全球尺度。空间范围在20000km以上，大约相当于半球至全球尺度。特征事件有太阳辐射能的分布，大气环流和洋流，温室效应加剧与全球气候变化，臭氧层的破坏，地球和生命的起源等。这些事件发生在一个相当宽的时间谱之内（一年至几十亿年），并且不同时间尺度的过程是互相影响的。
空间范围在100~2000km，相应的地域单元有大陆、大洋、陆地上的自然地带和自然地区以及海区等。特征事件有季风和大型天气过程（台风、气旋、反气旋、锋面）、海流、厄尔尼诺-南方涛动、岩石圈板块构造运动与造山运动、冰期-间冰期交替、气候带与地带性植被——土壤的形成等。这些事件也发生在一个相当宽的时间谱之内（一年至十几亿年），并且不同时空尺度的事件之间相互作用显著。
地方尺度。空间范围在10~100km， 特征事件有地震、流域的水土流失、中尺度天气系统（如中气旋、雷暴等）、植物物候期的水平变化、城市气候与大气污染、河流与水域的污染、成矿作用等。这些 事件的时间谱可以从小于一天到百万年，幅度略小于全球和区域尺度。各事件发生的原因通常限于当地，使彼此间的联系性减弱，个体性增强，事件的影响往往也限 于当地。
局地尺度。空间范围在10km以下，特征事件有火山爆发、小流域地表侵蚀、小尺度天气系统（如龙卷风、山谷风等）、植物物候期随地形的变化、植被冠层的微气象、土壤的养分循环、点源和线源污染事件等。这些事件发生的时间谱很小，大多局限于几秒到一年之内，其空间特质性非常明显。
全球系统中各种事件和过程的时间与空间尺度是相关联的。一般来说，较大空间尺度的事件和过程，其时间尺度的范围也较大；而较小空间尺度的事件和过程，其时间尺度范围也较小。如全球气候变化的空间尺度可达20000km以上，相应的时间尺度为几十年到百年，而植被冠层微气象变化的空间尺度仅为数厘米到数米，相应的时间尺度是几秒到几分钟。
7、太阳活动如何驱动全球变化？
答：太阳活动是太阳表面上一切扰动现象的总称，主要包括：发生在光球表面的黑子、光斑，发生在色球层的谱斑、耀斑，以及日珥、日冕等。一般用黑子活动代表太阳活动，黑子越多，太阳活动越强，其他太阳活动都和黑子活动呈同步变化，太阳常数的短期变化也与黑子的变化一致。
太 阳辐射直接驱动了发生在地球表面的各种过程。太阳辐射的变化改变了到达大气顶层的能量，并通过影响物理气候系统的能量收支平衡导致气候变化，进而引起全球 变化。太阳活动增强时太阳辐射增强。通过分析过去的气候变化与太阳活动的关系发现，太阳黑子活动弱时气温偏低，历史上太阳活动极小期是冷期，如太阳黑子活 动出现特低值的蒙德尔极小期，太阳常数可能比现代低1%，对应于17世纪的小冰期。
8、驱动全球变化的内力因素有哪些？它们在全球变化中如何起作用？
答：地球内力对全球变化的驱动主要表现在板块运动所造成的海陆分布形式的变化、海底地形与陆地地形的变化、火山活动等，均能引发进一步的变化过程，导致全球变化。
（1） 海陆分布变化。板块运动引起的大陆漂移和海底扩张以及与此相关的海面升降，造成海陆分布格局及海洋和陆地面积对比的变化，陆地的位置和组合关系不同，对全球的温度和降水格局均会产生深刻的影响。
（2） 山地和高原的隆起。海陆分布格局的变化及其影响通常发生在106-107年尺度上，而在104-105年尺度上对全球变化影响最大的板块运动事件是以垂直运动为主的巨地形变化。高海拔的高原、山地的低温环境为冰川和积雪的积累提供了大范围场所，这些冰雪通过反射的反馈作用成为温度升降变化的放大器，增强气候变化的不稳定性，从而对全球变化产生与极地冰盖性质相近的作用。
（3） 火山活动。火山喷发能够把大量气体和火山灰抛向高空，火山尘幕中的固体粒子直径在0.5~2μm，甚至更小，它们可在平流层大气中停留1年以上，并通过对平流层化学及动力学的影响而介入全球变化过程。它们可以改变平流层的化学成分并造成化学过程异常，从而对大气中的CO2和O3等 的平衡产生影响，而受火山活动影响最大的，可能是平流层中气溶胶及其化学性质的变化所造成的太阳辐射收支的变化。强火山爆发能在平流层下部形成一个持久的 含有硫酸盐粒子的气溶胶层，它们存留在平流层中增加了大气的反射率，因而减少了到达地面的直接太阳辐射，进而导致温度下降，这个影响被称为“阳伞效应”。
9、简要描述一下全球变化中的人为因素。
答：人类从自然环境中逐步分离，最终独立于自然系统，成为地球系统的一个重要组成部分，同时也成为影响自然过程、导致自然环境变化的一个重要营力。人类活动所引起的地球系统状态和功能的改变，在工业化以来的200多年里急剧加速，在几十至几百年的时间尺度上，人类活动对全球变化的影响与全球变化对人类的影响均极为显著，人类生态系统过程已成为全球变化过程一个不可忽视的组成部分。
人类活动产生的CO2、CH4、N2O、SO42-和PO43-等使得大气化学过程、土壤化学过程、海洋化学过程发生变化。人类生态系统的建立和维持所造成的自然环境破坏与污染使得地球表层系统中的一些成分相对增加，甚至出现一些在自然状态下不存在的成分，另一些成分相对减少甚至消失，从而造成各个组成成分的构成和性质的显著变化。人类向大气中排放CO2、CH4等使温室气体含量增加且出现新的温室气体成分，排放到大气中的氟氯昂等氟氯烃类物质和氮氧化合物正在导致臭氧层破坏，酸性气体排放导致酸雨的发生。在生物界，人类驯化的作物替代了森林和草原，野生动物被驯化动物所取代或被排斥到生态边缘而灭绝或濒临灭绝，人类生态系统替代自然生态系统不仅减少了系统的生物量，而且减少了物种的多样性，进一步加速了生物灭绝过程。
排入到江河中的各种有机和无机污染物导致水体污染，各种人工合成材料的出现也改变了固体地球物质的组成。
土 地覆盖的变化、地球系统组成成分的变化最终会导致自然系统功能的失调和变化，并通过累积性变化或系统性变化两种方式导致全球变化。在人类的干预下，许多自 然过程的功能正在发生显著变化，一些功能得到强化，另一些功能遭到削弱甚至丧失，自然系统的平衡因此破坏，进而发生全球变化。
%%%%%%%%以上7、8、9为全球变化的驱动力，分别为外部因素、内部因素和人为因素~~~~~~~~~~
10、简述全球变化的三大循环过程（下面11-13将对重点循环过程一一叙述）
答：三大循环过程包括生物循环、能量循环和水循环。
（1）生物循环包括：陆地和海洋生物参与的C、N、P、S元素的循环；上述循环进一步在大气作用下发生的循环；地球表面生物的地球化学循环。
（2） 能量循环。地球的能量循环主要是太阳辐射与地气系统相互作用的结果。如果把地表和对流层大气看作一个整体，在这个系统中，收入部分是由地表和大气吸收的太 阳辐射所组成，而支出部分则是辐射到宇宙空间去的地面和大气长波辐射，地气系统的辐射差额则是随纬度增高而由正值转变为负值。辐射差额的这种分布，正是引 起高低纬度之间大气环流和洋流产生的基本原因。
（3）水循环。全球水分循环主要是通过地表径流、蒸发、水汽输送和降水等作用实现的。
11、试述全球碳循环过程及其机制及特点
答：自然界碳的活动贮存库主要是海洋、大气和有机体。在无机环境中，碳主要以CO2或者碳酸盐的形式存在。地球系统中的碳绝大部分以有机化合物和碳酸盐形式埋藏在沉积岩中，溶解在海洋中的无机碳是近地表最大的碳源，是地球系统中除岩石圈外最大的碳库。土壤是陆地上最大的碳源，而大气中碳的含量比全球植物活体中碳含量的总和还多。
生 态系统中的碳循环基本上是伴随着光合、呼吸和分解过程进行的。在较长的时间尺度上，地质因素对于碳循环也是重要的，因为贮存在沉积岩中的大量碳（煤、石油 和天然气等）是生态系统在过去年代中所固定的，它们暂时退出了生物圈活跃的生物地球化学循环。在全球碳循环中，大气中的CO2与陆地植被和海洋之间交换的通量最大。通过大气环流的作用，海洋与陆地二者上空大气中的CO2含量大体一致。在陆地的碳循环过程中，大气中的CO2被植被所固定，大部分通过生物的呼吸和分解作用从植物、动物或土壤释放到周围环境中去，有些贮存在有机体中被长期埋藏。在海洋的碳循环过程中，海洋生物利用海洋中溶解的CO2进行光合固碳作用，其中一部分生物残体分解释放出CO2，另一部分形成生物碳酸盐沉积，与无机碳酸盐一起固定在岩石圈中，直到受地质作用被抬升到地表经风化作用而重新释放出CO2。除上述过程外，火山活动所释放的CO2、自然火灾、化石燃料燃烧和森林破坏等对大气中的CO2的含量及碳循环过程亦有重要影响。
在 海水中，碳主要沿两种途径循环流动，一种是在海流驱动下的物理运动；另一种是通过浮游植物的光合作用，海洋中动、植物的呼吸作用。以及沿食物链的生物化学 传递。在温跃层上下，碳的浓度是不同的，在上层暖水带和下层冷水带之间的溶解碳相互交换，并发生漩涡导致混合作用，从而使10%~20%的微粒物质沉入洋低。在那里大约15%的碳酸钙被结合成为深海沉积物，归入缓慢的碳循环过程。
陆地环境中也存在碳的慢循环和快循环两种过程。动、植物残体，土壤腐殖质，新生泥炭和大的植物茎干与根属于，慢循环碳库；而植物的叶片和动植物活体等则属于快循环碳库。
