第一章 地质历史时期气候变化 1
第一节 隐生宙：疑云重重 3
1 混沌初开 3
2 生命之源 6
3 氧的革命 8
4 雪球地球 10
5 太阳的力量 11
第二节 显生宙：生命与气候 13
1 冷暖有常 13
2 造山运动 15
3 物种大灭绝：地球上的生与死 17
4 “始新世初极热期”的启示 23
5 渐新的世界 27
6 盖娅理论：地球是“活的” 28
第三节 第四纪：冰冷与人类作伴 31
1 地史上的“温度计” 32
2 轨道中的秘密 34
3 冰期-间冰期大气CO2浓度 37
4 喜马拉雅之风 39
5 冰的消长 41
6 新仙女木事件 42
7 巨兽的迁徙 44
第四节 全新世：开启人类新纪元 46
1 气候环境 46
2 北欧海盗的兴衰 50
3 气候变化与王朝更迭 54
4 驱动历史气候变化的因素 60
参考文献 64
第二章 现代气候 65
第一节 全球气候变暖 66
1 追溯历史——“气候变暖”的提出 66
2 地球是如何保温的？——温室效应理论 68
3 全球变暖的事实——孰是孰非 72
4 全球变暖的新证据 79
第二节 全球变暖的原因 94
1 太阳活动 95
2 火山喷发 96
3 人类活动 97
第三节 气象灾害无时不在——盘点国内外著名的极端事件 108
1 1998年洪魔肆虐，席卷全国 109
2 2003年地球发“高烧” 110
3 2005年和2012年飓风“卡特里娜”和“桑迪”袭击美国 110
4 2008年历史罕见的暴风雪和严寒“冻僵”欧亚多国 111
5 2009—2010年中国西南特大干旱刷新气象记录 113
6 2010年罕见高温干旱引发俄罗斯森林大火 113
7 2010年新疆遭受破纪录的雪灾 114
8 2011年春末夏初长江中下游地区旱涝急转 114
9 2011年雾霾天气何时休 115
10 2012年“7·21”特大暴雨袭华北 115
11 2013年夏季中国南方持续受高温“烤验” 116
第四节 气候变暖的主要影响——利或弊 116
1 冰川融化 117
2 海平面上升 120
3 粮食危机 122
4 珊瑚礁白化 123
5 人体健康 124
参考文献 125
第三章 地球气候变化的未来 128
第一节 科学家如何预测未来气候 129
1 全球气候模式 129
2 降尺度技术 137
3 气候模式的验证 139
第二节 迈向一个变暖的世界 143
1 未来全球的气候变化 143
2 未来中国的气候变化 154
第三节 未来气候变化的影响 156
1 未来全球气候变化的影响 156
2 未来中国气候变化的影响 159
第四节 模拟的不确定性与混沌现象 161
参考文献 165
第四章 地球气候突变 167
第一节 气候突变及其影响 169
1 气候突变 169
2 气候突变的影响 172
第二节 气候突变的证据——新仙女木事件 173
1 新仙女木冰芯证据 174
2 新仙女木事件的陆地证据 175
3 新仙女木事件的海洋证据 178
第三节 全新世气候的迅速变化 179
第四节 气候突变和翻转点 181
1 地球气候系统的翻转点 181
2 翻转点和气候变化增幅的反馈关系 188
3 是否存在一种全球性翻转点 188
4 翻转点或阈值可能导致不可逆事件的出现吗 188
第五节 引起气候突变的主要过程 189
1 海洋 190
2 冰冻圈 192
3 大气 193
4 陆面过程 196
5 外强迫 197
6 其他异常现象 198
第六节 全球变暖与气候突变 199
1 未来北大西洋热盐环流的变化 199
2 热盐环流不稳定性与有限的可预测性 201
3 未来主要气候模态的变化 202
4 未来水循环突变的可能性 203
5 未来冰盖的变化 203
6 未来展望 204
参考文献 206
第五章 我们应该做什么 207
第一节 国际行动：共同但有区别的责任 208
第二节 适应气候变化：改变与重建 209
1 中国的防灾减灾工程建设：工程庞大，体系完整 211
2 农业：改变传统的农业事宜 213
3 森林和其他生态系统：重现往日的美丽 214
4 水资源：从南水北调到海冰淡化 218
第三节 减缓气候变化：绿色的抉择 221
1 绿色能源：取之不尽，前景诱人 222
2 中国的节能减排工程：向世界昭示中国的努力 235
3 做出你的贡献：别小看生活中小小的努力 236
第四节 绿色经济：机遇和财富 240
第五节 地球工程：最后的手段 241
1 捕获利用与封存：二氧化碳的归宿 242
2 太阳辐射管理技术：给地球降温 248
第六节 结束语：希望与信心 252
参考文献 253