太陽(yáng)輻射、下墊面、大氣環(huán)流等是氣候形成因子。氣候的變化與這些形成因子的變化是分不開(kāi)的。
1．太陽(yáng)輻射的變化。太陽(yáng)輻射是氣候形成的最主要因素。氣候的變遷與到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射能的變化關(guān)系十分密切。引起太陽(yáng)輻射能變化的因素是多方面的。例如，地球軌道偏心率的改變。地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道是一個(gè)橢圓形，現(xiàn)在這個(gè)橢圓形的偏心率（e）約為0.016。研究表明，地球軌道偏心率是在0.00～0.06之間變動(dòng)，其周期約為96 000年。以目前的情況看，地球在近日點(diǎn)時(shí)所獲得的天文輻射量（不考慮其他條件的影響）較現(xiàn)在遠(yuǎn)日點(diǎn)的輻射量約大1／15。當(dāng)偏心率e為極大值時(shí)，此差異就成為1／3。再如，地軸傾斜度的變化，也會(huì)改變不同緯度帶接受到的太陽(yáng)輻射能的多少。現(xiàn)在地軸傾斜度為23.44°，最大時(shí)可達(dá)24.24°，最小時(shí)為22.1°，變動(dòng)周期約40 000年。這個(gè)變動(dòng)使太陽(yáng)直射緯度的范圍，以及出現(xiàn)極晝極夜緯度的范圍發(fā)生變化。此外，火山活動(dòng)引起的大氣透明度的變化，太陽(yáng)活動(dòng)的變化等，都會(huì)直接或間接地使太陽(yáng)輻射發(fā)生變化。
2．下墊面地理?xiàng)l件的變化。在整個(gè)地質(zhì)時(shí)期中，下墊面的地理?xiàng)l件發(fā)生了多次變化，對(duì)氣候變化產(chǎn)生了深刻影響。其中以海陸分布和地形的變化對(duì)氣候變化影響最大。在各個(gè)地質(zhì)時(shí)期，地球上海陸分布的形勢(shì)是有變化的。不同的海陸分布格局，決定了不同的洋流分布。寒暖性質(zhì)不同的洋流，會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生不同的影響。海陸的變遷對(duì)氣候的影響也是顯而易見(jiàn)的。例如，在地史上，現(xiàn)在的喜馬拉雅山所在地是一片汪洋，直到距今約7 000萬(wàn)～4 000萬(wàn)年的新生代早第三紀(jì)，這里地殼才上升，變成一片溫暖的淺海。由于這片海區(qū)的存在，有海洋濕潤(rùn)氣流吹向今日我國(guó)西北地區(qū)，所以那時(shí)的新疆、內(nèi)蒙古一帶氣候是濕潤(rùn)的。后來(lái)由于出現(xiàn)了喜馬拉雅山等山脈，這些山脈成了阻止海洋季風(fēng)進(jìn)入亞洲中部的障礙，因此新疆和內(nèi)蒙古的氣候才變得干旱。
3．大氣環(huán)流和大氣化學(xué)組成成分的變化是導(dǎo)致氣候變化和產(chǎn)生氣候差異的重要因素。例如，20世紀(jì)50年代和60年代，北半球大氣環(huán)流的主要變化是北冰洋極地高壓的擴(kuò)大和加強(qiáng)。北極變冷導(dǎo)致極地高壓加強(qiáng)，氣候帶向南推進(jìn)。從1961～1970年，這十年是經(jīng)向環(huán)流發(fā)展最明顯的時(shí)期，也是我國(guó)氣溫最低的十年。在轉(zhuǎn)冷最劇烈的1963年，冰島地區(qū)竟被高壓所控制，原來(lái)的冰島低壓移到了大西洋中部，亞速爾高壓也相應(yīng)南移，這就使得北歐奇冷，撒哈拉沙漠向南擴(kuò)展。CO2、CH4、N2O、O3等成分是大氣中固有的，CFC11（氟里昂11）、CFC12（氟里昂12）是由近代人類(lèi)活動(dòng)引起的。這些成分在大氣中的含量雖然很少，但是對(duì)地氣系統(tǒng)的輻射能收支平衡卻起著極其重要的作用。這些成分濃度的變化必然會(huì)對(duì)地球氣候系統(tǒng)造成明顯擾動(dòng)，引起全球氣候變化。
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