纬度相应气温也会偏高，而北极的高空为高压控制时，极地地区的冷空气同时也会向南边爆发，同时也会出现强烈的寒潮天气。

黑龙江省地处纬度低，属于寒温带地理气候。北方地区气候干燥。

为何今年沙尘如此频繁？

海平面上升是由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象。

基本简介

海平面上升是由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象。研究表明，近百年来全球海平面已上升了10~20厘米，并且未来还要加速上升。但世界某一地区的实际海平面变化，还受到当地陆地垂直运动—缓慢的地壳升降和局部地面沉降的影响，全球海平面上升加上当地陆地升降值之和，即为该地区相对海平面变化。因而，研究某一地区的海平面上升，只有研究其相对海平面上升才有意义。

海平面上升对沿海地区社会经济、自然环境及生态系统等有着重大影响。首先，海平面的上升可淹没一些低洼的沿海地区，加强了的海洋动力因素向海滩推进，侵蚀海岸，从而变“桑田”为“沧海”;其次，海平面的上升会使风暴潮强度加剧，频次增多，不仅危及沿海地区人民生命财产，而且还会使土地盐碱化。海平面随时都在上升，海水内侵，造成农业减产，破坏生态环境。在中国，受海平面上升影响严重的地区主要是渤海湾地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区。

上升原因

导致海平面上升的因素是很多的：大洋热膨胀、山地冰川、格陵兰陆冰和南极冰盖的融化等，世界大多数山地冰川在近百年内呈退缩趋势。例如，青藏高原尽管在冰川时期不一定像今天的南极大陆一样也有过统一的漫无边际的大冰盖，但有一点是肯定无疑的，那就是这里曾经大量存在的山地冰川在漫长的岁月里逐渐消融、消失。

全球变暖导致冰川融化为海平面上升的主因，但是据2012年7月10日一项来自美国国家大气研究中的研究显示，设全球温室气体排放稳定，全球气温不再增长，海平面依旧会上升几百年。

研究者在研究报告中说道，这非常复杂，主要原因是海水的热膨胀。即使全球气温稳定了，海水表面气温和深海气温依旧有差异，深海的气温会慢慢的升高，这会导致更多的海水发生热膨胀反应，继而海水整体体积扩大，海平面上升。这种反应要持续相当长一段时间，只有海水完全与大气温度达到一定平衡状态才会停止，这个时间估计是300年。

上升速度

Wu和Peltier（1983）估计北半球劳仑泰德冰盖和斯堪的纳维亚的冰盖于18000年前开始融化，快速融化始于1350年前到7000年前，7000-5000年前间的冰融量减少。Jaritz和Ruder（17）绘出莫桑比克全新世海面变化曲线，降为每百年0.47米。6000年前海面达到最高点，高出现代海面2.5米。此后海面缓慢下降至现代海面位置。

中国沿海全新世海面变化可分为6000年前的急剧上升、6000-5000年前期间的最高海面和5000年来相对稳定成微微下降等3个阶段；同时，海面是波动的，具有8500-7800年前期间、7300-6700年前期间、6000-5000年前期间、4600-4000年前期间、3800-3100年前期间、以及2500-1500年前期间6次波峰，其中后4次波峰为高于现今海面的高海面时期。中国全新世珊瑚礁发育，可分为8500-7800年前、7300-6700年前、6300-4800年前、4500-4000年前、3800-3100年前、2800-1400年前以及小于1000年前7个时期，中国全新世珊瑚礁发育和海面变化以及地壳运动的有关。6次海面波峰对应6次中国全新世珊瑚礁发育，与联合国间气候变化专门委员会（IPCC）报告的结论正好相反。

10000-8000年前期间海面以每百年2.65米的速率快速上升，8000-6000年前期间海面上升速率明显减慢，为每百年。6000年以来海平面不升反降，平均每百年下降0.04米，说明6000年以来不是地壳均衡剧烈活动时期。

19世纪气候变暖以来，海平面上升速度为平均每百年0.10-0.15米。即10000-8000年前期间海面上升速度是其近26倍，因此10000-8000年前期间地壳均衡的强度也应该是26倍。这样，在10000-8000年前期间，1000年间隔的强震将缩短为50年间隔，百年间隔的地震将缩短为4年间隔。6000年前海面达到最高点，高出现代海面2.5米。10000-6000年前期间应该是地球的强震集中爆发时期。

2015年8月26日，美国宇航局(NASA)发布最新预测称，由于全球气候变暖，导致未来100至200年内海平面上升至少1米已无法避免 ?。

危害

海平面上升对人类的生存和经济发展是一种缓发性的自然灾害。也正因为它是缓发性的，因而往往不被人们重视，以为每年个毫米的上升还构不成危险。其实，这种灾害是累积和渐进的。每年毫米和每十年再增加毫米为例，本世纪第一个十年海平面将上升厘米，第二个十年上升厘米，最后十年将升高厘米。到本世纪末，全球海平面将累积升高厘米。再加上许多沿海地区地面沉降的影响，海平面上升可能达到米甚至更多。这对许多地方的人来说无疑是灭顶之灾。而且就是现在，它己给沿海地区居民带来了危害。它使沿海地区灾害性的风暴潮发生更为频繁，洪涝灾害加剧，沿海低地和海岸受到侵蚀，海岸后退，滨海地区用水受到污染，农田盐碱化，潮差加大，波浪作用加强，减弱沿岸防护堤坝的能力，迫使设计者提高工程设计标准，增加工程项目经费投入，还将加剧河口的海水入侵，增加排污难度，破坏生态平衡。

后果影响

汤加

汤加位于太平洋西南部，由150 多个岛屿组成，岛屿大体分东西两列，东列多为珊瑚岛，西列多为火山岛，岛上长满椰子树、香蕉以及碧绿的森林，许多村落依势建在树林中，具有灵秀自然之美。被誉为“天然之美的阳光之岛”。白天泛舟在各岛之间，可饱览沿岸的奇观妙景，令人神往。每年夏秋之交，一群群、一队队鲸鱼从赤道温水地带游经汤加塔布岛与伊娃岛之间10至11 米宽的海峡，观鲸成为这里一种特殊的旅游活动。

马尔代夫群岛

马尔代夫位于斯里兰卡南方650公里的海域里，由北向南经过赤道纵列，形成了一条长长的礁岛群地带。若能搭乘小飞机翱翔于马列南、北环礁，从空中俯瞰马尔代夫，您定会惊异非常，无际的海面上，星罗棋布一个个如花环般的小岛，犹如天际抖落而下的一块块翠玉。小岛中央是绿色，四周是白色，而近岛的海水是浅蓝色、水蓝、深邃的蓝，逐次渐层，印度洋有如一面蓝色的天鹅绒布，在蓝色天鹅绒布上，则缀饰着一串串的翡翠、绿宝石。

澳大利亚大堡礁

大堡礁是世界上最大、最长的珊瑚礁区，是世界七大自然景观之一，也是澳大利亚人最引以为自豪的天然景观。又称为“透明清澈的海中野生王国”。这里景色迷人、险峻莫测，水流异常复杂，生存着400余种不同类型的珊瑚礁，其中有世界上最大的珊瑚礁，鱼类1500种，软体动物达4000余种，聚集的鸟类242种，有着得天独厚的科学研究条件，这里还是某些濒临灭绝的动物物种(如儒艮和巨型绿龟)的栖息地。

美国夏威夷群岛

夏威夷群岛是由124个小岛和8个大岛组 成的新月形岛链，弯弯地镶嵌在太平洋中部水域，所以有“太平洋十字路口”和“美国通往亚太的门户”之称。它的陆地面积为16641平方公里，面积最大的是夏威夷岛，由5座火山组成，其中基拉维厄火山为世界活火山之最。冒纳罗亚火山每隔若干年喷发一次，炽烈的熔岩从山隙中缓缓流出，成为夏威夷的一大奇观。瓦胡岛是第三大岛，也是夏威夷政治、文化中心——首府檀香山所在地。夏威夷的闻名之地有：檀香山、威尔基海滩和珍珠港。

瑙鲁

瑙鲁位于南太平洋中西部的密克罗尼亚西群岛中，有“天堂岛”之称的最小的岛国。瑙鲁岛的中央有一火山湖，名为“布瓦达拉宫湖”，直径50米，湖周边椰林环绕，红瓦白墙的民居倒映在湖中，不时可见几只白色的小鸟在湖面上追逐嬉戏。布瓦达拉宫湖，恰似天工巧匠给这白色的岛屿镶上了一块缀有绿边的水晶般的明镜，为瑙鲁美丽的风光又平添绚丽的色彩。

基里巴斯

基里巴斯是太平洋中部的一个岛国。是世界上唯一一个既跨过赤道、又跨过国际日界线的国家。由33个岛屿组成，散布在约500万平方公里的海面上，是世界上国土分布最分散的国家。基里巴斯各岛均为珊瑚岛，面积较大的岛屿周围有环礁，礁内为泻湖。其中莱恩群岛中的“圣诞岛”是世界上最大的环礁湖岛, 面积为640 平方公里。

图瓦卢

图瓦卢由富纳富提、瓦伊图普、纳诺梅阿等9个环形珊瑚岛群组成，其中8个岛有人居住。南北两端相距560公里，由西北向东南绵延散布在约130万平方公里的海域里，而陆地面积仅26平方公里。是仅次于瑙鲁的大洋洲第二小国。首都富纳富提位于主岛上，方圆不超过2平方公里。

托克劳群岛阿塔富

托克劳群岛又称“尤宁群岛”或“联合群岛”。太平洋中部岛群，由阿塔富、努库诺努和法考福3个珊瑚岛组成。陆地面积12平方公里。人口2，000(1981)，首府法考福在法考福岛上。产椰子、可可和香蕉等。

瓦努阿图

瓦努阿图位于太平洋西南部。属美拉尼西亚群岛，由约80个岛屿(其中68个有人居住)组成。最大的的岛屿是桑托岛，面积3947平方公里。属热带海洋性气候。

水城

是意大利东北部城市，亚得里亚海湾西北岸重要港口。人口34.3万（有统计显示，1957年的常住人口为17.4万，而2009年10月份刚刚公布的常住人口总数还不到6万，达到历史最低水平)。主建于离岸4公里的海边浅水滩上，平均水深1．5米。由铁路、公路、桥与陆地相连。由118个小岛组成，并以 177条水道、401座桥梁连成一体，以舟相通，有“水上都市”、“百岛城”、“桥城”之称。

塔克拉玛干沙漠南移的原因

沙尘，相信很多人一听到这个词就会联想到飞扬灰尘、遮天蔽日。而在中国本虽说它已是一种常见的自然现象，但在今年它却是频繁的特别。

今年春天，我国北方多地却遭遇了多次沙尘天气的袭击，空气质量下降，能见度降低，人们的生活受到了不同程度的影响。而根据网上资料查询，我总结了沙尘频繁的几个原因以及对策，下面我们就来一一探讨。

1.? 气候因素 ：

今年以来，蒙古国和我国西北地区等沙尘源区气温偏高，降水偏少，土壤干燥，植被生长状况偏差，地表条件不利于抑制沙尘天气发生。特别是蒙古国南部，植被生长状况与去年和近20年平均状况相比均偏差。这也可能与全球变暖和极端干旱有关，导致沙源地的扩大和活跃。

同时，气候变化和人类活动引起的不平衡也使得沙尘天气更为频繁。今年春季气温较往年高，风力加大，这些都是沙尘天气发生的直接原因。

2.?频繁的冷空气和蒙古气旋 ：

今年3月以来，我国现一共发生了8次大范围沙尘天气过程，其中4月9日以来的沙尘天气过程达到沙尘暴级别。

这些沙尘天气过程主要是由频繁的冷空气和蒙古气旋带来的强风导致的 。冷空气和蒙古气旋可以将沙尘源区的沙尘卷入空中，并随着气流向南传输，影响我国北方多个省份。另外这也可能是与春季天气渐暖、冷暖空气对峙剧烈有关，造成了北方多大风天气。

3.?低层大气不稳定 ：

沙尘天气的形成还需要低层大气不稳定，这样才有利于强对流发展，把更多沙尘卷扬得更高。

而低层大气不稳定的原因可能与前期沙尘源区气温偏高、地表条件比较干燥有关。这也是与全球变暖和极端干旱脱不了关系，从而导致了地表解冻后表层疏松，使得浮尘更易被大风卷扬。

4.?人类活动 ：

人类的发展对于沙尘暴的形成也是有很大影响的。我国这几年处于高发展状态，而部分工业污染物和机动车排放的废气是会导致空气质量下降的，会降低大气稳定性，加剧沙尘暴的形成。

此外，在土地退化方面，随着城市化进程的加速，许多地区的荒漠化问题愈发严重。土地退化不仅会导致当地生态环境破坏，也会使当地的沙土暴露在风中，增加了沙尘暴形成的可能性！

而在这些因素相互作用影响下，也就导致了今年沙尘天气较往年频繁的现象。但其实这种现象也在反映着全球变化对自然环境和人类社会的影响，所以说应该加强生态保护和防灾减灾工作，提高应对沙尘天气的能力。结合国内发展，我也总结了几个管理预防措施，如下：

应加强沙尘源区的生态建设和保护。毕竟沙尘源区是沙尘天气的根源，要从源头上控制沙尘的产生和传播，就要加强沙尘源区的生态建设和保护。实施京津风沙源治理工程、石漠化综合治理工程等重大生态工程，营造林草植被，提高沙尘源区的植被覆盖度和固沙能力。

规划并实施植树造林。植树造林是防沙治沙的重要手段，要根据不同地区的自然条件和社会需求，科学制定植树造林的规划和方案，合理选择树种和模式，提高植树造林的质量和效益。

加强沙尘天气的监测预警和应急处置。要及时掌握其发生发展的情况，提前做好预警和应急准备，减轻其对人们生活和生产的影响。科学开展沙尘天气的监测预测和预警发布，及时向社会公布相关信息。

总之，今年沙尘天气频繁的原因是多方面的，但很多因素都是我们本能够避免的。而这种现象给我们带来的麻烦和挑战，也是在提醒我们人类活动在全球气候变化中也扮演了不可忽视的角色。让我们一起行动起来，为打赢防沙治沙这场硬仗贡献力量！

大旱之后必有大震？可信吗？

塔克拉玛干沙漠南移的原因：气候因素、人类活动、地质因素。

1、气候因素：塔克拉玛干沙漠南移与气候变化有很大关系。据气象学家分析，近几十年来，塔克拉玛干沙漠南缘的降雨量逐渐减少，气温逐渐升高，造成了沙漠的南移。

2、人类活动：人类活动也是导致塔克拉玛干沙漠南移的重要原因之一。在过去的几十年中，人类在沙漠周边大规模地进行了开垦、放牧、矿等活动，破坏了大片的植被，导致沙漠向南移动。

3、地质因素：塔克拉玛干沙漠南移还与地质因素有关。这个地区地壳运动频繁，地表形成和消失的速度很快，这也是造成沙漠南移的原因之一。

地球上为什么有人

大旱之后必有大震吗

又一热门话题出现：“大旱之后必有大震？可信吗？”

今年夏天，我国多地出现了罕见高温天气，有的地方温度甚至突破了40度，这样的持续高温天气带来的影响则是全国水位下降，并造成了大面积旱灾。

那么大旱之后必有大震吗？其实这说法肯定不能是绝对的，从科学上讲也是没有这绝对之说。那我们一起来先了解看看这旱震之说的由来！

早期我国著名地质学家耿庆国，他在70年代根据我国1956~10年发生过的大旱与地震，进行了数据统计分析。

他发现，但凡发生6级以上的大地震，震中区往往在之前1年到3年间都遭遇过大旱。而且旱区越大，干旱时间越长，未来地震的震级就越高。为此，他提出了一套早震理论，对可能发生的地震进行了预测。

根据这一规律，耿庆国预报了15年的海城地震，特别是16年的唐山地震。他还在1980年代出版了专著《中国旱震关系》一书，引起业内关注。

旱震理论认为：造成地震的直接原因是因为地壳内部能量的集中释放。虽然这个释放过程很短，但是孕育能量的过程时间却很长。而这个过程必然伴随着热量、电、磁等各种物理化学的反应。这个过程中必然会导致低空大气出现异常的变化。

由于这些变化，会形成低气压造成高温干旱，更在很大程度上引发大气环流调节，从而引发大洪水，并最终导致地震。

从公元前231年的秦朝，到耿庆国提出理论的11年，在这2000多年的历史中，华北及渤海地区一共发生了69次六级以上大地震，只有两次没有出现旱灾，由此得出了旱震理论。

但从这些数据与结论推断也仅能表明了地震与干旱的关系是一种偶然性发生，并不是绝对性的相互关系。所以，“大旱之后必有大震”之说是没有科学实际依据的。

只能说干旱是发生地震的一种可能现象，但不是绝对现象，有可能仅是天气的炎热表现。

早在2011年时任中国地震台网络中心地震预报部副主任的张永仙就曾经公开地表示：利用干旱和气候异常预测地震，虚报率很高，很难用于震前预测，干旱和地震之间并不存在必然联系。

所以大旱之后必有大震是不可信的，需有科学实际根据才行。

地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。天然地震主要有三种类型：构造地震、火山地震、陷落地震。

地球上每年约发生500多万次地震，也就是说，每天要发生上万次地震。不过，它们之中的绝大多数太小或离我们太远，我们感觉不到。真正能对人类造成严重破坏的地震，全世界每年大约有一二十次；能造成唐山、汶川等特别严重灾害的地震，每年大约一两次。

由此可见，地震和风、雨、雷、电一样，是地球上经常发生的一种自然现象。

地震所带来的次生灾害，如火灾、水灾、有毒气体泄露、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等严重灾害。

所以，对于地震，我们更应该做的是提高建筑抗震等级、做好防御，而不是预测地震。

能引发太平洋海啸的两大原因，一个来自地壳运动，另一个是什么呢？

植物是以光合自养为主要营养方式的真核生物。典型的植物细胞都含有液泡和以纤维素为主要成分的细胞壁。细胞质中有进行光合作用的细胞器即含有光合色素的质体──叶绿体。绿藻和高等植物的叶绿体中除叶绿素a外，还有叶绿素b。多种水生藻类，因光合色素的组成不同，而呈现出不同的颜色。植物的光合作用都是以水为电子供体的，因而都是放氧的。光合自养是植物界的主要营养方式，只有某些低等的单细胞藻类，进行混合营养。少数高等植物是寄生，进行吸收异养；还有很少数高等植物能够捕捉小昆虫，进行吸收异养。植物界从单细胞绿藻到被子植物是沿着适应光合作用的方向发展的。在高等植物中植物体发生了光合器官(叶)、支持器官(茎)以及用于固定和吸收的器官（根）的分化。叶柄和众多分枝的茎支持片状的叶向四面展开，以获得最大的光照和吸收二氧化碳的面积。细胞也逐步分化形成专门用于光合作用、输导和覆盖等各种组织。大多数植物的生殖是有性生殖，形成配子体和孢子体世代交替的生活史。在高等植物中，孢子体不断发展分化，而配子体则趋于简化。植物是生态系统中最主要的生产者，也是地球上氧气的主要来源。

真菌是以吸收为主要营养方式的真核生物。真菌的细胞有细胞壁，至少在生活史的某一阶段是如此。细胞壁多含几丁质，也有含纤维素的。几丁质是一种含氨基葡萄糖的多糖，是昆虫等动物骨骼的主要成分，植物细胞壁从无几丁质。真菌细胞没有质体和光合色素。少数真菌是单细胞的，如酵母菌。多细胞真菌的基本构造是分枝或不分枝的菌丝。一整团菌丝叫菌丝体。有的菌丝以横隔分成多个细胞，每个细胞有一个或多个核，有的菌丝无横隔而成为多核体。菌丝有吸收水分和养料的机能。菌丝体常疏松如蛛网，以扩大吸收面积。真菌的繁殖能力很强，繁殖方式多样，主要是以无性或有性生殖产生的各种孢子作为繁殖单位。真菌分布非常广泛。在生态系统中，真菌是重要的分解者，分解作用的范围也许比细菌还要大一些。粘菌是一种特殊的真菌。它的生活史中有一段是真菌性的，而另一段则是动物性的，其结构、行为和取食方法与变形虫相似。粘菌被认为是介于真菌和动物之间的生物。

动物是以吞食为营养方式的真核生物。吞食异养包括捕获、吞食、消化和吸收等一系列复杂的过程。动物体的结构是沿着适应吞食异养的方向发展的。单细胞动物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化，然后透过膜而进入细胞质中，细胞质中溶酶体与之融合，是为细胞内消化。多细胞动物在进化过程中，细胞内消化逐渐为细胞外消化所取代，食物被捕获后在消化道内由消化腺分泌酶而被消化，消化后的小分子营养物经消化道吸收，并通过循环系统而被输送给身体各部的细胞。与此相适应，多细胞动物逐步形成了复杂的排泄系统、进行气体交换的外呼吸系统以及复杂的感觉器官、神经系统、内分泌系统和运动系统等。神经系统和内分泌系统等组成了复杂的自我调节和自我控制的机构，调节和控制着全部生理过程。在全部生物中，只有动物的身体构造发展到如此复杂的高级水平。在生态系统中，动物是有机食物的消费者。在生命发展的早期，即在地球上只有蓝菌和细菌时，生态系统是由生产者和分解者组成的两环系统。随着真核生物特别是动物的产生和发展，两环生态系统发展成由生产者、分解者和消费者所组成的三环系统。出现了今日丰富多彩的生物世界。

从类、到植物、动物，生物拥有众多特征鲜明的类型。各种类型之间又有一系列中间环节，形成连续的谱系。同时由营养方式决定的三大进化方向，在生态系统中呈现出相互作用的空间关系。因而，进化既是时间过程，又是空间发展过程。生物从时间的历史渊源和空间的生活关系来讲，都是一个整体。在这个整体中，每时每刻，每分每秒，都表现阶段出生物整体自我和特定的个体自我的相互协调，相互斗争，相互统一的存在，又表现出了生物整体自我同生物体系以外的客体（即自然界）的相互斗争，相互协调，相互统一的存在，生物不仅具有多样性，而且具有一些共同的特征和属性。这一生物系统的自我在生物的的遗传和变异中显得更加明显了。

在物质的遗传和变异中，生物的整体相对于自然界是主体，而自然界是客体，主体的存在及保持存在状态和形式的倾向同客体保持现状的倾向形成矛盾，生物的个体相对于整个生物体和自然界也存在着同样的矛盾，生物体内的蛋白质及组成生物的其它个体组织同生物个体本身存在着同样的矛盾，所有矛盾中的矛盾，通过斗争和协调，相互妥协，形成了解决矛盾的折衷方法，就是遗传和变异。生物的整体不但同自然进行斗争，而且在内部存在着激烈的生存竞争，相对于生物个体来说，在竞争中，让它们更加优越的适应客体，也就是它们面对的生物界及大自然。物竞天择，适者生存，这就是生物的生存逻辑。这个逻辑促使生物由简单向复杂，由低级向高级不断的进化。

第四章 人类的进化及人类社会的演变

第一节 进化论思想的形成和发展

任何理论的确立，都是对人类社会和大自然的认识上的突破和发展，当然也包括宗教。任何一种理论是在一定的时代背景下产生的，同时有它的时代局限性。不可能句句是真理。任何正确的理论来源于对错误理论的论证和推翻，然而，原始的蒙味的理论却创造了人类初期的蒙味的文化，也有相当成份的人类生存的哲理，是一个时代的产物。一种理论确立之后，有待于后人继续发展和创新。达尔文的进化论代表着一个时代，对于人类和自然来说，还是一个启蒙的认识，他的理论的核心是产生在他本人和前人无数次的实践和探索基础之上的。不管任何人说的口似悬河，也无法推翻他的理论中的，合理的成份。

人类的产生和进化是在激烈的斗争和残酷的环境下产生的，如果在养尊处优的条件下，是不可能的。中国《易经》中的阴阳、八卦说，把自然界还原为天、地、雷、风、水、火、山、泽八种基本现象，并试图用“阴阳”、“八卦”来解释物质世界复杂变化的规律。古希腊阿那克西曼德（约公元前6世纪）认为生命最初由海中软泥产生，原始的水生生物经过蜕变（类似昆虫幼虫的蜕皮）而变为陆地生物。

中世纪的西方，基督教圣经把世界万物描写成上帝的特殊创造物。这就是所谓特创论。与特创论相伴随的目的论则认为自然界的安排是有目的性的，“猫被创造出来是为了吃老鼠，老鼠被创造出来是为了给猫吃，而整个自然界创造出来是为了证明造物主的智慧”。从15世纪后半叶的文艺复兴到18世纪，是近代自然科学形成和发展的时期。这个时期在科学界占统治地位的观点是不变论。当时这种观点被I.牛顿和C.v林奈表达为科学的规律：地球由于所谓第一推动力而运转起来，以后就永远不变地运动下去，生物种原来是这样，现在和将来也是这样。

到了18世纪下半叶，I.康德的天体论首先在不变论自然观上打开了第一个缺口；随后，转变论的自然观就在自然科学各领域中逐渐形成。这个时期的一些生物学家，往往在两种思想观点中入门徬徨。例如林奈晚年在其《自然系统》一书中删去了物种不变的词句；法国生物学家G.-L.de布丰虽然把转变论带进了生物学 ，但他一生都在转变论和不变论之间徘徊。J.-B.de拉马克在1809年出版的《动物哲学》一书中详细阐述了他的生物转变论观点，并且始终没有动摇。18世纪末-19世纪后期，“活力论”虽然承认生物种可以转变，但把进化原因归于非物质的内在力量，认为是生物的“内部的力量”即活力驱动着生物的进化，使之越来越复杂完善。但活力论在当时条件下缺乏实际的证据，被人们认为是一种唯心的臆测。如果不是我们自我论思想来作辨白，有可能会冤沉海底。最有名的活力论者就是法国生物学家拉马克。后人把拉马克对生物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义，其主要观点是：物种是可变的，物种是由变异的个体组成的群体。在自然界的生物中存在着由简单到复杂的一系列等级（阶梯），生物本身存在着一种内在的“意志力量”驱动着生物由低的等级向较高的等级发展变化。生物对环境有巨大的适应能力；环境的变化会引起生物的变化，生物会由此改进其适应；环境的多样化是生物多化的根本原因。环境的改变会引起动物习性的改变，习性的改变会使某些器官经常使用而得到发展，另一些器官不使用而退化；在环境影响下所发生的定向变异，即后天获得的性状，能够遗传。

如果环境朝一定的方向改变，由于器官的用进废退和获得性遗传，微小的变异逐渐积累，终于使生物发生了进化。 1858年7月1日C.R.达尔文与A.R.华莱士在伦敦林奈学会上宣读了关于物种起源的论文。后人称他们的自然选择学说为达尔文?华莱士学说。达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。其核心自然选择原理的大意如下：生物都有繁殖过剩的倾向，而生存空间和食物是有限的，所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异，那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来，并繁殖后代，不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的，则在历史过程中，经过长期的自然选择，微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。我们现在应该重新考虑活力论的部分观点，同进化论结合起来，是可以理解的。我们可以断言，生物如果没有内在的意志力量，是无法同大自然相抗衡，甚至产生进化，生物由低的等级向较高的等级发展变化是存在内在动力的，这个动力就是物质的本原，即自我——物质保持其自身存在的倾向。生物的的遗传和变异是相对立而又统一的，遗传是生物内在生存动力所表现出的主观愿望体现；变异是由于客观环境的限制而委曲求全的结果。在遗传过程中，通过漫长的时间，由于自然环境的改变，生物为了生存别无选择，要么死亡，要么适应环境，苟且偷生，在这种情况下，尽最大努力来改变自身是唯一的出路。这种尽力改变自身的成果代代遗传，并代代随环境的变化而变化，长期的量变到一定程度形成质变，就成了明显的变异。在变异的过程中，被迫的屈从逐渐成了习性，习性的积累转化为本能。如果在远古的类人猿，长期过着对它们来说无忧无虑的生活，它们永远不可能进化成人类。现在的人们无法想象在当时的环境对它们多么残酷。论嘴，它们无法同犬类，猫科等肉食动物相比，论腿，它们无法同鹿及其它草食动物相比。它们赖以生存的森林由于自然的原因或地质的原因遭到破坏，它们时常成了其它肉食动物袭击的对象，生存的欲望和恶劣的条件被迫它们不得不群居，通过团结的力量来维护它们的生存。由于环境的变化，他们不得不改变原来的生活方式，开发他们的大脑和前腿；在群居中，不得不相互协作，在协作中不得不进行信息的交流，这就逼迫他们开发发出的声音的器官，让他们发出的声音能显出抑扬顿挫，能表现出音调的高低、快慢、粗细以及的变化；经过漫长的过程，他们在种类繁多的动物中脱颖而出，成了人类。古人类学家认为在距今七八百万年以前，人类和类人猿的共同祖先——古猿才开始向不同的方向进化，这个过程是在特定的环境条件下进行的。 新生代的第三纪是指距今七千万年到二三百万年前的地质年代。新生代的第四纪是指距今二三百万年前之后的地质年代。世界范围的造山运动很活跃，相继出现了喜马拉雅山、阿尔卑斯山等，在东非还出现了长达8 000公里的断裂谷。由于这样大规模的地壳运动，致使世界气候发生了较大的变化，特别是到了新生代的第四纪，气候变化加剧，出现了一系列的冰川期。在地形和气候巨大变化的影响下，原先一些连绵不断的森林逐渐变得稀疏，林中空地不断扩大，最终被稀树草原所取代。这时，生活在这里的一些古猿逐渐由树栖生活转到地面上生活，最终进化成人类；而留在森林中的那部分古猿则进化成了类人猿。

人类的祖先来到空旷的地面上生活后，逐渐能够使用树枝和石块等来防御猛兽，或挖掘根茎等来食用。在这个过程中，古猿逐步由四肢行走转变为两足直立行走。这一转变不仅增强了人类祖先的生存能力，也使他们的身体结构发生了一系列适应性变化，如身体重心下移、下肢骨增长、骨盆变短增宽、脊柱从弓状变为S形等。此外，两足直立行走还使人类祖先的前肢从用来行走和支持身体中解放出来，为进行各种各样的活动创造了条件，同时也为脑的进一步发展和增大创造了条件。两足直立行走的重要意义，使人类学家把是否具备这一条件作为人和猿分界的重要标准。

人类的祖先在使用天然工具的过程中，逐渐学会了制造工具。早期人类制造的工具都是石器。这些石器常常与动物的遗骸和人为弄碎的骨头一起被发现。由此古人类学家推断，石器的出现与早期人类的和肉食行为密切相关。 在制造工具和使用工具的过程中，人类祖先的大脑越来越发达，并逐渐产生了语言，形成了人类社会。 到目前为止，世界各地发现的古人类化石，大多残缺不全，往往只有零碎的头骨、颌骨、牙齿和股骨，而且化石的最早年代也不过在四百多万年前。尽管如此，经过古人类学家的努力，已经弄清了人类进化的大致过程。这个过程通常分为四个阶段：南方古猿、能人、直立人和智人。1924年，在南非的汤恩发现了一个古猿幼儿的头骨化石，鉴定后定名为南方古猿。随后，古人类学家在非洲，特别是在断裂谷的东部，发现了数以百计的南方古猿化石。通过对这些化石的研究得知，南方古猿生活在距今420万～100万年前，能直立行走，是最早阶段的原始人类。除直立行走以外，南方古猿的其他性状大都像猿，如他们的脑容量很小，在450～530 毫升之间，与现代类人猿的脑容量(平均为415 毫升)差不多。 自1960年起，古人类学家在非洲陆续发现了与南方古猿特征相近的古人类化石，定名为能人。能人生活在距今200万～175万年前。与南方古猿相比，他们的颅骨壁变薄，脑容量增大，平均为680 毫升左右。与能人化石同时发现的还有石器，这说明能人已经能够制造工具了。直立人生活在距今200万～20万年以前，他们的化石在亚洲、非洲、欧洲的许多地区都有发现，较著名的有印度尼西亚的爪哇直立人(简称爪哇人)和北京周口店的北京直立人(简称北京人)等。其中，以北京人的化石材料最丰富，研究得最全面。北京人的脑容量明显增大，成人的平均脑容量多达1 088 毫升，四肢骨在长度、形状等方面与现代人的基本相同，这表明他们直立行走的姿态与现代人相同，并且上、下肢已经有了明显的分工。但是，北京人仍有很多原始性状，如前额后倾、眉嵴粗壮、下颌骨无颏等(正因为直立人有许多类似猿的性状，所以他们也被称为猿人)。在北京人的遗址中，发现有大量的石器，这些石器功能各异、加工精细，证明直立人制造工具的能力比能人大大提高了。除此之外，在他们住过的山洞里还发现了很厚的灰烬层，里面有烧过的骨头、石块和朴树籽等，这说明北京人已经会用火了。火不仅可以用来取暖和驱赶野兽，还可以用来烧熟食物，使食物容易被消化和吸收，这促进了人类祖先体质的发展，特别是为脑的发育提供了丰富的营养。智人包括早期智人和晚期智人，生活在距今20万～1万年前，比直立人更接近现代人。他们不仅完全直立，而且脑容量已经达到了现代人的大小(平均为1 360 毫升)，这标志着他们的智力发展到了更高水平。因此，古人类学家把他们与现代人归为同一个种，即智人种。早期的智人生活在距今20万～5万年前，如德国的尼安德特人(简称尼人)、我国广东的马坝人，以及山西的丁村人等。这个时期的智人还带有一些原始性状，拿尼人来说，眉嵴仍比较粗壮，并且头盖骨向后倾斜，颌骨向前突出。但是，他们制造的工具比直立人制造的更为先进，除石器外还有骨器。从生活遗迹来看，他们不仅会使用天然火，而且会人工取火。晚期的智人出现在距今5万～1万年前，他们的化石在各个大陆都有发现，如法国的克罗马农人、我国的山顶洞人等。

生物在遗传和变异过程中，往往会出现两极分化。微生物在进化中出现了植物和动物，接着出现了雄性和雌性，在动物类又出现人类。细菌等微生物在生存和进化过程中，同自然环境作斗争，在斗争中，大量的微生物死亡和灭绝，而有生命力的微生物生存下来，并产生了下一代，在新的一代中一步步分化，一部分由于自身条件和环境相适宜，能够安居乐业。而另一部分由于自身条件和环境不相适宜，进一步斗争，同时又由于环境相对恶劣，不得不开发它们自身的能动性，这样生物的分化就这样开始了。为了生存的需要，它们不得不移动自己。不得不靠自己的能力来改变环境，只有移动自己才能生存，在这种条件下，动物就产生了。在生物群体的生存竞争和进化中，面对客观存在的自然环境，在生物群体的内部，时时刻刻存在着两方面的分化。可以形象的比做激进派和保守派。保守派在总的群体竞争中，倾向于自然；而激进派总是由于自身在群体中的相对优越的内在力趋使下，追求完美。客观存在的自然条件总是相对的无法满足其需求，致使它们不得不开发它们自身的内在力。所以在生物的群体的进化过程中的分化，一部分相对的代表了客观存在的自然的因素，而一部分相对的代表了生物群体的生存发展，向更加完美的方向进化的因素。分化出来的动物，进一步分化，产生了子系和母系。在子系群体中，同样代表群体完美倾向的一部分一步步的分化出来，成为雄性；而代表客观存在的自然环境和产生自身的母系倾向的一部分一步步分化出来，成为雌性；在分离的初期，它们仅仅是上一代生物的变种，或两种不同的亚型，它们的差异是微小的。在当时这种生物的繁殖中，细胞分裂的繁殖和雄雌交配的繁殖的两种繁殖方式同时存在；但由于交配繁殖所产生的子代相对分裂繁殖的子代，更加优越，所以，雄雌交配的繁殖方式被更高一级的生物群体所接受。在这个群体中，雄雌交配的繁殖方式逐步取代了细胞分裂的繁殖方式。这个转化的过程也是一个相当漫长的过程，然而在雄雌交配的繁殖中依然由细胞的分裂来完成，只不过通过生存斗争，该种群的两种亚型承担了遗传的不同的任务。这个转化的过程伴随着微生物向植物和动物的过渡的过程，成为生物进化的由简单到复杂的一个重要标志。

在生物进化的历史长河中，我们不必要在进化论的理念中吹毛求疵的寻找进化的连续，我们找到化石的证据的基础上，不得不接受推论，科学一直来自被认定的事实根据的基础上的合理的推论。对生物本身来说，进化是痛苦的。对生物本身来说，保持原状是最佳状态。但这种状态在它所处的现实中，仅仅是一种向往和追求。如果可能的话，安居乐业，得过且过对他们来说是最佳选择。进化的开端是痛苦的开始，因为意味着原来生存的和生活习惯被打破了，大量的同类的生命牺牲了，只有少数的相对的识时务的强壮的生命存活下来，改变自身原来的生活方式，开发自身的内在潜能，以适应新的生活环境，这就是进化。生物群体在进化过程中的突变，相当于一场残酷的战争，出现“一将功成万骨枯”的局面。生物的进化对生物的整体来说，是自我防卫的一种形式，是自我防卫的完善。人类就是在这种条件下产生的，是生物体系和客观自然斗争和妥协的产物。

　研究现状

人类在自然灾害面前显得非常渺小。除了地震，海啸带来的危害也很大。太平洋海啸将直接威胁美国的安全。太平洋海啸除了板块运动之外，还有小行星撞击地球造成的，它们在太平洋附近着陆时会引发海啸。海啸的主要原因是海洋板块的运动，撞击后会产生巨大的杀伤力。04年的印尼海啸危害之大，我们至今记忆犹新。因此，在一些靠近海洋的地区，剧烈的板块运动会造成严重的人员伤亡。

一、美国最担心的是太平洋的海啸，自然灾害的发生会给他们带来极其惨重的损失。美国科学家也分析了太平洋海啸的成因，认为最有可能是由以下两个因素造成的。首先是非常常见的板块运动。剧烈的板块运动引发了太平洋的海啸。爆发引起的巨浪高达数百米，会瞬间杀死附近的居民。

二、原因是很多人没有想到。原来一颗地外小行星撞击地球也可能引发海啸。之前，我们只知道它的撞击会造成一个弹坑。没想到小行星撞得更快，在太平洋周边着陆时会引发海啸。为了避免地外小行星引发的海啸，美国科学家在太平洋安排了严密的监测。一旦在这个区域附近发现小行星，就要及时取措施。当然，当他们发现海底的板块有一些异常运动时，他们会主动疏散沿岸的居民，让他们尽量远离这片海域，尽量减少人员伤亡。毕竟科技发展水平再高，也挡不住海啸。我们只能想办法把损失降到最低。

三、原因很简单，在靠近大海的区域，如果地下板块出现剧烈运动，海啸就会开始彻底诞生，然后致命的现象自然不在话下。因此，目前美国科学家开始关注太平洋海啸的恐惧。一旦这里发生强烈的海啸，对美国来说很可能会有重大的人员伤亡，这是由美国的地理位置决定的。

目前，国际上侧重研究第四纪，即约2.5Ma以来地球气候和环境的变化，特别是过去几十万年和2000年以来这两个时段的气候、环境变化的原因和规律。之所以要集中研究最近2000年的地球历史，是因为这段时间是人类对地球影响最大的时期，同时也是人类历史资料与自然记录中对环境信息记载存在着重要重叠的时期。深入了解这段时间的气候和环境变化将为预测未来50～100a地球系统的区域至全球尺度的变化速率提供极有价值的参考资料。而对晚第四纪的最后几十万年，重点是15万年以来的气候和环境进行研究，则能帮助我们弄清引起冰期-间冰期旋回变化的作用机制及其自然反馈，从而深化我们对引起全球气候变化的自然过程的认识。

除这两个重要时间段的研究外，科学家还对更老的地质时期（从全球变化角度气候和环境发生迅速和突然变化）的气候环境变化给予关注，如二叠—三叠纪泛大陆的气候变化、白垩纪的冷暖变化、缺氧和末期的大绝灭、上新世（5.30～1.60Ma）的地球气候变暖。现已知上新世平均气温比现代高2～3℃，海平面比现今高30～50m等。对这些重要时期的研究有助于加深对最近地质时期全球变化的背景及原因的认识。

古环境和古气候的变迁信息较好地保存在黄土-古土壤、冰心、湖泊沉积、洞穴碳酸钙沉积、风成堆积、火山沉积、红土以及海洋、河流沉积等地质体中，其中尤以深海沉积、黄土-古土壤系列和极地冰心的地质记录成效最佳，被公认为是全球变化研究的重要支柱。

全球环境变化重点研究了地球系统的主要外源气候作用机制、地球系统演化的内部过程、快速和突然的全球变化及古气候与古环境的模拟，以及改进资料信息的获取技术和发展地层年代学等技术支撑系统研究。

90年代全球环境变化研究的进展大致如下：

1）全球环境变化的外源气候作用机制方面

研究主要集中在太阳内部变化产生的辐射调整和轨道作用力周期性变化引发的日射变化如何驱动控制气候发生相应的变化上。这种气候变化是长期的，一般在几千年到几十万年的时间尺度上，通过对深海岩心的δ18O记录和黄土记录等获得高分辨率的数据集试图弄清晚第四纪冰期-间冰期旋回的变化作用机制。结果表明，第四纪气候存在约20～100ka尺度的周期性变化，这一尺度恰好与地球轨道参数变化周期相当。许多学者对深海、陆地的地质记录进行周期分析，证明了气候变化是对轨道参数变化的线性反应，这是古气候研究的一大成就。而且发现第四纪以来气候变化的主导周期有一个转变过程，大体上是从岁差周期主导转变为黄赤交角周期为主导，最后是以偏心率周期为主导。但当前对气候系统变化存在100ka周期的起因及演化机制仍众说纷纭，有待更多的证据来证明这些说。

2）对地球内部作用过程作为气候变化的驱动力的重要因子的认识在逐步加深

近年来已认识到岩石圈运动，尤其是地球内部作用过程对大气圈、水圈和生物圈的影响不可忽视。它对全球环境变化，如大气成分的变化，地表干旱化、地震、火山的活动、酸雨的形成、土地荒漠化等都起着重要的作用。

（1）板块构造运动对地球气候和环境的影响。大陆的拼合、碰撞和分裂，改变了大陆的分布及位置，极大地影响了大洋和大气循环，从而改变了陆地的气候和生态环境，构造运动还直接引起地形地貌的变化，从而影响气候的变化。

（2）地壳垂直运动（降升）对气候变化的影响比水平运动可能更强，最明显的例子为青藏高原和美国西部山脉的隆升。一些学者通过模拟研究认为，青藏高原隆升可以改变大气环流和大洋环流形式，特别是东亚季风的形成和发展影响了北半球甚至全球的气候和环境。现确认高原隆升是晚新生代气候变化的主要驱动力。美国学者研究认为，内华达山脉的抬升导致大盆区近500年的干燥气候。

（3）巨型地幔和火山活动放气作用对全球变化的影响。火山喷发把大量固、液、气体从地球深部排放到大气圈中，从而改变了大气化学组分和日照率。火山作用产生的气溶胶，特别是硫气溶胶（主要是SO2形成的H2SO4）对地面温度的影响，它能降低对流层下部的气温。火山喷发后的两年内温度可能会下降0.2～10℃。火山作用的气候效应被北美高山冰川波动、格陵兰冰心记录，甚至树木年轮生长的研究所证实。但火山活动引起区域性还是全球范围的温度变化，还有待进一步弄清火山喷发的时间、范围和气候的响应等许多问题。

近年来，巨型地幔柱已引起地学家的广泛兴趣，他们开始注意到这一地球深部过程在全球变化中的重要作用，并认为地幔放气（CO2）会引起温室效应，岩浆活动迅速扩张引起全球海面上升等。有人提出中白垩世气候变暖、温度上升的原因与巨型地幔柱迅速大量排放CO2有关（CO2浓度为现代值285×10-6的3.7～14.7倍），而不仅是因为古地理的变化即大陆重新配置所致。地幔热柱来自核幔边界2900km深处，在地表形成许多热点和火山。陆上火山喷发出的火山灰遮蔽日照而致降温，而大洋中脊山带上的水底火山喷发出大量的CO2。构造地震活动在地质历史时期以及现代从未停止，有些还相当强烈。中国学者通过卫星遥感的红外谱图发现临震前在104km2级的大面积范围内向大气层大量急速释放CO2，不过其定量研究还远远不足。

（4）全球碳循环研究的新进展。由于大气CO2浓度上升造成的温室效应对全球变化产生重要影响，因此除了减少人类活动工业化排放到大气中的CO2量以外，查明地球内部成因的CO2的气源，即全球碳循环已逐渐成为重要研究课题。近年来岩溶地质学家通过研究，发现全球碳酸盐岩含碳量为1016t，占地球总碳量99%以上，在全球碳循环中占有重要地位。它不仅通过表层岩溶作用从大气中回收CO2，而且还可随着碳酸盐钙华的沉积而释放CO2，从而直接参与全球的碳循环，对气候变化有重要影响。中国袁道先等人估算了通过岩溶作用回收大气碳的通量（以CO2形式）全国为3.83×106t/a，全球为6.08×108t/a。日本估算全球碳的回收量为2.2×108t/a。估算结果虽因参数不一而有差别，但都在同一数量级上。在中国、土耳其、意大利等岩溶区的测试验证，有浓度高达23%～90%的幔源CO2通过活动断裂向大气释放，并伴随大量钙华快速沉淀。在30届国际地质大会上还报导了在西班牙南部某地，由于对碳酸盐岩含水层的过量开，引起深部浓度达85%的CO2突然入侵的实例。可见，除人类活动影响外，地球深部CO2正通过地热区、火山活动及活动断裂带不断释放，直接进入大气促进了温室效应或储存于盖层成为气田。

（5）地球系统还有一些内部过程对气候变化有驱动作用，如CO2、CH4及N2O等主要活跃痕量气体的作用；冰盖消长与海平面变化的影响等。目前这些都已被PES列为专题研究。

（6）天文如彗星或小行星撞击可能诱发的古气候变化，以及地质历史时期中，如认为白垩纪—第三纪间有地外发生，重大的地质灾变导致生物大绝灭等，也是全球变化研究中需要考虑的。

3）快速和突然的全球变化原因和作用机制研究的新进展

科学家们普遍认为气候环境的演变主要受米兰科维奇轨道参数（偏心率、地轴倾斜度和岁差）的控制，还有地壳运动、海陆分布等的影响，但对突发（突然变冷和突然变热）的原因和机制及其响应却不甚清楚。这种非轨道力的变化机制有可能是大气环流和风场变化引起的。因此探索和重建重要时期的古气候和环境，对于预测未来50～100a可能的变化将提供重要依据。近年来根据海洋沉积物、冰心和黄土等地质记录发现气候系统存在着不稳定性，它表现为气候以很快的速度（十几年到几十年）从一种状态变化到另一种状态。现在对末次冰期-间冰期发生的一些气候，包括新仙女木（YD）,Heinrich（H），Dansaard-Oeschger（D-O）旋回（颤动）等进行重点研究。研究结果表明，YD（1.1万年前气候突然变冷）已在不同区域不同记录中，如海洋沉积、格陵兰的冰心记录，阿拉斯加的孢粉记录，北美的冰川记录等都有发现。甚至太平洋地区、亚洲中国和南半球委内瑞拉也有记录。Heinrich是指在北大西洋沉积中发现冰漂碎屑周期性增加的过程，又特指末次冰期期间普遍存在的6次大的冰漂碎屑沉积。它是由于冰山崩塌、涌出，导致北大西洋海水温度、盐度降低而气候变冷。H在北太平洋深海沉积、中国黄土堆积、南美山地冰川等各种记录中都有显示。D-O旋回距今22～37ka，有10次气候突变（突然升温降温）。由上述情况可知，YD、H、D-O旋回很大程度上都是一个全球性气候，其产生原因可以用冰盖融化、北大西洋环流强度的变化来解释。此外，低纬度水文循环也可能引起气候系统的不稳定性。

关于冰期-间冰期的转换和南北半球气候变化耦合（同时发生）的机制，G.H.Denton等提出了“海面变化-冰盖波动锁定”的解释，以后W.S.Broecker（1989）进一步认为是大洋传送带的开-合过程导致的，可能与北大西洋大洋环流有关。但目前还没有一个说能作出满意的解释。

万年以下时间尺度的气候变化也开始在一些地质记录中被检出。如格陵兰冰心化学分析结果显示，自全新世以来存在明显的千年尺度的波动。最近这种波动尺度在中国黄土记录中以及赤道、高纬度地区、极地，从海洋到陆地的许多沉积记录中都有发现。看来这种短时间尺度气候也具有时间性。

近年来大范围的气候异常引起了科学家们对厄尔尼诺-拉尼娜现象的关注。所谓“厄尔尼诺”是指热带中、东太平洋表层海水大面积升温，而“拉尼娜”则相反，是指海水大面积降温。20世纪初，人们已开始注意到厄尔尼诺对海洋生态环境的影响。60年代认识到厄尔尼诺给全球气候造成重大影响，主要表现在热带东太平洋地区洪水泛滥和热带西太平洋地区荒芜干旱。研究表明，从50年代至今共发生14次厄尔尼诺。但现在发现厄尔尼诺的发生频率近年来逐渐加快。80年代有2次，而90年代已3次，并以19/1998年为百年来最强的一次，使全球一些地区出现严重干旱或洪涝。拉尼娜现象自50年代至今发生了9次。专家们已确认厄尔尼诺-拉尼娜现象是热带海洋和大气之间相互作用、相互影响的结果。其发生频率的加快是否与全球升温有什么联系认识尚不一致。但厄尔尼诺-拉尼娜的影响已成为全球短期气候异常的主要因素是毋庸置疑的。

据最新的研究报导，从厄瓜多尔安第斯山脉上拉古纳湖底10m长的沉积物分析显示，厄尔尼诺历史可追溯到15ka前，而在近5ka来出现频率加快，大约每隔2～8年发作一次，而不像在地球气温较高时那样每15～35年发作一次。

4）天然气水合物对全球变化的影响和反馈成为不容忽视的新领域

天然气水合物在本世纪60年代以后陆续发现，但最初仅作为一个重要的潜在能源看待。而80年代后期科学家们才发现它与全球气候变化有着密切的关系。天然气水合物是水的晶格（90%）充填了天然气分子而形成的冰状固体，天然气成分以甲烷为主。天然气水合物的含碳量很高，据粗略估计全球可达1×104Gt，因而认为它是地圈浅部的重要碳库，是全球碳循环中的重要组成部分。天然气水合物在自然界中只能形成于甲烷来源丰富的富有机质沉积物或油气富集区，它在低温高压条件下才能稳定存在。一旦条件变化，如温度增高或压力降低天然气水合物即会分解，向大气释放大量甲烷，产生温室效应，从而对全球气候产生重大影响。反之，在温压条件适宜时，则吸收甲烷形成天然气水合物。目前的研究表明，天然气水合物的蕴藏量极大，因而通过甲烷的释放和吸收对全球变暖产生重大影响。

天然气水合物与地质历史时期产生的海底滑坡可能有联系，这被解释为由于天然气水合物的不稳定性而释放大量的甲烷所形成的充气层，降低了沉积物的强度所致，同时还伴随海平面下降。随着对天然气水合物研究的深入，它在全球碳循环中的作用，以及对全球环境、气候变化影响的强度、机制等的认识将进一步提高。

5）对150ka来和最近2ka时间段地球环境与气候的研究

（1）150ka时间段主要是研究晚第四纪的冰期-间冰期旋回，时间分辨率至少要达到1ka。这方面的重要成果是根据格陵兰和南极冰心的连续记录，恢复了160ka以来的气候变化史，特别是大气组分的变化；同时对18ka来的气候变化，进行了每隔3ka时段的气候模拟，模拟结果与地质记录一致；还对晚更新世以来的海面变化机制和规律进行了探讨。

在第30届国际地质大会上报导了新的全球变化的记录材料。中国岩溶地质研究所通过对桂林一个长达1.22m的石笋，在研究其内部微层理的沉积学特征基础上，用AMS14C法测年配合U系稳定同位素地球化学综合研究，揭示了中国南方36ka以来古环境变化的3个气候旋回，每个旋回持续3ka左右，在暖湿期分辨率可达0.1ka，在干冷期也可达0.5ka。美国Iowa州冷水洞，英美合作的苏格兰Uamkan Tartair洞，美国人在非洲博茨瓦纳Drotsdy洞通过石笋研究古气候的变化也获得较高的分辨率，但所用石笋较小（高仅16～40cm），时限范围限于全新世。

在海陆对比方面，加拿大科学家将中国黄土-古土壤序列与最新的海洋钻孔ODP Hole810c高分辨记录进行了周期对比。美国与俄罗斯科学家利用先进的活塞式钻具在贝加尔湖打出的岩心，记录了过去350ka北亚的气候变化，与著名的SPECMAP海洋氧同位素曲线进行对比，证明大陆与海洋在晚更新世主要的气候是对应的。

对于150ka来南北半球的气候变化及其机制方面，刘嘉麒报导了他们在中国渭南黄土剖面建立的高分辨率的古气候时间序列与深海沉积物氧同位素序列和南极、格陵兰冰心的古气候记录有很好的可比性，据此确定了末次间冰期的起始时间为距今128ka，结束时间为距今74.2ka，末次冰期最冷期在距今20～18ka，从而为全球变化对比提供了重要数据。

由于单一的古气候记录（大陆、海洋或冰心）不能完全代表全球性古气候，因此要正确了解全球气候变化过程，还必须综合区域性的、多学科的证据，深刻理解区域环境系统对气候变化的特殊响应，及不同地区或系统之间的相互关系。为此，IGBP中核心项目之一PES组织了一个国际性研究——PANASH（南北半球古气候），这是研究南北半球的气候机制和耦合关系的一个重要步骤。PANASH组织三条跨越两个半球的极地-赤道-极地断面（图3.1），即PEP-I美洲断面；PEP-Ⅱ澳大利亚-亚洲断面；PEP-Ⅲ欧洲-非洲断面。第30届国际地质大会交流了最新研究成果，不少研究根据植被变化及地质记录恢复了南半球一些地区古气候的长期变化。如T.C.Partridge综述了过去200ka来南非的气候变化，研究结果表明，南北两半球在气候变化中具有很强的耦合性。

通过不同的地质记录，反映了在第四纪时期古大陆环流不同分支的演变特征及其所导致的环境变化、水热、风场格局的变化。刘东生在大会上论述了亚洲不同季风系统与西风环流的相互作用，并提出了东亚古季风气候驱动因素和机制方面的概念模型。对黄土沉积序列，中国学者通过冬、夏季风气候代用指标的研究，分析了东亚古季风的变迁过程和特征。

（2）对最近2ka时间段的研究。由于它对预测未来50～100a全球变化的重要性，对时间的分辨率要求达到1～10a。冰岩心、岩溶沉积物、树轮、湖泊沉积和珊瑚沉积的地质记录甚至能分辨到年和季节，因而越来越受到重视。在第30届国际地质大会上，中法合作研究结果表明，通过对近2ka以来中国、非洲等季风气候区的气候变化记录对比，发现这些地区干、湿变化大致同步；在全新世时期中国和北非现代沙漠的扩张与收缩也是同步的，看来变化受控于同一因子。意大利中部最近几十年来，存在变暖趋势，接近1℃，而水文地质系统对气候变化的响应，通过数学模拟研究，河流径流量将趋减少。

图3.1　PEP断面的位置

中国科学家对青藏高原西昆仑山古里雅冰心（长309m）中δ18O（作为温度指标）、冰川累积量（作为降水量）和Ca（大气尘埃）等指标的研究，高分辨率地恢复了过去近2ka来的气候环境变化。中国学者还通过不同的地质记录重点研究了中世纪温暖期和15～18世纪的小冰期。

6）人类的社会工程活动在近代全球变化中的影响

除了自然作用过程作为影响全球变化的因素之外，还叠加了人类活动的作用和影响。现在已开始把人类活动作为一种重要的地质营力，改变着地球的气候和环境。如大量CO2气体的排放造成温室效应，森林砍伐，土壤侵蚀，沙漠化，工程活动，酸雨，矿产、能源的掘、加工，环境污染等等，使地球生态系统日趋恶化。据统计，当今世界性工业燃耗大量能源，向大气层排放超量的CO2、H2S及其它30多种废气，每年约50×108t。由这些废气形成的“温室效应”越来越影响全球的增温。过去100a中气温最暖的6个年份都在80年代中期以后。据测，1992年平均气温比1951～1980年期间的平均气温高0.19℃，1993年高0.27℃，而最炎热的1990年又高出平均气温0.4℃，可见人类活动的影响程度。

研究人类活动的影响进行起来比较困难，其原因一方面是测量、记录的时限、资料有限；另一方面是如何将自然作用与人为作用从地质记录中区分开来有难度。后者的影响是局部的，还是区域性的？此外有些影响反馈效应和人们对其后果的认识往往是滞后的，需要预测评价和时间的验证。

7）区域地质环境系统对过去各种气候驱动因子的响应

刘东生在第30届国际地质大会主题报告“中国地质环境与全球变化”中，重点探讨了新生代以来中国地质环境与全球变化的联系，提出了大量地质证据，表明亚洲大陆干燥度在逐步增加。施雅风指出，青藏高原自中更新世以来上升3000～3500m，对周围的山地（昆仑）、沙漠（塔里木）以及长江等河流带来一系列影响：气温、地貌的变化、河流动力加强与携载物加多等。水文地质工程地质研究所通过构造、气候、人类活动环境分析三要素建立的空间模型，讨论了中国北方末次冰期环境演变的历史，指出在全新世大暖期的平均温度比现代高1.9℃，降水量比现代多195mm，而18ka前的最冷期，平均温度比现代低11.33℃，降水量比现代少165mm。东非肯尼亚Sonachi湖泊沉积高分辨率记录研究表明，非洲干旱区在最近数千年来总的是向干旱环境演化。而澳大利亚西部地区的干旱化，据研究，大致在0.78Ma以后才出现。

陆地水圈循环对气候变动的响应敏感，且对地球气候和环境变化起着调控作用。中国通过自西向东横切青藏高原、黄土高原至东部平原之间的大剖面，研究了各不同单元自晚更新世以来，古气候的演变及其对水环境的影响。在大陆水文循环中，通过对地下水流量的定量研究，K.M.Hiscock等（1992）再造了英国14×104a的古水文演化，尤其是全新世的水文演化。美国学者根据密西西比河道大小、沉积物特征，再造了该河上游地区高频率洪水的幅度的长期变化史。

全球变化也直接影响到海平面的变化。因此海平面在地质历史时期的变化及发展趋势是全球变化重要研究内容之一。尤其在人类历史时期海面变化直接影响海岸带的经济发展和人类生存环境，因此海面变化更引起人类的关注。王颍总结了中国海平面自盛冰期至全新世的变化情况：在近2ka晚全新世内，由于8～10世纪为暖期，11世纪时海面上升1.5m，以后气候较冷，海岸平原堆积，海岸阶地形成。本世纪海面上升速率为2～3mm/a，平均为1.4mm/a，并有持续上升趋势。

但是海面变化是否与气候变化成正相关关系，即气候变暖，海面升高，反之则下降，对此学者还有不同看法。尤其在区域范围内海平面的升降还可能受到构造作用和人为作用的影响。如由于地下水和油气的开，建造大坝使三角洲系统缺少沉积物而海岸沉降。目前早已摒弃“全球统一海平面曲线”的提法。甚至认为，海平面并不平。科学的提法是海面变化。但气候变化仍是驱动海面变化的主要因子。1993年10月世界海岸会议95个国家的科学家认为，到2025年，由于极地冰川的消融和海水增温使水体膨胀等因素影响，全球海面将升高30～50cm，并预测到2100年可能会升高1m。