地球的氣候變遷-全球氣候變遷

授課橘地科小編
追蹤人數 : 3
學習領域/科目別 地球科學
情境範疇 氣候變遷之影響與調適
題幹

海水中的氧同位素16與18的比例,會受到蒸發作用的強弱而改變,蒸發強時有較多的18O進入大氣,蒸發弱時有較少的18O進入大氣。而冰層內的氧同位素16 與18比例,則受到降水作用的強弱而改變,當雲向高緯度地區移動的過程中,出現較多次降雨的話,則抵達極區所降下的雪中,18O的量相對變少,若降水次數少時,則18O的量相對變多。下圖為距今五萬年內格陵蘭冰被(Ice sheet)鑽探計畫所鑽取出來之冰芯的δ18O數值變化(圖A)與來自深海岩芯內沉積物所埋藏之浮游性有孔蟲Neogloboquadrina pachyderma (B)的δ18O數值變化(圖B)。請回答下列問題:



問題一

1.已知氧同位素的比值可作為地質學中的古溫度計,請由上圖的δ18O數值變化,說明這五萬年之間的氣候變化情形:
(A)由浮游性有孔蟲的資料可知,這五萬年以來的氣溫均偏向間冰期
(B)由冰芯資料可知,以一萬五千年前為界線,圖左進入一寒冷時期,圖右為一溫暖時期
(C)由岩芯資料可知,以一萬五千年前為界線,在此之前氣候比今日要溫暖許多
(D)五萬年至一萬五千年前,氣溫相對較高,屬於較長時間的間冰期;一萬五千年至今日,氣溫相對較低,但有數次較溫暖的氣候事件出現
(E)五萬年至一萬五千年前,氣溫相對較低,屬於較長時間的冰期;一萬五千年至今日,氣溫相對較高,但有數次較寒冷的氣候事件出現

2.在圖上可以發現浮游性有孔蟲δ18O數值接近原點處數值變大,且數值大致落於1.3∼3.5,冰芯δ18O數值接近原點處數值亦變大,且數值大致落於-34∼-44,但兩者在同一時間段處所顯示的訊號變化卻呈現反相關。請問,造成此一現象的原因,因與下列何者有關?(應選三項)
(A)冰芯中的δ18O數值愈高反映當時氣溫愈高
(B)冰芯中的δ18O數值愈高反映當時氣溫愈低
(C)有孔蟲殼體中的δ18O數值愈高反映當時氣溫愈高
(D)有孔蟲殼體中的δ18O數值愈高反映當時氣溫愈低
(E)當冰芯的δ18O數值增高時,連帶造成有孔蟲殼體中的δ18O數值下降
(F)當有孔蟲殼體的δ18O數值增高時,連帶造成冰芯中的δ18O數值下降

3.在距今1.25萬年前至1萬年前之間,浮游性有孔蟲與冰芯之δ18O數值變化並未出現一定相關性。浮游性有孔蟲δ18O數值是上升的,但冰芯δ18O數值卻沒有太大變動。請問此一現象的出現,可能與下列何種敘述較為相關?(應選兩項)
(A)浮游性有孔蟲δ18O數值是上升表示海溫升高,但冰芯數值無太大變化,是因為此時格陵蘭地區一直處於相對寒冷的時期
(B)浮游性有孔蟲δ18O數值是上升表示海溫下降,但冰芯數值無太大變化,是因為此時格陵蘭地區一直處於相對溫暖的時期
(C)浮游性有孔蟲δ18O數值是上升表示海溫下降,但冰芯數值無太大變化,是因為此時格陵蘭地區一直處於相對溫暖的時期
(D)此一時期對應氣候事件為新仙女木事件,北極圈的大陸冰川因暖化出現的大量融冰水注入海中後減緩了溫鹽環流的速度
(E)由此可知,浮游性有孔蟲與冰芯中的δ18O數值變化,兩者之間沒有任何關聯性存在



參考答案 :
1. (E)
2. (A)(D)(F)
3. (C)(D)
搭配學習內容/學習表現 :
氣候變遷之影響與調適(Nb)

ENb-Vc-1 氣候變化有多重時間尺度的特性。
ENb-Vc-2 冰期與間冰期的氣溫變化及海平面的升降,對全球生物與自然環境會造成影響。
試題概念與分析 :
(1)由冰芯與浮游性有孔蟲的δ18O數值可知5萬年前到1.5萬年前之間,為一較冷時期,現稱為末次冰期。而過了1.5萬年前之後,溫度便開始逐漸上升。

(2)浮游性有孔蟲吸收海水裡的碳酸根離子與鈣離子用以形成其外殼,故其殼體可反映當時海水中的18O/16O比例。當氣候炎熱而蒸發旺盛時,海水中的18O便較容易因蒸發作用而離開海洋,使得海水中的18O數量相對要少,導致δ18O數值變低;反之,若氣候寒冷而蒸發不盛時,海水中的18O便不易離開海洋,使得海水中的18O數量相對要多,使得δ18O數值變高。而冰芯水體中的18O/16O比例,則與由赤道輸送至高緯度的水氣之降雨次數有關。當高低緯度溫差大時,兩者之間環流強盛,使得輸送過程中有機會出現較多的降雨,這便讓最後下雪形成冰層中的18O含量相對變少;反之,高低緯度溫差小時,兩者之間環流減弱,使得輸送過程中有機會出現較少的降雨,這便讓最後下雪形成冰層中的18O含量相對變多。

(3)浮游性有孔蟲δ18O數值高,表示低溫環境出現。此一時期,對應氣候事件為新仙女木事件,北極圈的大陸冰川因暖化出現的大量融冰水注入海中後減緩了溫鹽環流的速度,使得氣溫再度下降。

延伸閱讀材料
文章 地科素養試題超展開 VOL.8
推薦相關文章
留言