法国气候与环境科学实验室（Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement）Gilles Ramstein教授于8月18日访问我所新生代地质与环境研究室，并作了题为“The climate of the Earth: A long-term perspective from past to future”的学术报告。 

　　Ramstein教授从地球以及土星、火星、金星等其它行星在表面温度和气压上的差异谈起，依次讲述了不同时间尺度地球气候系统的韵律性。在十亿年尺度（太阳演化尺度）上，地球形成以来，除最初10亿年外，气候总体上相对温暖。在温暖背景下，发生了2次大冰期，即：新元古代冰期（750–570 Ma前）和休伦冰期（2.6 Ma前）。这2次大冰期在时间上均与大气温室气体（CO2、CH4）急剧减少期对应，表明温室气体是理解长尺度全球变冷机制的重要途径。模拟结果显示，800 Ma前在大气CO2浓度为1800 ppm的情景下，碳－气候模式处于平衡状态，全球平均温度为10.2°C；而750 Ma前随超大陆解体、碳埋藏增加，大气CO2浓度下降至500 ppm，全球温度降低至2.0°C，从而出现大冰期。 

　　在百万年尺度（构造尺度）上，540 Ma以来，约75%的时段气候相对温暖，尤其是白垩纪中期，全球平均温度比工业革命前高约6°C。新生代以来，全球温度呈现阶段性降低趋势，始新世／渐新世之交（~34 Ma），降温极为剧烈，导致南极冰盖形成。南极冰盖形成的可能机制包括：1）德雷克海峡开启导致环南极流形成，从而阻碍了低纬向南半球高纬的热量传输；2）大气CO2浓度下降趋势增强进一步加剧了南极洲降温。模拟结果显示，大气CO2浓度很高时，德雷克海峡开启和关闭均未使南极形成冰盖；CO2浓度为中值时，海峡开启有利于冰盖的形成；CO2浓度很低时，海峡开启和关闭均可导致南极冰盖形成。格陵兰冰盖的模拟结果进一步证实了大气CO2浓度降低在冰盖形成中所起的重要作用。 

　　在十万至万年尺度（地球轨道尺度）上，气候系统最为显著的特征表现为冰期、间冰期的周期性交替。冰盖的大幅消长主要受太阳辐射配置和大气CO2浓度的控制，但冰期时段突变事件（如：末次冰期Henrich事件）的诱发机制－－大气环流驱动或冰盖动力驱动－－仍存争议。因此，气候系统在千年尺度上的稳定性问题仍是未来研究的重要课题。 

　　在百年尺度（社会尺度）上，冰盖融化具有很大的不稳定性，末次间冰期平均速率为10 mm／年（最大速率为37 mm／年），而现代间冰期平均速率为3.3 mm／年。冰盖融化不仅会引起海面上升，而且可能导致全球大洋环流减弱甚至中断，两者都将对人类社会带来灾难性后果。此外，近百年来的人类活动也在影响着气候系统的自然变化过程。因此，如何应对未来全球变化？这是人类面临的严峻挑战。 

　　报告结束后，多位与会者就冰期－间冰期冰盖演变机制、海面上升与冰盖融化的关联、二氧化碳对气候系统的影响、构造与气候相互作用等问题，与Ramstein教授进行了交流和讨论。 

【供稿：张春霞、姜大膀】