第十二章 温室气体与全球气候变化

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1、第十二章大气污染和全球气候第一节温室气体和全球气候变化第一节臭氧层破坏问题第一节致酸前体物与酸雨第一节温室气体与全球气候变化一、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第一节温室气体与全球气候变化一.全球气候变化问题近代南北半球及全球平均温度的变化地球的温度是由地球吸收的太阳短波辐射的速率和地球反射入太空的长波辐射的速率决定的。太阳辐射是最大波长为400～800nm的可见光。大气中的水蒸气、二氧化碳以及其它微量气体如甲烷、臭氧、氟

2、利昂等，可以使太阳的短波发射几乎没有衰减地通过，但它们可以吸收长波辐射，其作用有类似温室的效应，被称为“温室气体”。1.温室效应（GreenhouseEffect）机理第一节温室气体与全球气候变化温室气体吸收长波辐射并再反射回地面，从而减少向外层空间的能量净排放，使大气层和地面温度升高，这就是“温室效应”。目前已经发现近30种温室气体，其中二氧化碳起重要作用，其贡献率约为50%～60%。甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起着相当的作用。1.温室效应（GreenhouseEffect）机理第一节温室气体与全球气候变化1.温室效应（GreenhouseEffect）机理2.人类活动

3、的影响自然界本身会产生各种温室气体，但自然界同时也在吸收和分解它们。在地球的长期演变过程中，大气中温室气体的变化是很缓慢的，处于基本平衡的循环状态。工业革命后，大量森林植被被迅速砍伐，化石燃料的使用量也以惊人的速度在增长，从而导致人为的温室气体排放量的不断增加。第一节温室气体与全球气候变化2.人类活动的影响大气中CO2、CH4、N2O和CFSCs的浓度变化趋势（资料来源：IPCC，1990）2.人类活动的影响大气中CO2、CH4、N2O和CFSCs的浓度变化趋势（资料来源：IPCC，1990）2.人类活动的影响2.人类活动的影响1997年10个CO2排放量最大的国家的

4、总年排放量（a）和各国人均年排放量（b）（资料来源：Marlandetal.,1999）第一节温室气体与全球气候变化2.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）第一节温室气体与全球气候变化3.气候变化对自然界和人类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％海平面上升由温暖化引起的海洋热膨胀和极地冰川融化，会使海平面高度上升。过去100年10～20cm1990～2100预计8～9cm第一节温室气体与全

5、球气候变化3.气候变化对自然界和人类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增大，南半球减少气候灾害过多降水、大范围干旱、持续高温影响人体健康加大人群的发病率和死亡率影响农业生产和生态系统一些地区生长季节延长，另一些地区的自然生态系统可能会无法适应气候增温的变化。第一节温室气体与全球气候变化二.影响气候变化的大气成分第一节温室气体与全球气候变化1.CO2CO2是最主要的温室气体。自工业革命以来，大气中CO2的浓度一直在增加。2.CH4大气中CH4的浓度有季节变化和若干年的周期性变化。CH4的浓度间接地取决于太阳光的强度，以及O3、NOx、CO2和碳氢化合物

6、的浓度。3.N2ON2O的浓度每年以0.2%～0.3%的比例增加。N2O主要产生于土壤中硝酸盐的脱氮和氨盐的硝化。氮肥施用量的的增加将增加大气中N2O的浓度。4.氟利昂类氟利昂类是温室效应极强的温室气体。虽然其浓度显著低于其它温室气体，但对温室效应的贡献率达到了12%～20%。第一节温室气体与全球气候变化5.气溶胶气溶胶的冷却效应与温室效应在同一量级上。总的来看，气溶胶的存在，使地球表面变冷。三、应对措施与策略1.控制气候变化的途径（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第一节温室气体与全球气

7、候变化三、应对措施与策略不同燃料产生单位热量CO2排放量三、应对措施与策略（2）增加温室气体的吸收植树造林采用固碳技术CO2分离、回收，注入深海或地下化学、物理、生物方法固定适应气候变化培养新农作物品种，调整产业结构等第一节温室气体与全球气候变化2.控制气候变化国际行动1992年，联合国环境与发展大会《气候变化框架公约》20世纪90年代末，发达国家温室气体年排放量控制在1990年水平1997年，《京都议定书》明确各发达国家削减温室气体排放的比例第一节温室气体与全球气候变化《京都议定书》规定的温室气体排放限值2.控制气候变化国际行动第二节臭氧层破坏问题