《全球變化》課程教學(xué)大綱

1、全球變化Global Change課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課課程學(xué)分：32學(xué)分課程總學(xué)時：32學(xué)時，其中講課：32學(xué)時，實驗（含上機）：0學(xué)時，課外0學(xué)時課程性質(zhì)：選修開課學(xué)期：第4學(xué)期先修課程： 自然地理學(xué)；人文地理學(xué)；氣象學(xué)與氣候?qū)W；遙感原理適用專業(yè)：自然地理與資源環(huán)境、遙感科學(xué)與技術(shù)教 材：朱誠、謝志仁等編著，全球變化科學(xué)導(dǎo)論（第三版），科學(xué)出版社，2012年出版開課單位：地理與遙感學(xué)院地理與資源環(huán)境系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標和任務(wù)本課程是自然地理與資源環(huán)境專業(yè)、遙感科學(xué)與技術(shù)、氣候?qū)W等專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程介紹了全球變化的基本特征、變化規(guī)律、區(qū)域氣候變化對全球變化的響應(yīng)以及全

2、球變化對區(qū)域氣候異常的影響等，闡明了人類賴以生存的地表環(huán)境的自然演化過程、全球環(huán)境的控制因子（太陽輻射、大氣、海洋、冰川等）的相互作用機理及其反饋機制、環(huán)境變化對人類社會已經(jīng)或可能造成的影響及人類在發(fā)展過程中如何實現(xiàn)人類與自然協(xié)調(diào)相處等重大科學(xué)問題。讓學(xué)生了解全球變化研究的最新進展、全球變化的應(yīng)對措施、目前所達到的效果以及未來可能的變化趨勢。經(jīng)過課程的學(xué)習，使學(xué)生明確遙感技術(shù)在全球變化研究中的重要作用，并建立起地球科學(xué)是時空耦合的綜合科學(xué)的觀念，增強學(xué)生關(guān)注地球、關(guān)注環(huán)境和從整個地球系統(tǒng)認識環(huán)境變化的意識。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第一章 全球變化研究的基本問題（2學(xué)時）1.1 全球變化的科學(xué)含義（1

3、學(xué)時）（1）了解全球變化的基本含義（2）掌握全球變化科學(xué)產(chǎn)生的背景及其研究內(nèi)容和意義重點：全球變化科學(xué)產(chǎn)生的背景；四大研究計劃；全球變化與氣候變化的聯(lián)系和區(qū)別難點：國際全球變化研究的主要進展和動向1.2 人類對全球環(huán)境變化的影響（0.5學(xué)時）（1）了解全球環(huán)境變化的規(guī)律（2）掌握工業(yè)革命以來人類活動對全球環(huán)境的顯著影響重點：全球環(huán)境變化的規(guī)律難點：IPCC第五次報告的重點；工業(yè)革命以來人類活動對全球環(huán)境的顯著影響1.3 全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)（0.5學(xué)時）（1）了解地球系統(tǒng)科學(xué)的基本概念（2）理解全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)的關(guān)系重點：全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)的關(guān)系第二章 全球變化的主要特征與過程（4

4、學(xué)時）2.1 全球變化的時空譜特征（1學(xué)時）（1）理解全球變化在不同時間尺度上的變化特征及代表性事件（2）掌握全球變化在不同空間尺度上的變化特征及代表性事件重點：全球變化的時空譜特征 2.2 全球變化的驅(qū)動力（1學(xué)時）（1）了解全球變化的驅(qū)動力分類；（2）掌握不同時間尺度上全球變化的驅(qū)動力差異難點：不同時間尺度上全球變化有不同驅(qū)動力（如太陽輻射、冰量變化及大洋環(huán)流等）2.3 冰期-間冰期與米蘭柯維奇理論（1學(xué)時）（1）了解地球氣候冰期-間冰期旋回的特征（2）掌握米蘭柯維奇理論對解釋冰期-間冰期旋回的解釋難點：米蘭科維奇軌道理論的主要內(nèi)容及受到的質(zhì)疑2.4 全球變化的三大循環(huán)過程（1學(xué)時）（1）

5、了解全球變化的三大循環(huán)過程（2）理解三大循環(huán)過程的聯(lián)系重點：全球變化三大循環(huán)過程的聯(lián)系第三章 過去全球變化的重建（4學(xué)時）3.1 過去全球變化重建的含義和意義（1學(xué)時）（1）了解過去全球變化重建的含義（2）理解過去全球變化重建的意義重點：過去全球變化重建的含義；全球變化的研究有三種方法，重建是其中之一；難點：地球環(huán)境重建中三個重要假設(shè)；過去全球變化重建的意義3.2 用于重建的主要載體和代用指標及其重建的過去全球變化歷史（3學(xué)時）（1）了解黃土堆積與古土壤等信息載體（2）理解各類地質(zhì)記錄的優(yōu)缺點（3）掌握深海氧同位素記錄在反演地球氣候中的重要作用（4）掌握珊瑚、樹輪和石筍等氣候信息載體在研究全球

6、短尺度變化中的重要作用重點：地球環(huán)境變化的重建方法難點：地球環(huán)境變化的重建的各類指標及其特點第四章 全球觀測系統(tǒng)（4學(xué)時）4.1 空間觀測技術(shù)的發(fā)展和對地觀測系統(tǒng)（2學(xué)時）（1）了解對地觀測委員會（2）理解空間觀測技術(shù)的發(fā)展和對地觀測系統(tǒng)重點：空間觀測技術(shù)的發(fā)展；全球主要四大觀測系統(tǒng)；難點：全球變化的研究有重建、觀測和建模三種方法，這三者的區(qū)別及聯(lián)系4.2 全球一體化觀測戰(zhàn)略（1學(xué)時）（1）理解全球一體化觀測戰(zhàn)略（2）理解全球一體化觀測探討實驗重點：全球一體化觀測戰(zhàn)略的重要意義；一體化全球觀測戰(zhàn)略的六大主題難點：全球一體化觀測的探討實驗（以青藏高原的觀測為例）4.3 地球觀測系統(tǒng)和其十年規(guī)劃（

7、1學(xué)時）（1）了解地球觀測系統(tǒng)的組成（2）掌握地球觀測系統(tǒng)的十年規(guī)劃重點：地球觀測系統(tǒng)十年規(guī)劃的主要內(nèi)容難點：遙感和GIS技術(shù)的發(fā)展對全球變化研究的影響第五章 以自然為主的環(huán)境變化（6學(xué)時）5.1 自然環(huán)境突變事件（1.5學(xué)時）（1）了解各類自然環(huán)境突變事件（2）理解各類自然環(huán)境突變事件的分類及驅(qū)動因素重點：不同時間尺度上的氣候突變事件難點：氣候突變事件對地球環(huán)境和人類生活的巨大影響；不同時間尺度上環(huán)境突變事件的驅(qū)動機制5.2 全球冰雪圈變化（1學(xué)時）（1）理解全球冰雪圈狀況及其變化趨勢（2）掌握冰川變化與全球變化的聯(lián)系重點：全球冰雪圈狀況及其變化趨勢難點：冰川與全球變化的聯(lián)系5.3 全球海平

8、面變化（0.5學(xué)時）（1）了解海平面在地質(zhì)時期、歷史時期和近期的變化（2）理解未來海面變化趨勢及對人類社會的影響難點：未來海面變化趨勢及對人類社會的影響5.4 厄爾尼諾與南方濤動（1.5學(xué)時）（1）理解沃克環(huán)流與三大濤動的聯(lián)系（2）掌握厄爾尼諾和拉尼那現(xiàn)象的特征重點：沃克環(huán)流與三大濤動的聯(lián)系難點：ENSO對全球氣候變化的影響5.5 青藏高原隆升及其環(huán)境效應(yīng)（1.5學(xué)時）（1）了解青藏高原的隆升過程（2）掌握青藏高原隆升的環(huán)境效應(yīng)難點：青藏高原隆升的環(huán)境效應(yīng)（如對東亞季風的影響）第六章 人類活動與全球變化（6學(xué)時）6.1 全球變化中人類面臨的環(huán)境問題（2學(xué)時）（1）了解全球變化中的人口問題、植被

9、破壞、生物多樣性銳減、土地退化和沙漠化、水資源短缺和水污染、極端氣象事件頻繁發(fā)生等問題（2）理解臭氧空洞及氣溶膠的環(huán)境效應(yīng)（3）理解溫室效應(yīng)與全球變暖的關(guān)系重點：全球變化中的各類環(huán)境問題；氣溶膠的環(huán)境效應(yīng)難點：氣候變暖在不同時間尺度上的不同影響；氣候變暖影響的區(qū)域差異6.2 全球變暖與極端氣象事件的聯(lián)系（2學(xué)時）（1）了解極端氣象事件的基本概念（2）掌握氣候變暖對各類極端氣象事件的影響及驅(qū)動機制重點：氣候變暖背景下干旱、暴雨發(fā)生頻次的變化難點：氣候變暖與北半球中緯度極寒天氣的聯(lián)系6.3 全球變暖與人類健康（2學(xué)時）（1）了解影響人類健康的氣候要素（2）掌握氣候變暖影響人類健康的具體機制和過程重

10、點：全球變暖對地區(qū)沖突的影響難點：氣候變暖對傳染病發(fā)生和傳播機制的影響第七章 全球變暖的緩解與適應(yīng)（4學(xué)時）7.1 京都議定書簽訂的進程及意義（2學(xué)時）（1）了解全球變暖緩解的含義（2）理解全球變暖的緩解中新能源的使用前景（3）掌握京都議定書的具體要求及其簽訂的目的和意義重點：全球變暖的緩解和適應(yīng)的聯(lián)系難點：京都議定書的具體要求及其簽訂的目的和意義7.2 京都議定書的執(zhí)行（1學(xué)時） （1）了解京都議定書執(zhí)行的巨大困難 （2）了解京都議定書簽訂后歷次氣候大會的要點 （3）理解中國在全球變暖的緩解中承擔的重要作用 重點：中國在全球變暖的緩解中承擔的重要作用難點：京都議定書執(zhí)行過程中的重大困難；中國

11、在全球減排背景下的能源選擇7.3 人類對全球變暖的適應(yīng)（1學(xué)時）（1）了解工程技術(shù)（包括生物技術(shù)）在全球變暖適應(yīng)中的作用（2）理解全球變暖的適應(yīng)中遙感和GIS技術(shù)的應(yīng)用重點：全球變暖的緩解和適應(yīng)的聯(lián)系第八章 全球變化研究中的重大爭議（2學(xué)時）8.1 過去及目前的氣候變暖幅度（1學(xué)時）（1）了解政府間氣候委員會（IPCC）遭遇的危機 （2）了解過去及目前的氣候變暖幅度重點：IPCC遭遇的信任危機難點：不同時間尺度上氣候變暖的幅度不同8.2 工業(yè)革命以來氣候變暖的驅(qū)動因素（0.5學(xué)時）（1）了解近200年太陽輻射和氣溶膠的變化規(guī)律（2）理解溫室氣體對近200年氣候變暖的驅(qū)動重點：根據(jù)C14等數(shù)據(jù)結(jié)果確定人類活動對近200年氣候變暖的驅(qū)動8.3 未來氣候如何變化（0.5學(xué)時）（1）了解排放情景的基本概念（2）理解氣候模型中預(yù)測未來氣候變化時常用的排放情景難點：不同排放情景下未來氣候呈現(xiàn)不同的變化四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：3-5次（2）考核方式：開卷或閉卷考試（3）總評成績計算方式：平時成績和期末考試成績等綜合計算五、參考書目（1）張?zhí)m生、方修琦等著，全球變化，高等教育出版社， 2003年；（2）畢思文編著，地球系統(tǒng)科學(xué)，科學(xué)出版社，