温室气体臭氧空洞

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1、第12章大气污染和全球气候教学内容:§1温室气体与全球气候变化§2臭氧层破坏问题§3致酸前体物与酸雨第12章大气污染和全球气候1．教学要求要求了解全球气候和全球污染，理解和掌握全球气候变化、臭氧层破坏和酸雨污染问题。2、教学重点本章重点介绍臭氧层破坏问题，致酸前体物与酸雨3、教学难点臭氧层破坏问题§1温室气体与全球气候变化一、全球气候变化问题1.温室效应：大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其它星球的剧烈冷热变化2.全球气候变暖的特征：近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为0.6℃全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的波动二、影响气候

2、变化的大气成分主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化碳等对地球辐射热量的收支平衡起重要作用1）CO2:主要来源于以下：燃料的使用：石油、天然气、煤等化石燃料的使用水泥的生产不合理的土地利用，改变并破坏植被的自然排放§1温室气体与全球气候变化全球气候变化问题大气中CO2含量1750年以前280ppm目前360ppm预计21世纪中叶540～970ppm气温20世纪增加了0.60.2oC海平面20世纪上升了10～20cm全球气候变化问题近代南北半球及全球平均温度的变化温室效应（GreenhouseEffect）机理温室效应机理全球能量平衡示意图。图中给出了基于地球表面区域的平均能量

3、（单位W/m2）流动。大约有49％的入射太阳辐射被地表直接吸收，但是温室气体效应增加了流向地表的能量。（资料来源：IPCC,1996a）温室效应机理温室具有与大气类似的对入射太阳辐射和射出热辐射的作用人类活动的影响CO2CH4N2OCFC-11HCFC-22CF4工业化前的浓度~280ppmv~700ppbv~275ppbv0001994年的浓度358ppmv1720ppbv312ppbv268pptv110pptv72pptv最近的浓度变化率1.5ppmv/a(0.4%/a)10ppbv/a(0.6%/a)0.8ppbv/a(0.25%/a)0ppvb/a(0%/a)5pptv/a

4、(0%/a)1.2pptv/a(2%/a)大气寿命中的（年）b50~200c12120501250000appmv＝每百万体积中的份额；ppbv＝每十亿体积中的份额；pptv＝每万亿体积中的份额。b初始质量以指数形式衰减到其初始值的1/e＝0.368所需的时间。c对于CO2，不能确定其唯一的大气寿命。因为不同的汇，其吸收速率不同。资料来源：IPCC，1996。1850年以来大气中温室气体浓度的增加人类活动的影响大气中CO2、CH4、N2O和CFCs的浓度变化趋势。在过去的一个世纪里，人类活动导致所有温室气体的浓度迅速增加。（资料来源：IPCC,1990）人类活动的影响人类活动的影响温

5、室气体年排放量/Mt·a-1全世界美国二氧化碳（CO2）298005300甲烷（CH4）37531一氧化二氮（N2O）5.70.5CFC-11,-12,-1130.70.1HCFC-220.20.1HFCs,PFCs,SF6NA0.034主要温室气体的年排放量人类活动的影响人类活动的影响1997年10个CO2排放量最大的国家的总年排放量（a）和各国人均年排放量（b）（资料来源：Marlandetal.,1999）人类活动的影响以单位GDP（$）的总能量消耗表示的各国的能源强度。所有数据均为1998年的，GDP以1990的US$表示。（资料来源：USDOE,2000）人类活动的影响某些

6、国家初级能量供应的碳强度。表明了过去几十年，单位能量的碳排放下降速率。（资料来源：PCAST，1997）人类活动的影响CO2emissionbyenergytypeinChina,1996气候变化的影响雪盖和冰川面积减少雪盖20世纪60年代以来减少10％冰川20世纪50年代以来减少10%～15％海平面上升过去100年10～20cm1990～21008～9cm气候变化的影响降水格局变化中高纬降雨量增大北半球亚热带降雨量下降，南半球增加气候灾害过多降水、大范围干旱、持续高温影响人体健康影响农业生产和生态系统气候变化的影响与1982-1983年厄尔尼诺时间相关的旱涝分布区影响气候变化的大气

7、成分CO2地球上的碳库：生物圈，海洋和大气，以及各碳库之间的二氧化碳年交换（Gt）CO2CH4气溶胶各成分的贡献1980到1990年期间人为源排放的温室气体对大气中波长8～12μm光线的透射率的影响。对流层臭氧可能也起到一定的作用，但程度难以确定。各成分的贡献预计到2030年全球气温大约平均升高3°C应对措施与策略1.控制温室气体的排放改变能源结构提高能源转换效率提高能源使用效率减少森林植被的破坏控制水田和垃圾填埋场的甲烷排放应对措施与策略不同燃料燃烧单位