全球变化

持久理解 (STB-4)： 局部和区域的人类活动会对全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.A： 解释平流层臭氧对地球生命的重要性。

• STB-4.A.1 平流层臭氧层对于地球上生命的演化以及地球上生命的持续健康与生存至关重要。
• STB-4.A.2 平流层臭氧耗损由人为因素（如氯氟碳化物，CFCs）和自然因素（如南极春季初期大气中冰晶的融化）共同引起。
• STB-4.A.3 平流层臭氧减少会导致到达地球表面的紫外线辐射增加。接触紫外线可能导致人类患皮肤癌和白内障。

持久性理解 (STB-4)： 局部和区域的人类活动会对全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.B： 描述用于替代氯氟烃（CFCs）的化学品。

• STB-4.B.1 可以通过用不消耗臭氧层的替代品替换消耗臭氧层的化学物质来缓解臭氧层损耗。氢氟碳化物（HFCs）是其中一种替代品，但其中一些是强效温室气体。

持久理解（STB-4）： 局部和区域的人类活动会对全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.C： 识别温室气体。

• STB-4.C.1 主要的温室气体包括二氧化碳、甲烷、水蒸气、氧化亚氮和氯氟烃（CFCs）。
• STB-4.C.2 虽然水蒸气是一种温室气体，但由于其在大气中的停留时间较短，因此对全球气候变化没有显著贡献。
• STB-4.C.3 温室效应导致了地球表面维持生命所需的温度。

学习目标 STB-4.D： 识别温室气体的来源及其增温潜能。

• STB-4.D.1 二氧化碳的全球增温潜势（GWP）为1，被用作比较不同温室气体及其对全球气候变化影响的基准点。氯氟烃（CFCs）具有最高的GWP，其次是氧化亚氮，然后是甲烷。

持久理解 (STB-4)： 局部和区域的人类活动会对全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.E： 识别温室气体增加对人类健康和环境构成的威胁。

• STB-4.E.1 由大气中过量温室气体引起的全球气候变化，可能导致多种环境问题，包括冰盖融化及海水热膨胀导致的海平面上升，以及疾病传播媒介从热带地区向两极扩散。这些问题可能引发人口动态变化，并促使人口发生相应迁移。

持久性理解 (STB-4)： 局部和区域的人类活动会在全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.F： 解释气候的变化，包括短期和长期变化，如何影响生态系统。

• STB-4.F.1 地球在地质历史时期经历了气候变化，全球温度的重大变化导致了变暖期和冷却期，这些变化已通过 $\text{CO}_2$ 数据和冰芯记录得以证实。
• STB-4.F.2 气候变化的影响包括气温升高、永久冻土和海冰融化、海平面上升以及沿海人口的流离失所。
• STB-4.F.3 海洋生态系统受到海平面变化的影响，既有正面影响，例如在新的被淹没的大陆架上形成的栖息地；也有负面影响，例如原本位于透光层的水下群落可能不再处于海水的透光层中。
• STB-4.F.4 由大气环流产生的风有助于将热量输送到地球各地。气候变化可能会改变环流模式，因为温度变化可能会影响哈德利环流圈（Hadley cells）和急流。
• STB-4.F.5 洋流，即大洋传送带，将热量输送到世界各地。当这些洋流发生变化时，会对全球气候产生重大影响，尤其是在沿海地区。
• STB-4.F.6 气候变化可以通过温度和降雨量的变化影响土壤，进而影响土壤的适宜性并可能增加侵蚀。
• STB-4.F.7 地球的极地地区对全球气候变化的响应速度更快，因为这些地区的冰雪将最多的能量反射回太空，从而形成正反馈循环。
• STB-4.F.8 随着地球变暖，冰雪融化，意味着较少的光能辐射回太空，而是被地球表面吸收。这反过来导致极地地区进一步变暖。
• STB-4.F.9 北极对全球气候变化的响应时间是由涉及海冰融化和冻土解冻的正反馈循环引起的，并随后释放出甲烷等温室气体。
• STB-4.F.10 极地地区冰雪丧失的一个后果是对依赖冰雪作为栖息地和食物的物种的影响。

持久理解 (STB-4)： 局部和区域的人类活动会对全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.G： 解释海洋变暖的原因和影响。

• STB-4.G.1 大气中温室气体的增加导致了海洋变暖。
• STB-4.G.2 海洋变暖以多种方式影响海洋物种，包括栖息地丧失以及代谢和生殖方面的变化。
• STB-4.G.3 海洋变暖导致珊瑚白化，即珊瑚体内共生藻类的流失使珊瑚变白。部分珊瑚能够恢复，而另一些则会死亡。

持久性理解 (STB-4)： 局部和区域的人类活动会对全球层面产生影响。

学习目标 STB-4.H： 解释海洋酸化的成因和影响。

• STB-4.H.1 海洋酸化是指海洋pH值的下降，主要是由于大气中 $\text{CO}_2$ 浓度的增加，并可以用化学方程式表示。
• STB-4.H.2 随着更多 $\text{CO}_2$ 被排放到大气中，吸收了大量该 $\text{CO}_2$ 的海洋会变得更加酸性。
• STB-4.H.3 导致海洋酸化的人为活动包括那些导致大气中 $\text{CO}_2$ 浓度增加的活动：化石燃料燃烧、车辆排放以及森林砍伐。
• STB-4.H.4 海洋酸化会损害珊瑚，因为酸化使其难以形成外壳，这是由于碳酸钙的流失所致。

持久理解 (EIN-4)： 一个物种的健康与其生态系统密切相关，微小的环境变化可能会产生巨大影响。

学习目标 EIN-4.A： 解释与入侵物种相关的环境问题及其控制策略。

• EIN-4.A.1 入侵物种是指那些能够在其正常栖息地之外生存，有时甚至繁衍生息的物种。入侵物种有时可能带来益处，但当它们威胁到本地物种时，即被视为入侵物种。
• EIN-4.A.2 入侵物种通常属于泛化种、r-对策者，因此可能在资源竞争中胜过本地物种。
• EIN-4.A.3 可以通过多种人为干预手段来控制入侵物种。

持久理解 (EIN-4)： 一个物种的健康状况与其生态系统密切相关，微小的环境变化可能会产生巨大影响。

学习目标 EIN-4.B： 解释物种如何变得濒危以及应对该问题的策略。

• EIN-4.B.1 多种因素可能导致物种面临灭绝威胁，例如过度捕猎、食谱狭窄、被入侵物种竞争压制，或具有特定且有限的栖息地需求。
• EIN-4.B.2 当暴露于相同的生态系统变化时，并非所有物种都会面临灭绝危险。能够适应环境变化或能够迁移到新环境的物种，面临灭绝的可能性较小。
• EIN-4.B.3 选择压力是指任何改变环境中生物行为及适合度（fitness）的因素。
• EIN-4.B.4 某一生态系统中的物种会为了领地、食物、配偶和栖息地等资源而相互竞争，这种竞争可能导致物种濒危或灭绝。
• EIN-4.B.5 保护动物种群的策略包括将偷猎定为犯罪、保护动物栖息地以及制定相关立法。

持久理解 (EIN-4)： 物种的健康与其生态系统紧密相关，微小的环境变化可能会产生巨大的影响。

学习目标 EIN-4.C： 解释人类活动如何影响生物多样性以及应对该问题的策略。

• EIN-4.C.1 HIPPCO（栖息地破坏、入侵物种、人口增长、污染、气候变化和过度开发）描述了导致生物多样性下降的主要因素。
• EIN-4.C.2 当大片栖息地被分割成较小且孤立的区域时，就会发生栖息地破碎化。栖息地破碎化的原因包括道路和管道的建设、为农业或开发而进行的清理，以及伐木。
• EIN-4.C.3 对特定生态系统的居民产生不利影响的栖息地破碎化规模因物种而异。
• EIN-4.C.4 全球气候变化可通过温度、降水的变化以及海平面上升导致栖息地丧失。
• EIN-4.C.5 部分生物已被部分或完全驯化，现在被管理以获取经济回报，例如蜜蜂群和家畜。这种驯化可能对生物的多样性产生负面影响。
• EIN-4.C.6 人类减轻生物多样性丧失影响的一些方法包括建立保护区、利用栖息地走廊、推广可持续的土地利用方式以及恢复丧失的栖息地。