大气环流和全球气候系统.pptx
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大气环流和气候变化,黄乾13770602553,2,一、大气环流概论,1.概念：
围绕地球的大气在全球范围展开的环流运动统称为大气环流，即地球大气对太阳辐射响应的综合结果,即大气环流就是大范围的大气运动状态。
一般大气环流指全球范围内，水平尺度横跨数千公里，垂直尺度达数十公里以上，时间尺度在105s（1.5天）以上的平均运动。
3,环流：
空气沿一封闭的轨迹运动，或有沿着某一封闭轨迹循环运动的倾向。
气流沿经圈方向运动称为经圈（向）环流，沿纬圈方向移动称为纬圈（向）环流。
第一节大气环流模式,大气环流定义：
大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本（平均）状况及其随时间和空间的变化过程。
影响因子：
太阳辐射地球自转地球表面的不均匀性,一、单圈环流模式,假定条件：
仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱Hadley）地-气系统的年辐射差额：
40N40S正40负,热力环流,经圈环流,单圈环流（半球）,上升,上升,下沉,下沉,单圈环流模式,二、三圈环流模式假定条件：
考虑太阳辐射和地球自转（美国罗斯贝Rossby）水平地转偏向力sin,热力环流,水平地转偏向力,三圈环流（半球）,太阳辐射,三圈环流模式,赤道,30N,60N,北极,哈德莱环流,极地环流,费雷尔环流,极锋,（高纬环流）直接环流（强）,（中纬度环流）间接环流（弱）,（低纬度环流、热带环流、信风环流）直接环流（强）,气压带,赤道,30N,赤道低压带,副热带高压带,60N副极地低压带,北极极地高压带,行星风带,赤道,30N,60N,北极,东南信风带,（盛行）西风带,极地东风带,赤道辐合带（赤道无风带）,副热带无风带东北信风带（贸易风带）,11,Globalatmosphericcirculation,急流,温带急流（极锋急流）,副热带西风急流（南支西风急流）热带东风急流,三、急流（高空急流）,强而窄的气流带，其中心最大风速在对流层上部必须30ms,四、大气活动中心,太阳辐射、地球自转、地球表面的不均匀性海陆分布的不均匀加热相对于海洋，陆地夏季温度高，形成热低压；冬季温度低，形成冷高压。
永久性的活动中心、半永久性的活动中心、季节性活动中心。
海平面平均气压场（1月）（单位：
hpa）,海平面平均气压场（7月）（单位：
hpa）,第二节季风,一、季风的概念定义：
大范围地区盛行风向明显的季节变化。
大范围地区盛行风向和气压系统明显的季节变化，并且天气、气候也随之发生明显的变化。
存在冬、夏风向的季节性反转和干、湿期的季节性交替。
特点：
盛行风向随着季节变化而有很大差异，甚至接近相反；两种季风各有不同的源地，其气团的性质有根本的不同；能给天气现象造成明显不同的季节性差异。
类型：
赤道季风、热带季风、东亚季风（副热带季风、温带季风）赤道季风地理位置：
赤道非洲、印度南部、斯里兰卡、印度尼西亚、马来西亚一带，纬度很低，接近赤道。
气候特点：
有明显的雨季和旱季，全年炎热。
热带季风地理位置：
南亚和东南亚（北回归线以南）。
差别，但不,气候特点：
有明显的雨季和旱季，冬夏已有明显的温度大。
夏季受来自南半球的西南季风的直接影响。
东亚季风（副热带季风区和温带季风区）地理位置：
亚洲东部。
气候特点：
冬夏温度差异明显，最冷月和最热月平均温差至少20度以上，有明显的雨季，雨季主要是由于东南季风和冬季风相互作用造成的。
副热带季风区雨季主要在初夏和秋季，即夏季风在进退过程中前沿经过该区域。
最冷月平均气温在210，气温年较差为2028，年降水量约大于800mm。
温带季风区雨季主要在盛夏，即夏季风的鼎盛时期。
温度比副热带季风区更低，年较差更大，年降水量少于800mm。
中国的季风分布状况,热带季风区：
东区：
两广、江西南部、福建西区：
西藏南部、云南副热带季风区：
东区：
湖南（北）、安徽、江苏、上海、浙江,西区：
青海南部、四川大部、陕南、甘肃南部,温带季风区：
甘肃中西部地区、陕西中部和北部、东北三省、内蒙东部、华北,印度季风与中国东部季风的差异印度冬季风弱于夏季风，中国东部季风区则相反；印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部季风区降水集中在夏季风最盛之前。
二、东亚季风,成因：
海陆冬夏热力差异（主要成因）、青藏高原的影响,陆地（相对于海洋）,冬季温度低冷高压夏季温度高热低压,D,G,冬季,夏季,陆地,陆地,24,Monsoonalcirculation（summer）,季风环流,25,Monsoonalcirculation（Winter）,东南信风,东北信风,赤道赤道辐合带,南亚季风区,冬季（东北信风）,赤道辐合带,东南信风,东北信风,南亚季风区,夏季（西南季风）,西南季风,二、南亚季风,成因：
行星风带的季节性移动,第三节地方性风,一、海陆风（出现在沿海地区或岛屿上）成因：
海陆昼夜热力差异。
强,弱,28,山谷风,谷风,山风,29,焚风,焚风定义：
暖空气越过高山下沉，而在局地吹起的干燥的热风。
焚风效应过山前：
当气流经过山脉时，沿迎风坡上升冷却，在所含水汽达饱和之前按干绝热过程降温；达饱和后，按湿绝热直减率降温，并因发生降水而减少水分。
过山后：
空气沿背风坡下沉，按干绝热直减率增温。
故气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多，湿度也显著减少。
30,布拉风,布拉风（borascura）：
是一种从山地或高原经过低矮隘道向下倾落的寒冷暴风。
出现于山地或高地边缘的冷而强的风。
它是由强而寒冷的空气在山前或高地前聚集，达到一定厚度后从山顶或高地边缘沿坡倾泻而下的下吹风。
这种风因为在不太高的寒冷高原上的严寒空气，受暖海面上暖低气流的吸引倾泻而下的一种极严寒的地方性风。
它还曾吹翻火车，冻死不耐寒的亚热带植物，破坏建筑物等造成重大经济损失。
但达到灾难性程度的次数一般并不很多。
Sea海洋,布拉风的直接原因是气压差,四、峡谷风,当空气由开阔地区进入狭窄谷口时，气流的横截面积减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前进，从而形成强风，称为峡谷风或“穿堂风”,水圈循环及洋流,水圈由所有的液态地表和地下水组成，既包括淡水（如江河，湖以及岩层中的水）也包括海洋的咸水。
这些水都通过复杂的水圈相互联系在一起（图3）。
海洋和陆面的水通过蒸发或蒸散，以水汽的形成进入大气中，尤其是海洋中的水汽大量的被大气环流输送到陆地上空，在那里形成云、雨。
降水的一部分又以地表径流（主要是在河流中）的形式流入海洋，影响着海洋的盐分和环流。
另一部分渗透入地下变成地下径流和地下水。
前者又可回流到海洋，后者则储存于地下补充那里不断被采取的地下水量。
上述水圈循环周而复始，为地球的各种系统提供必需的水源。
图3：
全球变暖将影响整个水循环过程,Bengtson,1998,在水圈中对气候影响最大的是海洋。
海洋占地球面积的70%左右，它一方面可以储存与输送大量的能量，同时还可以溶解与储存大量的CO2，是全球碳循环中非常重要的部分。
根据最近的估计海洋每年可以吸收17亿吨碳，占化石燃料燃烧和工业生产排放总量的27%。
海洋的环流比大气环流要慢得多，它是由盐分与温度梯度产生的密度差（即温盐环流）驱动的。
北大西洋温盐环流是对气候影响最显著的一种温盐环流。
气候的突变与这种环流的突然减弱或关闭有关（图3）。
图4全球温盐环流输送带示意图,海洋有很大的热惯性，这主要是由于海水的热容量很大，它一方面可以阻尼或减缓巨大的强温度变化，起到了地球气候调节器的作用，另一方面，由于它有较长的记忆力（尤其是在热带海洋），可以长时期内通过海气相互作用影响大气的变化，成为自然气候变率的源。
这就是为什么在目前设计的各种复杂气候模式与碳循环模式中必须把海洋包括在内。
在赤道东太平洋中发生的厄尔尼诺和拉尼娜现象（即该区域海表温度迅速升高或减少的现象）是由海洋产生的最显著的自然变率，它已成为目前各国进行年际预报和季节预报的最重要气候强信号。
图6海表和低层大气相互作用图,排放,气溶胶,降雨,感热潜热交换径流,干湿沉降,pH调节,氧化化学,冰,辐射,海盐质点,气体交换,营养物,浮游植物细菌,浮游动物病菌,光化学,溶解有机物,图7海气界面与碳循环三种主要海洋碳泵制约着自然的大气CO2变化：
溶解泵，生物碳泵和碳酸钙反泵。
海洋对人类CO2的吸收由海表无机碳的吸收与人类碳从海表到深海的吸收决定。
如海洋环流不变，因为营养循环不变，生物泵不受太大影响。
如果海洋环流减慢，人类碳的吸收由无机缓冲过程和物理输送决定。
但如果其下沉速度不变，海洋颗粒物通量可达到深海。
三、洋流和信风,洋流是海洋表层的水，常年比较稳定地沿着一定的方向作大规模的流动，洋流又称为海流（Oceancurrent）。
洋流是海洋水体运动的主要形式。
大规模的洋流的形成与大气环流直接相关。
表层洋流分布规律,北美的暴雨和洪水,印尼的森林大火,1997年8月印尼加里曼丹岛和苏门答腊岛的森林大火,1998年长江流域发生特大洪涝灾害,江大堤决口达123小时之久，引起全国上下关注。
世界天气、气候异常的三大因子,1997年1998年由于“天灾”给全世界造成了百多亿美元以上的经济损失和7000多人的死亡。
“老天爷”为何狂躁不安？
专家们比较一致的看法由于赤道东南太平洋地区形成了近几百年来持续时间最长的一次厄尔尼诺现象，由此而引起了世界天气、气候异常。
世界气象组织（WorldMeteorologicalOrganization，WMO）已把它提升为影响当今世界天气和气候异常的三大因子之首（其余两个因子是人类活动造成的大气温室效应和森林破坏）。
一、什么是厄尔尼诺现象？
厄尔尼诺（ElNio）现象，又称圣婴现象，是指赤道中东太平洋附近的海表温度持续异常增暖现象。
ElNio在西班牙语中意为“圣婴”，也可译作“上帝之子”，因为这种赤道中东太平洋持续异常增暖事件通常在圣诞节前后开始发生。
厄尔尼诺厄尔尼诺（ElNio）是西班牙语“圣婴”音译（上帝之子），原指每年圣诞节前后，沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸出现一股弱暖洋流，取代了沿岸原有冷海水的现象。
暖水向东回流到东太平洋，秘鲁渔场消失鱼鸟大量死亡,厄尔尼诺期间（1997年12月）,正常状态,（1990年12月）,厄尔尼诺盛期（1997.12-1998.2）热带太平洋海表面温度距平（红色为异常偏暖区，蓝色为异常偏冷区）。
图中赤道东太平洋甚至偏高4以上。
拉尼娜现象,因东风强盛，涌升流强劲使东赤道太平洋海水温度比长期平均值低。
拉尼娜盛期（1988.12-1989.2）热带太平洋海表面温度距平（红色为异常偏暖区，蓝色为异常偏冷区）。
图中赤道中东太平洋甚至偏低约23之间。
英国数学家沃克爵士（Sir.GilbertWalker）气压跷跷板：
热带东太平洋与热带东印度洋气压场反相变化的跷跷板现象（南方涛动现象）。
南方涛动SouthernOscillation,塔希提岛,达尔文岛,南方涛动（SouthOscillation,达尔文与塔希提岛的气压负相关（图中数值）,当南方涛动指数较高时，东、西太平洋气压差值增大，赤道地区盛行偏东风；当该指数较低时，则东风较弱，在西太平洋地区甚至会出现西风。
厄尔尼诺期间，东南太平洋气压明显减弱，印度尼西亚和澳大利亚的气压升高。
拉尼娜期间的情况正好相反。
气象学家沃克发现：
正常状况,1.高压（H）东北信风、东南信风2.低压（L）西风3.在赤道120E处汇集幅合上升4.印尼、新几内亚地区热带雨林气候对流旺,盛,一、ENSO形成机制,太平洋东侧,太平洋西侧,厄尔尼诺发生时：
信风减弱,东赤道太平洋地区强烈的冷海水上翻，使得其海洋表层温度与西赤道太平洋地区的“暖池”之间形成强烈的对比。
在东赤道太平洋冷水域的上空大气强烈下沉，西赤道太平洋印度尼西亚海洋大陆上空大气对流强烈，大气以上升为主，这样就形成一个闭合的东西向环流圈，称为沃克环流。
二、沃克环流（WalkerCirculation）,沃克环流图,沃克环流把南方涛动和赤道太平洋的海表温度联系在一起。
ElNio现象,1960s美国气象家雅各布皮叶克尼斯（JacobBjerknes）发现：
南方涛动与厄尔尼诺事件和拉尼娜事件,JacobBjerknes将厄尔尼诺（ElNio）与南方涛动（SouthernOscillation）合并为ENSO（音：
恩索）。
厄尔尼诺+南方涛动=ENSO（ElNio/SouthernOscillation）,Oscillation的简称。
ENSO事件不仅仅作为一个事件发生，而且还是周而复始的一种循环，其周期大约27年，故又称ENSO循环。
厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSO循环过程中冷暖两种不同位相的异常状态。
厄尔尼诺也称为ENSO暖事件；拉尼娜也被称为ENSO冷事件。
三、ENSO监测与指标,上世纪80年代初，世界气象组织（WMO）等组织为研究ENSO现象及其对气候的影响，制定了为期10年（19851994）的“热带海洋和全球大气”（TropicalOcean&GlobalAtmosphere，TOGA）计划，我国是该计划的核心成员国。
下图为在赤道太平洋布放了庞大的“TAO”阵列浮标，建立了实时立体监测体系，为ENSO研究提供了丰富的资料，使得ENSO预测成为可能。
（ENSO观测系统）FromTropicalAtmosphere&Ocean,厄尔尼诺发生时，热带中东太平洋海温的迅速升高首先直接导致了中东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，洪涝灾害频繁；同时使得热带西太平洋降水减少，印度尼西亚、澳大利亚一带发生严重干旱。
东部：
洪灾,西部：
旱灾,TOGA太平洋海区的海洋观测系统潮汐站（白圈），漂定浮标（弯曲箭头），锚定浮标（菱形）、海流锚定浮标（正方形）,几个问题,全球百年温度变化曲线的可靠性?
温室气体排放一定会引起温室气体大气浓度和气温增加吗？
气候突变有可能发生吗?
后天里预言的世界真的到来么？
气候反馈机制的争议全球辐射强迫计算的差异和不确定性？
气候变暖是人类的福音还是人类的丧钟？
气候模式的预测是否可靠？
云的作用长期争论的一个科学问题自然气候变化与人类活动引起的气候变化的相对重要性?
第二节气候变化,气候的定义及其表示气候学定义与分支气候系统的构成与反馈机制气候学的发展与国内外气候研究计划,1.什么是天气和气候以及气候变化与气候变率？
天气是指在短时间内（1-3天左右）发生的天气现象，如暴雨，大风，雷暴，高温等。
气候一般是指平均天气。
因而天气与气候变化是相互关联和交织在一起的，人们观测和感觉到的是天气变化。
虽然天气与气候是密切相关的，但它们又有重要的差别：
（1）人们可以预测未来50年或100年的气候，但不能预测未来几星期的天气，这是人们经常感到迷惑的事，这将会在第二讲说明；
（2）在全球变暖条件下，仍会发生寒冷的冬天或出现降冷的地区，这也是人们经常感到不解的事情。
但是如果看下面的图1，将会得到清楚的了解。
这主要是因为总是存在着冷热的极值。
但当对天气做时空平均值，就可以明显地突现出全球变暖的事实。
1.1气候的定义及其表示,经典气候的定义气候是一定地点或一定地区上大气的平均状况”、“气候代表天气的一般综合”、“气候是地球上某一地区大气多年的一般状态，它既反映平均情况，也反映极端情况，是多年间各种天气过程的综合表现：
气象要素的各种统计量是表述气候的基本依据”,1.1气候的定义及其表示,现代气候的定义（IPCC2007）：
在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下，地球上某一区域在某一特定时段内天气的长期统计状态。
世界气象组织（WMO）规定把30年（1971-2000年）作为气候标准时段。
天气：
某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的综合。
气候与天气的联系和区别：
时间尺度、变化特点、影响因子,平均状态变化,平均状态与离差幅度同时变化,离差幅度变化,图1,气候学定义：
在辐射因子、大气环流、下垫面性质和人类活动的相互影响和相互作用下，研究气候形成的原因和过程，以确定气候特征的空间分布和时间演变规律，并有效地预报未来的气候及其变化趋势。
1.2气候学定义与分支,联合国气候变化框架公约（UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange），简称框架公约）是年月日联合国政间谈判委员会就气候变化问题达成的公约，于年月日在巴西里约热内卢举行的联合国环发大会（地球首脑会议）上通过。
联合国气候变化框架公约是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放，以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约，也是国际社会在对付全球气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架。
公约于年月日正效。
截至年月，公约已拥有个缔约方政府间气候变化专业委员会（IPCC,2007年获诺贝尔奖）:
1988年由世界气象组织和联合国环境规划所共同建立,其任务是对与气候变化有关的各种问题展开定期的科学技术社会经济评估,为保护环境和气候提供重要的科学依据.,1.4国内外气候研究计划,世界气候计划（WCP）的四个子计划:
世界气候资料计划（WCDP）、世界气候知识应用计划（WCAP）、世界气候影响研究计划（WCIP）和世界气候变化及变率研究计划（后改称为“世界气候研究计划”（WCRP）。
1.4国内外气候研究计划,世界气候研究计划”（WCRP）包括6个分计划：
气候变率和可预报性研究计划（CLIVAR）:
重点研究变化的大气和缓慢变化的陆面、海洋和冰雪过程，人类的影响以及地球化学和生物物质的变化。
平流层过程及其在气候中作用的研究计划（SPARC）：
研究平流层过程在气候中的重要作用，包括平流层温度的变化趋势，大气成分的变化趋势（如水汽）以及臭氧的垂直分布与变化等。
1.4国内外气候研究计划,世界气候研究计划”（WCRP）包括6个分计划：
全球能量和水分循环计划（GEWEX）：
研究气候系统中的水份循环及其对全球变化的反应，特别是对温室气体增加的反应。
世界大洋环流计划（WOCE）：
重点研究深海结构的作用以及大尺度海洋环流及其在气候系统中的作用。
北极气候系统研究（ACSYS）和极地气候计划：
是一个多学科的专门研究北冰洋水文和大陆架调查的研究计划。
热带海洋和全球大气计划（TOGA）：
（1985-1994年）把大气的相互作用与热带海洋环流紧密联系起来。
成果之一是能够提前一年或更长的时间来预测ElNino现象。
1.4国内外气候研究计划,中国气候试验与研究计划（“九五”期间）：
“南海季风试验”（SCSMEX）项目,“青藏高原地-气系统物理过程及其对全球奇虎和中国灾,害性天气影响的观测和理论研究”项目（简称高原试验，TIPEX）,“淮河流域能量和水分循环试验”项目（简称淮河试验,GAME-HUBEX）,“海峡两岸及邻近地区暴雨试验研究”项目（简称华南暴,雨试验,HUAMEX）,“内蒙古半干旱草原土壤-植被-大气相互作用”项目（简,称草原试验,IMGARSS）,世界1月海平面气温（摄氏度）的分布,过去140年来地球表面平均气温变化情况,2.气候系统组成及其对气候变化的关系,全球气候系统指的是一个由大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈（陆面）和生物圈组成的高度复杂的系统，这些部分之间发生着明显的相互作用（图2）。
在这个系统自身动力学和外部强迫作用下（如火山爆发、太阳变化、人类活动引起的大气成分的变化和土地利用的变化），气候系统不断地随时间演变（渐变与突变），而且具有不同时空尺度的气候变化与变率（月、季节、年际、年代际、百年尺度等气候变率与振荡）。
2.气候系统中各圈层的相互作用,气候系统的各圈层不是独立存在的，它们之间发生着明显的相互作用，这种相互作用不但有物理的，化学的和生物的，还具有不同的时间与空间尺度。
从而使气候系统成一个非常复杂的系统。
气候系统的各圈层，虽然在组成、物理与化学特征、结构和状态上有明显的差别，但它们都是通过质量、热量和动量通量相互联系在一起，因而这些圈层是一个开放的相互联系的系统。
在气候系统各圈层相互作用中，最重要的是海气相互作用、陆气相互作用和陆海相互作用。
图2气候系统及其圈层间相互作用过程概略示意图,图7海气界面与碳循环三种主要海洋碳泵制约着自然的大气CO2变化：
溶解泵，生物碳泵和碳酸钙反泵。
海洋对人类CO2的吸收由海表无机碳的吸收与人类碳从海表到深海的吸收决定。
如海洋环流不变，因为营养循环不变，生物泵不受太大影响。
如果海洋环流减慢，人类碳的吸收由无机缓冲过程和物理输送决定。
但如果其下沉速度不变，海洋颗粒物通量可达到深海。
在各圈层相互作用过程中，主要进行水、碳和氧的交换与循环过程。
水循环的图示给出在图3中。
气候系统中最大的水源区在地幔中（见表1）。
火山爆发时，地幔中的水向外喷发。
估计在地球生命中只有5%的水被释放出来。
表1气候系统中单位面积上各种水源的质量（103kgm-2）及留存时间（大气科学，2008）,碳循环过程由图8表示。
碳储存在大气、海洋、生物圈与地壳中。
这就是碳库。
它们之间发生着明显而复杂的交换（通量），最后调剂和决定着大气中碳的浓度。
即两种温室气体的浓度：
CO2和CH4。
图8地球系统不同碳库间的碳循环,生物圈,地幔层,光合作用,大气与海洋呼吸与衰亡,埋藏地壳,俯冲,海床扩张,风化作用,火山活动,3.气候演变的表征：
气候变化与气候变率,气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。
气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。
联合国气候变化框架公约（UNFCCC）第一款中，将“气候变化”定义为：
“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。
”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来（图1012）。
气候变化（climatechange）,气候变化是指气候平均状态和离差（距平）两者中的一个或两个一起出现了统计意义上显著的变化。
离差值越大，表明气候变化的幅度越大，气候状态不稳定增加。
气候变化敏感性也越大。
简单地说它实际上是表征了能持续相当长一段时期的气候态的改变或变迁，如由偏冷的状态转为偏暖的状态或少暴雨期变为多暴雨期，故有人也叫气候变迁。
它可以由自然的原因引起，也可以由人类活动的原因造成（联合国气候变化框架公约的定义），也可以由自然与人类活动的原因共同引起（IPCC的定义）。
气候变率（climatevariability）,它表示所有时空尺度上气候平均态或其它统计量（如标准差，极端事件发生频率）的变化或变异，也可理解为在一个长期气候变化趋势或平均态上迭加的各种时间尺度的气候脉动或距平变化。
它有年代际，年际，年，季，季节内与高频变化。
有局地尺度，区域尺度和大陆尺度和全球尺度。
气候变率经常导致一段时间内天气与气候的异常。
它可以是大气内部的变率（动力学引起），也可由自然的和人类活动产生的外强迫引起。
气候变率和气候变化的差别主要是语义上的：
如所关注的变化发生在某一特定时段（如20世纪），则称其为该时段内的气候变率；如涉及两个连续时代（如20世纪上半叶与下半叶）的差异（气候态）的变化，则被称为从一个时代到下一个时代的气候变化，如冰期与间冰期。
说明气候变化超过阈值时应对范围改变的示意图。
适应可以建立新的阈值和应对范围。
减少对气候变化的脆弱性（JonesandMeanns,2005）,平均值发生了变化，注意脆弱范围和应对范围适应区间的变化（IPCC，2007）,全球平均气温的自然变化地球自从46亿年诞生以来，已经经历了35次冰期过去8亿年间，冷暖气候多次地交替出現,Fig.9-4,过去100年全球的温度变化,Themeanglob
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