各种时间尺度的周期性变化
根据M.R.Rampino与R.B.Stothers在1984年的开创性工作,我们了解到地球每隔2.65亿年会完成一次围绕银河系的公转(即一个银河年),同时,太阳系大约每3300万年会在银道面附近穿越一次,在一个银河年内,这种穿越会发生8次。银道面附近的星际物质较为密集,这会增加地球表面遭受巨大陨星(多数为小行星)撞击的风险。这两个周期成为了地球上巨大陨石撞击作用的主要周期,并由此导致大气圈、水圈、生物圈和岩石圈发生一系列巨大的变异(详见表12-1)。
如果将天文学的研究成果与地质演化历史时期进行对比,我们可以发现,最后一个银河年对应于地质时期的二叠纪末期和整个中、新生代,倒数第二个银河年几乎相当于整个古生代,而倒数第三个银河年则相当于新元古代晚期,即中国的晋宁期。一个银河年大约等同于地质时期的一个或半个“代”,而一个或两个3300万年的周期(太阳系穿越银道面的周期)则与地质时期的“纪”相对应。这种天文学与地质学的惊人一致性,表明地球上各层圈的重大变异很可能与某种天文因素密切相关,是宇宙系统对地球系统影响的结果。
地球的公转轨道存在近日点进动,即地球绕太阳公转的椭圆轨道,其长轴也在旋转,使得地球的近日点与远日点在公转轨道上作旋进运动。这个近日点进动变化的周期平均为2.17万年(A.Berger根据近80万年来的资料统计,在1.9万~2.3万年间变化)。地球自转的赤道面和绕太阳公转的黄道面之间的交角称为黄赤交角。目前黄赤交角为23°26'21.448"(公元2000年的数值)。黄赤交角的变化范围在22°00'~24°30'之间,变化周期约为4.1万年。此外,地球还存在着绕太阳公转的轨道偏心率的变化,根据A.Berger(1984)的研究结果,在最近160万年内,地球轨道偏心率的变化具有相当明显的准10万年周期(约9.5万年)。
上述三种地球运动的周期性,与米兰柯维奇研究的沉积旋回、海平面升降、冰期与间冰期周期的出现完全对应,并进而造成生态变迁、生物种群迁移以及土壤层发育等变化。因为上述地球轨道参数的变化,其实就是日地之间的距离与角度的变化,它使地球接受太阳辐射能的数量发生显著变化,从而对地球的气候、环境产生重大的影响。
太阳系的八大行星在绕太阳公转时,它们的相对位置有时会聚集在一个角度较小的范围内,接近于“直列”或“联珠”的状态。过去,一般所讲的“八星汇聚”或“联珠”,是指以日心为坐标原点,八大行星运行到太阳的同一侧,且最外两颗行星的日心张角最小的情况。这种汇聚对地球环境的影响,一般认为是微不足道的。然而,任振球(1990)发现,如果以地心为坐标原点,当太阳及其他所有行星都处在地球的同一侧,且最外两颗行星的视黄经差(也称地心张角)为最小时(图12-3),这样一种八星汇聚与中国近5000年来的气候变迁有着相当好的对应关系。
当八大行星地心汇聚处于冬半年,且地心张角小于或等于47°时,地球处于各种自然气象灾害严重的群发期,气温可下降3~5℃,沙漠扩大,气候干燥,大地震(6~8级)频发,海平面下降。这种以地心为坐标原点的八星汇聚,之所以对地球气候影响较大,完全是因为当太阳与其他七大行星都在地球的同一侧时(图12-3),整个太阳系的质量中心朝着远离地球的方向移动,使太阳与地球之间的距离增大。如果这种现象又正好发生在地球上某一地区的冬半年,地球公转速度冬慢夏快,这样就可使该地区冬季延长(达3.58天),接受太阳能的辐射量减少,出现寒冬、小冰期等气候寒冷的现象。如果八星地心汇聚发生在夏半年,则可引起地球公转半径夏长冬短、公转速度夏慢冬快,导致北半球出现夏长冬短气候变暖的趋势。北半球气候变暖,可促使冰川融化量增大,海平面因而升高。
尽管仅凭5000年很不完整的历史记录与资料,来讨论千年尺度的地球变化周期是困难的,对其机制更难以说清。不少天文学家不赞成各大行星的引力能够对地球产生较大影响,指出:所有行星对地球引力的总和仅及月球对地球引力的十万分之六。但上述解释对于开拓我们的思路仍然是有帮助的,值得进一步去探索。
淡水透镜体形成过程
第三为稳定阶段,此时岛礁下方的淡水透镜体的厚度不再发生明显增加,而是主要随着潮汐和降雨量的变化等呈现出周期性浮动。模拟研究还发现淡水透镜体的形成过程主要受两种动力学机制的影响,一种是长时间尺度的动力学机制,主要受控于大气降雨的入渗补给及地下水的向海排泄。另一种是短时间尺度的动力学特征,...
植物生长的周期性表现在哪些方面
3. 植物的周期性还可以观察到在长时间尺度上的植被变迁。例如,在干旱严重的地区,植被的类型会随着环境的变迁而发生变化,从乔木到灌木,再到耐旱植物,直至草本植物,最后可能演变为稀疏的草原、半荒漠乃至荒漠。请注意,原文中存在一些不准确的表达和错别字,如“分几旅梁简种”应为“分为几个简单...
地下水形成与演化属性特征
最小的时间尺度是1年,每年的6~10月为地下水主要补给期,11月至来年的5月为非主要补给期。目前,在我们所能研究的视野中,最大尺度可为万年,也存在相应的多雨期与少雨期。不同时间尺度的周期性变化,只是振幅不同,彼此具有自相似性。水循环过程中的多雨期与少雨期,以及地下水的主要补给期...
周期表示什么
周期表示的是某种现象、事件或事物变化的规律性反复出现的时长和顺序。这种周期性表现为在不同时间尺度上的重复性特征。在具体的语境下,周期可以涵盖多种含义和应用场景。一、周期的基本含义 周期是指某一事件或自然现象按固定时间间隔连续发生的规律性或重复性的特性。也就是说,在某个特定的时间范围内...
关于人的进化论,我一直不明白。
及多次不同时期的石器等等,很难想象它们属于同一人类文明时期。因此,科学家们又提出了多次史前文明的理论,认为地球上曾经有过多次史前人类及文明。人类的发展并不象以前想象的那样,而是周期性的,不同时期地球存在不同的文明。现代科学已认识到,一切事物发展皆有周期性。人有生、老、病、死;植物、...
为什么降雨分布不均是造成洪涝灾害的主要原因?
1.降水分布不均 我国降水的最大特点是时间和区域上分布的严重不均,这是导致洪涝和干旱频繁交替发生的根本原因。在时间上,年内降水集中于夏季,年际丰枯交替,形成多种尺度的周期性变化。在空间上,西北地区干旱少雨,东部特别是华南和东南沿海地区雨量丰沛。与世界同纬度地区相比,我国北纬35°以北(...
岛礁地下淡水透镜体的形成与演化过程研究取得新进展
第三为稳定阶段(Steady stage),此时岛礁下方的淡水透镜体的厚度不再发生明显增加,主要随着潮汐和降雨量的变化等呈现出周期性的上下浮动。模拟研究还发现淡水透镜体的形成过程主要受两种动力学机制的影响,一种是长时间尺度的动力学机制,主要受控于大气降雨的入渗补给及地下水的向海排泄。即淡水透镜体的...
什么是hurst指数
Hurst指数是一个在多个领域,如水文、地球物理、金融等,都非常重要的统计工具。该指数由英国工程师Hurst在研究中提出,主要用于分析时间序列数据的持久性或趋势。其核心概念在于描述数据表现出的长期记忆性特征,即数据在长时间尺度上是否具有某种趋势或周期性。具体来说,Hurst指数能够揭示时间序列数据是随机...
自然驱动力因素影响下未来若干年气候环境的演变
上述102a时间尺度的周期性波动规律表明,从20世纪下半叶开始的变冷及其干旱状况将持续到21世纪,包括河南平原区域气候将处于相对寒冷、干旱的阶段。 10.2.1.6 从气候环境演变的10a周期分析来看 10a周期即太阳活动11~22a的海尔周期。 从格陵兰冰心资料分析(见图7.5)来看,1900~1940年的温暖期之后,全球的气温在下降,这个...
流动人口是什么意思
在时间尺度上,可以按流动人口的出行规律分为定期和非定期流动人口。在定期流动人口中,又可根据当事人离开常住地在外居留时间的长短,划分为每日流动、季节性流动和周期性流动人口。除了时间和空间标准外,也可以根据流动的功能、当事人与流动目的地的认同程度等多种标准衡量流动人口。以上内容参考:百度...
度庆珍石: 【太阳黑子周期】(sunspot cycle)黑子活动各种时间尺度的准周期性变化,最著名的是太阳黑子11年周期. 太阳黑子相对数变化曲线1843年德国药剂师施瓦贝(H.S. Schwabe),通过他自己对太阳黑子二十余年的观测记录,发现太阳黑子的消...
二七区15645847896: 什么是月相 - ?
度庆珍石: 月相是一个天文学术语,是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼.随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着,这就是月亮位相变化,叫做月相.月相变化具有周期性,给人们提供了一种计量( 时间 )的尺度,( 阴历或农历 )就是以月相变化为基础而制定的.
二七区15645847896: 月相的周期性变化可作为测量时间的标准吗 - ?
度庆珍石: 从新月到满月再到新月,这是月相变化的一个周期,称为朔望月,平均29.53天.我们在时间的测量中学过,任何有周期性的事物都可作为测量时间的标准,我国农历的一个月就是根据朔望月规定的.
二七区15645847896: 周期性是什么意思?
度庆珍石: 不是每天, 周期性是指某件事的发生有一定的循环规律,而且这循环不断的发生有一个时间的尺度,通俗讲,3天发生一次,那么这个周期就是三天,按着这个规律,事情每3天发生一次.
二七区15645847896: 月相的周期变化成为人们 -- 的尺度?(星期的由来) 速度. 块?
度庆珍石: 月相的周期变化成为人们(计量时间)的尺度 星期的由来 七天为一星期即一周的记法由来已久.远在君士坦丁大帝于公元321年3月7日正式宣布形成定制后即一直相沿至今.星期是以月相的变化来定的,从朔日到上弦、望、下弦几乎都是七天.古代东方某些民族和犹太人用七曜记日,即一周七天与日、月和金、木、水、火、土这七个星对应起来,因此得名“星期”.每周第一天即日曜日,通称星期日.现在,“星期”已成为世界上通用的一种记日法.
二七区15645847896: 引起地质时期气候变化原因有哪些? - ?
度庆珍石: 所谓地质时期气候变化是大尺度的气候变化.气候变化的机制并没有确凿的研究成果,所以变化的原因只是人们认为可能有几个方面:1、地球运动参数的变化.包括轨道参数、速度、地轴倾斜角度等2、太阳活动的周期性变化3、地球内部变化.主要是构造运动、岩浆喷发4、陨石、小行星撞击5、上述几种原因相互作用 因为太复杂,可能人脑有限,还没有理清头绪 回答这个问题有点吃亏,没有看时间,都快过期了,提问的人还不来收割.
二七区15645847896: 时间数列的两个构要素是什么 - ?
度庆珍石: 1.时间数列的基本构成要素与分解 (1)时间数列的基本构成要素在进行时间数列分解时,一般把时间数列的构成因素按性质和作用分为四类:即长期趋势、季节变动、循环波动和不规则变动.长期趋势:时间数列在长时期内呈现出来的某...
二七区15645847896: 气候是怎样形成的? - ?
度庆珍石: 1、气候是某一地区在多年内的大气平均状况或统计状况.对气候概念的理解,可以同天气的概念加以对 比.注意强调以下两点:第一是时间尺度.天气的时间尺度比气候要短得多.天气变化快,变化的周期短.天气过程的时间分段一般以5天...
二七区15645847896: 简述月经周期的分期及各期的形成机制?(从卵巢·子宫内膜·雌激素·孕激素的变化等几个方面简述) - ?
度庆珍石: 正常月经具有周期性.出血的第一日为月经周期的开始,两次月经第一日的间隔时间称一个月经周期.卵巢的周期性变化:1.卵泡的发育及成熟:始基卵泡_窦前卵泡_窦状卵泡_排卵前卵泡2.排卵:排卵多发生在下次月经来潮前14日左右.3.黄体形成及退化:若卵子未受精,黄体在排卵后9~10日开始退化,黄体衰退后月经来潮.详情参见妇产科学第16页至27页.实在打不动了.你自己看吧.
二七区15645847896: 生态系统发育过程中的主要特征和变化规律 - ?
度庆珍石: 大概就是生物群落的结构和种类成分由简单到复杂,生物对环境的利用由不充分到充分,生产力由低到逐步增高,生物对环境的改造逐渐强烈.能流物流生态效率逐渐趋于稳定.自然条件下的生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展,直到生态系统达到成熟的最稳定状态为止.不好意思,我不是高手,就随便写写了,同期待高手的答案^_^