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第一章 地质历史时期气候变化1

第一节 隐生宙：疑云重重3

1 混沌初开3

2 生命之源6

3 氧的革命8

4 雪球地球10

5 太阳的力量11

第二节 显生宙：生命与气候13

1 冷暖有常13

2 造山运动15

3 物种大灭绝：地球上的生与死17

4 “始新世初极热期”的启示23

5 渐新的世界27

6 盖娅理论：地球是“活的”28

第三节 第四纪：冰冷与人类作伴31

1 地史上的“温度计”32

2 轨道中的秘密34

3 冰期-间冰期大气CO2浓度37

4 喜马拉雅之风39

5 冰的消长41

6 新仙女木事件42

7 巨兽的迁徙44

第四节 全新世：开启人类新纪元46

1 气候环境46

2 北欧海盗的兴衰50

3 气候变化与王朝更迭54

4 驱动历史气候变化的因素60

参考文献64

第二章 现代气候65

第一节 全球气候变暖66

1 追溯历史——“气候变暖”的提出66

2 地球是如何保温的？——温室效应理论68

3 全球变暖的事实——孰是孰非72

4 全球变暖的新证据79

第二节 全球变暖的原因94

1 太阳活动95

2 火山喷发96

3 人类活动97

第三节 气象灾害无时不在——盘点国内外著名的极端事件108

1 1998年洪魔肆虐，席卷全国109

2 2003年地球发“高烧”110

3 2005年和2012年飓风“卡特里娜”和“桑迪”袭击美国110

4 2008年历史罕见的暴风雪和严寒“冻僵”欧亚多国111

5 2009—2010年中国西南特大干旱刷新气象记录113

6 2010年罕见高温干旱引发俄罗斯森林大火113

7 2010年新疆遭受破纪录的雪灾114

8 2011年春末夏初长江中下游地区旱涝急转114

9 2011年雾霾天气何时休115

10 2012年“7·21”特大暴雨袭华北115

11 2013年夏季中国南方持续受高温“烤验”116

第四节 气候变暖的主要影响——利或弊116

1 冰川融化117

2 海平面上升120

3 粮食危机122

4 珊瑚礁白化123

5 人体健康124

参考文献125

第三章 地球气候变化的未来128

第一节 科学家如何预测未来气候129

1 全球气候模式129

2 降尺度技术137

3 气候模式的验证139

第二节 迈向一个变暖的世界143

1 未来全球的气候变化143

2 未来中国的气候变化154

第三节 未来气候变化的影响156

1 未来全球气候变化的影响156

2 未来中国气候变化的影响159

第四节 模拟的不确定性与混沌现象161

参考文献165

第四章 地球气候突变167

第一节 气候突变及其影响169

1 气候突变169

2 气候突变的影响172

第二节 气候突变的证据——新仙女木事件173

1 新仙女木冰芯证据174

2 新仙女木事件的陆地证据175

3 新仙女木事件的海洋证据178

第三节 全新世气候的迅速变化179

第四节 气候突变和翻转点181

1 地球气候系统的翻转点181

2 翻转点和气候变化增幅的反馈关系188

3 是否存在一种全球性翻转点188

4 翻转点或阈值可能导致不可逆事件的出现吗188

第五节 引起气候突变的主要过程189

1 海洋190

2 冰冻圈192

3 大气193

4 陆面过程196

5 外强迫197

6 其他异常现象198

第六节 全球变暖与气候突变199

1 未来北大西洋热盐环流的变化199

2 热盐环流不稳定性与有限的可预测性201

3 未来主要气候模态的变化202

4 未来水循环突变的可能性203

5 未来冰盖的变化203

6 未来展望204

参考文献206

第五章 我们应该做什么207

第一节 国际行动：共同但有区别的责任208

第二节 适应气候变化：改变与重建209

1 中国的防灾减灾工程建设：工程庞大，体系完整211

2 农业：改变传统的农业事宜213

3 森林和其他生态系统：重现往日的美丽214

4 水资源：从南水北调到海冰淡化218

第三节 减缓气候变化：绿色的抉择221

1 绿色能源：取之不尽，前景诱人222

2 中国的节能减排工程：向世界昭示中国的努力235

3 做出你的贡献：别小看生活中小小的努力236

第四节 绿色经济：机遇和财富240

第五节 地球工程：最后的手段241

1 捕获利用与封存：二氧化碳的归宿242

2 太阳辐射管理技术：给地球降温248

第六节 结束语：希望与信心252

参考文献253