温室效应与全球变暖
全球变暖温室效应的成因及对人类的影响
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全球变暖温室效应的成因及对人类的影响摘要:全球变暖如今已成为全世界都在关注的问题,关于其成因目前普遍认为和温室效应有关。
全球变暖对人类对地球以及对整个生态环境影响都是巨大的……关键词:全球变暖,温室效应,背景,成因,影响艾曼纽勒华拉杜里曾对气候的变化进行全面研究,利用树木年轮,葡萄收获日期及阿尔卑斯山脉冰川进退等证据,记述了包括小冰期在内的温暖与寒冷周期,从而证明,在历史上气候完全不是持续不变的。
【1】然而曾有美国科学家指出,由于人类的干预,从古代有农业活动开始,我们地球的温度就在持续升高,特别是在工业革命之后全球温度升高的速度越来越快。
如今,全球环境变暖已成为全世界都在关注的问题。
全球变暖与温室效应全球变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。
原因很可能是由于温室气体排放过多造成。
全球气候变暖是一种“自然现象”。
由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。
【2】全球气候变暖的背景早在1908年,瑞典科学家斯凡特·阿兰纽斯就发现大气中二氧化碳浓度与地球表面平均温度之间存在正比关系,纬度越高,比例系数也越大。
30年之后,英国科学家卡兰达提出严厉警告,人类排放的微量气体足以改变全球气候。
可惜他们的主张都没有引起人们的重视。
严格意义上说,他们应算是“全球变暖说”人类活动致气候改变这一派的奠基人。
近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。
进入八十年代后,全球气温明显上升。
根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏0.75度。
自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏0.25度,而海洋温度上升了摄氏0.13度)。
温室效应和全球变暖引言
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10
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大气气溶胶的气候效应
下图列出了从2000年3月到2004年5月间的全球平均能量收支平衡,可以看 出,到达地球表面的太阳辐射中,有37%左右被大气气溶胶的散射作用和 云的反射作用反射回了太空。而云的形成与气溶胶的浓度又有很大关系。
Kevin E. Trenberth, John T. Fasullo, Jeffrey Kiehl. EARTH’S GLOBAL ENERGY BUDGET. [J]. AMERICAN METEOROLOGICAL SOCIETY, 2009, 3.
温 室 气 体 浓 度 分 布 地表
E1
E2
T1
太
E2
阳
T1< T2
辐
射
T2< T3
地表辐射(红外辐射)
T3< T4 T4< T5
温室气体浓度增加使地表温度上升
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CO2是罪魁祸首?
罪 证 1 : CO2 在 地 球 辐 射 的红外波段有很强的吸 收谱带。 罪证2:太阳系中各星球温室效应的对比可见一斑。
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热的传递和感觉
气体分子平动、振动、转动能: 每个自由度 E=1/2KT
N2分子
气气温温高低 分分子子运运动动较缓快慢
热热辐辐射射
CO2分子
地表辐射
O2分子
分分子子碰碰撞撞
人体与空气的热平衡
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全球变暖的原因
根据前述原理,全球变暖的原因可以归结为温室气体增加,导致温室效 应更加显著,从而使地表温度更高。
温室气体排放对全球气候变化的影响
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温室气体排放对全球气候变化的影响温室气体排放对全球气候变化的影响全球气候变化是当前全球面临的重大环境问题之一,而温室气体的排放被认为是其主要原因之一。
温室气体排放不仅对大气层的组成产生直接影响,还引发了气候变化的一系列连锁反应,给地球生态系统和人类社会带来了巨大的挑战与威胁。
本文将从科学角度探讨温室气体排放对全球气候变化的影响。
一、温室气体的来源及排放情况温室气体,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氟利昂(CFCs)等,主要由人类活动产生。
其中,二氧化碳是最重要的温室气体,主要来源于化石燃料的燃烧和森林砍伐等人类活动。
甲烷则主要来自于动物农业、排泄物和垃圾填埋等过程。
这些温室气体排放已达到前所未有的水平。
据统计,自工业革命以来,全球温室气体排放量呈加速增长趋势,特别是近几十年来的快速增长,导致大气中温室气体浓度不断上升。
二、温室气体排放对气候变化的影响1. 温室效应导致气温上升:温室气体的主要作用是吸收地球表面的红外辐射,阻止其散发到太空中,从而提高了地球的平均表面温度,形成所谓的温室效应。
随着温室气体的大量排放,大气中温室气体浓度上升,温室效应加强,导致地球气温持续上升。
2. 极端气候事件增多:温室气体排放导致气候系统的紊乱,增加了极端天气事件的发生概率。
例如,全球变暖导致海洋表面温度升高,加剧了热带气旋的形成和发展,使得飓风、台风等极端天气事件更加频繁和猛烈。
3. 海平面上升:温室气体排放引起的全球变暖导致两个主要效应,一个是冰川融化,另一个是海水膨胀。
这两个效应造成海平面上升,威胁沿海地区的生态环境和人类居住区。
4. 生物多样性减少:气候变化对生物多样性的影响巨大。
由于气温上升和极端气候事件增加,很多动植物的生存环境遭到破坏,物种灭绝的风险增加。
这不仅严重影响地球生态平衡,也对人类的粮食安全和生态系统服务产生负面影响。
三、应对温室气体排放的措施为了应对温室气体排放带来的气候变化问题,全球各国采取了一系列应对措施:1. 减少碳排放:推动能源结构革命,减少化石燃料的使用,增加可再生能源的比重。
温室效应成因及其与全球变暖关联性研究
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温室效应成因及其与全球变暖关联性研究作者:王蔺景范川何晓睿龚彦羽来源:《今日财富》2018年第02期本文从温室效应产生原因出发,对温室效应影响全球变暖的研究进行综述。
并解读“温室效应原罪说”,在此基础上作出评述。
最后提出注重气候变化的复杂性;加强对海洋的监测等进一步研究全球气候变化影响因素的建议。
自法国学者Jean-Baptiste Joseph Fourier于1824年提出“温室效应”理论,以美国气候学家James Hansen為代表的科学家们发表人类活动将引起全球变暖的言论,IPCC四次发布全球气候变化评估报告后,主要是由于人类活动引起的“温室效应”异常而导致“全球变暖”的逻辑逐渐受到了全世界的重视。
一、温室效应产生原因研究(一)形成机制Baron Jean Baptiste Joseph Fourier(1768—1830)是最早奠定“温室效应”学说基础的学者,其提出的气体在大气中形成稳定屏障的理论使得大气的保温作用被后来的学者称为“温室效应” 。
目前“温室效应”概念的专业术语早已统一,即指地表受来自太阳的短波辐射变热后所放出的部分长波辐射被大气吸收的过程,因其增温过程类似农作物栽培的温室保温法,故而得名“温室效应”。
但近期也有学者对“温室效应”的说法提出了质疑。
Valery P. Oktyabrskiy研究指出大气的保温效应并非是类似“温室”那样,因为大气中的重要成分之一—H2O是可以直接吸收太阳辐射的,因而“温室效应”的说法便也就失去其本来的意义,而成为一个代指大气升温、保温机制的传统称呼方式。
杨新兴也认为大气的升温、保温过程与花房温室的人工升温、保温机理存在差异,因而大气的升温及保温作用不应被称为温室效应。
目前学术界关于“温室效应”是否仍应被称作“温室效应”尚存在争议,但为撰文方便,下文仍沿袭使用“温室效应”传统概念。
(二)形成原因1.自然原因。
包裹着地球的大气层白日能使太阳的部分短波辐射通过,夜晚又吸收来自地面的长波辐射,而使地球保持一种适宜生命存活的温度,这种升温、保温机制宛如温室玻璃的保温过程,而被称作“温室效应”。
浅谈全球变暖问题.....
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全球变暖,或称全球暖化,在维基百科以及百度百科中给出的概念都是:在一段时间中,地球的大气和海洋因温室效应而造成的温度上升的气候变化现象。
其中,温室效应又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。
大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射却被大气吸收,这样就使地表与低层大气作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应.地球大气层排放二氧化碳及甲烷等温室气体,在其他条件不变的情况下,会促使地面升温,温室气体产生天然的温室效应。
如果没有它,地球温度会比现在低摄氏30度,使地球不适合人类居住。
从这里可以看出,温室气体对于人类的生存具有非常重要的作用,在1906至2005年间,全球平均接近地面的大气层温度上升了0。
74摄氏度。
普遍来说,科学界发现过去50年可观察的气候改变的速度是过去100年的双倍,因此推论该时期的气候改变是由人类活动所推动,全球变暖的原因就是工业社会之后温室气体的大量排放.随着人类工业活动的不断加剧和扩张,越来越多的污染物和二氧化碳被排放到大气层中。
污染物和二氧化碳的堆积导致大气厚度增加,如同给地球盖上一层厚厚的棉被,热量无法穿越大气层散发辐射到太空,而是被保留在地球上,导致地球的温度越来越高。
这是阿尔·戈尔在2006年《难以忽视的真相》中给全球变暖做出的最简单易懂的物理学解释.1戈尔称,人类文明正与地球生态之间发生剧烈撞击,两者间的根本关系被以下三个关键因素彻底改变,在此简称为全球变暖危机的社会原因:21、人口爆炸。
全球人口在公元元年大约是2.5 亿,1796 年美国建国时达10 亿,到1945年二战结束增加到了23 亿,到2006 年已达65 亿,预计在2050 年将达到91 亿。
人口数量的急剧上升导致了对食物、水、能源,还有其他资源的巨大需求,从而造成了对自然环境的巨大破坏。
2、科技革命。
戈尔提出,旧习惯加上旧技术等于可预见性后果,而旧习惯加新技术则等于不可预见性后果,而这种后果可能是非常可怕的.因为“人类所创造的新技术,加上庞大的人口数量,使我们人类成为一种巨大的力量”,但“新技术只是给了我们新的力量,却没有给我们新的智慧和思路来正确使用这些力量”.3、人们对待全球变暖危机的思维方式。
全球变暖的主要原因 怎样引起的
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全球变暖的主要原因怎样引起的
全球气候变暖是一种和自然有关的现象,是由于温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积,从而导致温度上升,造成全球气候变暖。
1造成全球气候变暖的原因人为因素
人口剧增因素。
这幺多人口自身排放的二氧化碳就是一个很惊人的数字,直接影响地球表面温度变化。
大气环境污染因素。
环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。
海洋生态环境恶化因素。
海平面上升,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。
土地遭破坏因素。
造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。
也就是水土流失严重。
森林资源锐减因素。
在世界范围内,由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。
酸雨危害因素。
酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物等。
物种加速灭绝因素。
水污染因素。
有毒废料污染因素。
温室效应与全球变暖ppt
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人书友圈7.三端同步
❖温室气体
➢ 大气中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O) 、 臭氧(O3)和氟氯烷烃(CFCs)等可以使太阳辐射的短波几乎 无衰减地通过,但对地球的长波辐射的波段却有很强的吸 收能力,这些气体为温室气体。
➢ 温室气体吸收地球红外辐射线的谱带范围为7000-18000 nm,二氧化碳吸收辐射线的范围为12500-17000nm, 透射到大气中的红外辐射约70-90%都是7000-13000nm 范围内,所以二氧化碳对吸收红外辐射起了主要作用 , 其它具有温室效应的痕量气体也可吸收部分红外辐射 。
CO2
源:植物呼吸作用,海洋的非生物物理化学过程, 化石燃料 燃烧(全世界每年燃烧煤炭、石油和天然气等化石燃料排放 到大气中的CO2总量折合成碳大约是6Gt;每年由于土地利 用变化和森林被破坏释放约1 .5Gt碳。)
汇:植物光合作用,海洋的非生物物理化学过程( 每年 3.7Gt碳被海洋和陆地生物圈吸收)
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全球气候变暖的自然原因全球气候变暖的原因全球变暖的原因
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全球气候变暖的自然原因全球气候变暖的原因全球变暖的原因全球气候变暖的原因全球变暖的原因全球气候变暖是一种自然现象。
由于人们焚烧化石燃料,如石油,煤炭等,或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳,即温室气体,这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度上升,即温室效应。
而当温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积,从而导致温度上升,造成全球气候变暖这一现象。
全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,不仅危害自然生态系统的平衡,还威胁人类的生存。
另一方面,由于陆地温室气体排放造成大陆气温升高,与海洋温差变小,近而造成了空气流动减慢,雾霾无法短时间被吹散,造成很多城市雾霾天气增多,影响人类健康。
汽车限行,暂停生产等措施只有短期和局部效果,并不能从根本上改变气候变暖和雾霾污染。
讲气候变化,海平面上升是很吸引眼球的新闻。
其实大海并不是一个平面,海洋不同地方的海平面高度并不都是相同的,不同的大洋之间的海洋高度能相差不少。
人类关心的,观测到的,实际上是沿岸的海平面。
影响沿岸海平面变化的因素非常多,比如潮汐、天气,比如气候变化,还有陆地本身的上升、下降等等,当然不同的因素有不同的时间尺度。
人类对沿岸海平面变化的观测很早,当然早期资料的代表性普遍不足。
地中海的资料比较好一些,观测到从公元1世纪到1900年的漫长时间里面,地中海的海平面变化幅度没有超过正负25厘米,或者说基本上是稳定的;这期间地中海的海平面升降的变化速率,基本上都在每年0到2毫米之间。
进入近代以后,19世纪后半期,世界各大洋面都有了观潮仪,这样就有了对所有大洋洋面高度的监测数据。
这些历史数据里面能发现明显的海平面加速上升的趋势,但是数据还不足以作定量分析。
全面系统的观潮仪的数据记录是全球变暖导致冰雪融化从1961年开始的,观察到1961年到2003年间,全球海平面上升的平均速度是每年1.8+-0.5毫米,这期间海平面并不是一个单纯的升高,而是有的年头升高,有的年头降低。
温室效应与全球变暖
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大气对地表辐射的吸收
地表辐射主要集中在 λ=10μm数量级的红外波段内。 从右图 可以看出,大气中的 CO2 和水汽等恰好是这波段的 强吸收体。 只需 2m厚一层含 0.03% CO2的大气,就可以将 λ=15μm 的全部红外辐射吸收 掉。对于 18μm以上和 8.5 μm以下的辐射,水汽是最主 要的吸收体。 在8.5-12μm 之 间,有一个可让大部分地球辐
CH4
人为源:天然气泄漏、石油煤矿开采及其他生产活动, 热带生 物质燃烧、反刍动物、城市垃圾处理场、稻田 等。
汇:(1)在对流层大气中(2)一部分CH4输送到平流层,在那儿发生光解 和被OH、Cl和O(1D)等氧化,约40Tg/a(32~ 48Tg/a);
含氯氟烃(CFCs)是人工合成物,主要包括CFC-11、 CFC-12等,主要来源是工业生产。它们在大气中 的浓度由30多年前的0增加到目前的约1×10-9。随
温室效应的危害
气温变暖使海平面上升
据统计,近百年来随着全球气温增高大约0.8℃,全球海平面大约上 升了10-15 cm。
CH4
大气CH4浓度变化监测始于1978年,当时浓 度为1510×10-9,经过20多年的增长,1998年浓度 已达约1730×10-9(表1)。70年代晚期CH4浓度增长 速率约20×10-9/a,80年代下降至9×10-9~13×109/a。1984~1996年间CH4浓度的增长速率出现了 连续下降趋势,1984年的增长量还达到14×10-9/a, 到1996年已经下降为3×10-9/a。这一逐步减少的 增长速率反映了相对于CH4在大气中的存留年限来 说,CH4浓度变化已经接近到一个稳定的状态。如 果全球甲烷的源与OH浓度继续保持稳定,则可能出 现CH4浓度从现在的1730×10-9到1800×10-9的缓 慢增加,从而基本上不影响甲烷对温室效应的贡献。
初中八年级地理教案:地理环境——气候变化与全球变暖
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初中八年级地理教案:地理环境——气候变化与全球变暖一、引言地理环境是地球上各种要素相互作用形成的综合体现,其中气候变化是当前全球关注的重大问题之一。
本文将以初中八年级地理教案为背景,探讨气候变化与全球变暖的相关内容。
二、了解气候变化与全球变暖概念1. 气候变化:指长期统计下大气、海洋和陆地系统发生的变化,包括温度、降水量、风向等方面。
2. 全球变暖:是指地球近几十年来表面平均温度持续上升,并导致一系列的环境问题。
三、全球变暖的原因1. 温室效应:人类活动产生的二氧化碳等温室气体在大气中积累,形成一个类似温室一样遮罩物,使得地球上的热量无法顺畅辐射出去,导致地球温度上升。
2. 人类活动:工业发展、交通运输及能源消费过程中排放出大量温室气体。
例如燃煤和汽车尾气都含有大量二氧化碳,对全球变暖起到了重要作用。
四、气候变化的影响1. 极端天气:全球变暖导致极端天气事件增多,如暴雨洪涝、干旱和热浪等。
这些事件给人们的生活带来重大影响,造成财产损失和人员伤亡。
2. 海平面上升:全球变暖导致冰川融化,海洋温度上升,水体膨胀等多种因素共同使得海平面上升。
这对沿海城市和岛屿国家来说是一个巨大威胁。
五、应对全球变暖的措施1. 减少温室气体排放:发展清洁能源、提高能源利用效率、推动节能减排都是有效减少温室气体的方法。
2. 推广可持续发展:鼓励循环经济模式,加强资源节约利用,减少对环境的负荷。
3. 提高科技创新:投资研发低碳技术和节能技术,促进可持续发展与环保共同推进。
六、地理教学中的案例引入1. 实地考察:带领学生实地考察当地的极端天气现象,如洪涝和干旱,让学生亲身感受气候变化给当地带来的影响。
2. 模拟实验:通过模拟实验让学生了解温室效应的原理,并辨认出人类活动对全球变暖的影响。
3. 多媒体资料:运用多媒体技术向学生展示全球变暖导致的海平面上升等现象,增强他们对全球变暖问题的理解。
七、教学活动设计1. 小组讨论:将学生分成小组,让他们就全球变暖的原因和影响展开讨论,通过合作探索形成思维碰撞。
温室效应的危害及后果
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温室效应的危害及后果:
1、全球变暖
温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外,地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。
这转变可包括‘全球性’的地球表面及大气低层变暖,因为这样可以将过剩的辐射排放出外。
虽然如此,地球表面温度的少许上升可能会引发其他的变动。
2、地球上的病虫害增加
温室效应可使史前致命病毒威胁人类,美国科学家发出警告,由于全球气温上升令北极冰层溶化,被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日,导致全球陷入疫症恐慌,人类生命受到严重威胁。
3、海平面上升
全球气候变暖海平面上升的威胁最为严重,很多岛国的国土仅在海平面上几米,有的甚至在海平面以下,靠海堤围护国土,海平面上升将使这些国家面临淹没的危险。
4、气候反常
气候反常,极端天气多是因为全球性温室效应,即二氧化碳这种温室气体浓度增加,使热量不能发散到外太空,使地球变成一个保温瓶,而且还是不断加温的保温瓶。
全球温度升高,使得南北极冰川大量融化,海平面上升,导致海啸,台风,夏天非常热,冬天非常冷的气候反常,极端天气多。
温室效应与全球变暖
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升温后果
1、气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红 树林和珊瑚礁等生态群丧失,海岸侵蚀 ,海水入侵沿海地下淡水层,沿 海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海 岸带生态环境带来了极大的灾难。 2 、水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频 繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水 库大坝寿命缩短。 3 、气温升高可能会使南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象会渐 渐灭绝。 4 、许多小岛将会无影无踪 5 、因为还有热力惯性的作用,现有的温室气体还将继续影响我们的生活 。 6 、温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低……. 7 、原有生态系统的改变。 8 、对生产领域的,例如:农业,林业,牧业,渔业等部门 9 、将感染疾病等传染病……病菌通过极端天气和气候事件(厄尔尼诺现 象,干旱,洪涝,热浪等) ,扩大疫情的流行,对人体健康危害……
日常生活中防止气候变暖的小措施
防止汽车发动机空转 利用公共交通工具
每次减少一分钟淋浴时间
日常 生活
停止设置电饭煲处于保温状态
每次减少一分钟淋浴时间
减少看电视的时间
知识链接
温室效应的介绍 形成原因 影响 全球变暖的含义 背景介绍 升温后果 具体影响
温室效应的介绍
温室效应(英Greenhouse effect),又称“花房效 应”,是大气保温效应的 俗称。大气能使太阳短波 辐射到达地面,但地表向 外放出的长波热辐射线却 被大气吸收,这样就使地 表与低层大气温度增高, 因其作用类似于栽培农作 物的温室,故名温室效应。
政治方面: 限制二氧化碳的排放量就等于是限制了对能源的 消耗,必将对世界各国产生制约性的影响。应在 发展中国家“减排”,还是在发达国家“减排” 成为各国讨论的焦点问题。发展中国家的温室气 体排放量不断增加,2013年后的“减排”问题 必然会集中在发展中国家。有关阻止全球气候变 暖的科学问题必然引发“南北关系”问题,从而 使气候问题成为一个国际性政治问题。
太阳对气候变化的影响:温室效应与全球变暖
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• 解释太阳活动与气候关系的
测站收集数据
析太阳活动与气候的关系
成因和机制
• 收集历史资料和气未来太阳活动和气候变
据
相互作用和机制
化的趋势和可能影响
04
减缓全球变暖的对策与措施
减少温室气体排放的有效途径
减少化石燃料的使用
• 发展清洁能源,如太阳能、风能等
谢谢观看
Docs
• 太阳辐射的季节性变化影响气候要素的分布
-春夏季节,降水
量较大,湿度较高
•
-秋冬季节,降水量较小,湿度较低
• 太阳辐射的季节性变化影响生态系统和人类活动
• 季节性气候变化影响植物生长和繁殖
• 季节性气候变化影响人类生活和农业生产
02
温室效应与全球变暖的原理
温室效应的产生及其对地球气候
的影响
01
• 太阳辐射的分布不均导致气候带
• 太阳辐射强度变化影响地球气候
气环流和气候特征
的形成
的波动
地球大气层对太阳辐射的吸收与反射
地球大气层对太阳辐射的吸收
• 大气中的水汽和二氧化碳等气体吸收太阳辐射
• 吸收的辐射转化为热能,影响大气温度和气候特征
地球大气层对太阳辐射的反射
• 大气中的云层和颗粒物等物质反射太阳辐射
温室效应的产生
• 地球大气层中的温室气体吸收太阳辐射,
转化为热能
• 热能进一步转化为动能,影响大气环流
和气候特征
02
温室效应对地球气候的影响
• 温室气体导致地球表面温度升高,影响
气候特征
• 温室效应加剧极端气候事件的发生,如
热浪、暴雨等
温室气体的主要来源及其增加原因
温室气体的主要来源
温室效应与全球变暖的区别
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温室效应与全球变暖的区别
温室效应和全球变暖是两个概念上的区别。
温室效应是指地球大气层中的某些气体(例如二氧化碳、甲烷等)阻挡地球表面辐射出去的热量,使得地球可以保持较高的表面温度。
这种现象类似于温室中的玻璃捕获太阳辐射热量的过程,因此被称为温室效应。
温室效应是自然界存在的现象,并且对地球生态系统的稳定运行非常重要。
而全球变暖是指近几十年以来地球平均气温的上升趋势。
全球变暖是由温室效应引起的,当温室气体的排放量(尤其是二氧化碳)增加时,地球大气层中的温室效应增强,导致地球表面的温度上升。
全球变暖造成了气候变化,如极端天气事件的增加、冰川融化、海平面上升等。
这些变化对人类社会和生态系统产生了严重的影响。
因此,温室效应是引起全球变暖的原因之一,全球变暖则是温室效应的结果。
它们之间有因果关系,并相互影响。
海洋温室气体排放与全球变暖关联分析
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海洋温室气体排放与全球变暖关联分析全球变暖是当前全球面临的一个主要环境问题,而海洋温室气体排放在其中起着重要的作用。
本文旨在通过分析海洋温室气体排放与全球变暖之间的关联,来探讨其对全球气候变化的影响。
首先,我们需要了解海洋温室气体的来源和排放方式。
海洋中的温室气体主要包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)。
其中,二氧化碳是最主要的温室气体,其排放主要来自人类活动,如燃烧化石燃料、森林砍伐等。
另外,海洋也是一个重要的甲烷源,其排放量主要来自沿海湿地、浮游生物和人类活动。
而氧化亚氮主要来自陆地农业、工业排放以及污水处理等。
海洋温室气体排放与全球变暖之间的关联可以通过以下几个方面进行分析。
首先,海洋温室气体的排放直接影响着大气中温室气体的浓度。
海洋中的温室气体会随着气候变化而释放到大气中,从而导致大气中温室气体的浓度增加。
这些温室气体能够吸收地球表面的辐射,形成“温室效应”,使得地球上的温度逐渐升高。
其次,海洋温室气体的排放对海洋生态系统有着重要的影响,从而间接影响全球气候变化。
海洋中的温室气体排放会导致海洋酸化、海洋生物多样性的减少、珊瑚礁的褪色等问题。
这些变化不仅对海洋生态系统本身造成了威胁,还会影响全球的碳循环和能量平衡,进而影响全球气候变化的进程。
另外,海洋的温度对全球气候变化也有显著影响。
海洋中的温室气体排放会使海洋温度升高,从而影响大气环流和气候模式。
例如,海洋的升温会导致冰川融化加剧,海平面上升,从而威胁到低洼地区的居民和生态系统。
最后,海洋温室气体排放还会对全球变暖产生反馈作用。
全球变暖会导致海洋温度升高,加速冰川融化,进而导致更多的温室气体被释放到大气中。
这种正向反馈作用会进一步加剧全球变暖的速度和程度。
综上所述,海洋温室气体排放与全球变暖之间存在着密切的关联。
海洋温室气体的排放不仅直接影响大气中温室气体的浓度,引发温室效应,还间接影响海洋生态系统和全球气候变化的进程。
天气变幻莫测:气候变化与应对措施
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天气变幻莫测:气候变化与应对措施引言大自然是我们人类赖以生存的根本,而气候则是大自然中最重要的元素之一。
然而,近年来,我们正经历着前所未有的天气变化,不断变幻的气候带来了一系列的问题和挑战。
炎热的夏季、冰雪覆盖的冬季、暴雨狂风的季风、寒潮侵袭的极寒地区,人们无时无刻不在感受气候的影响。
那么这种天气的变幻莫测是如何发生的?对于这一变化,我们是否能够找到应对的措施呢?气候变化的原因温室效应与全球变暖温室效应是导致气候变化的主要原因之一。
地球上的大气中含有一定量的温室气体,如二氧化碳和甲烷等。
这些气体会阻止地球表面的热量散发到太空中,使得地球温度升高,这种现象被称为温室效应。
然而,在工业化时代,人类过度燃烧化石燃料和森林砍伐导致大量二氧化碳释放到大气中,加剧了温室效应。
全球变暖的趋势使得地球的气候变得更加不稳定。
自然因素和人为活动的相互作用除了温室效应,气候变化还受到自然因素和人为活动的相互作用的影响。
自然因素如太阳活动、火山喷发等会引起短期的气候波动。
然而,人类活动也在加剧气候变化。
工业化生产带来的大量碳排放、森林破坏以及城市化的推进,都对气候产生了巨大的影响。
气候变化带来的问题气候变化给人类社会、经济和生态环境带来了一系列的问题和挑战。
极端天气事件气候变化导致了不断增多和加剧的极端天气事件。
热浪、干旱、洪水、飓风、暴雨等极端天气现象频繁发生,给人们的生活和健康带来威胁。
人们在高温酷暑中可能会中暑,干旱地区的农作物收成受到严重影响,洪水导致的灾害不仅造成财产损失,还可能造成人员伤亡。
气候变化的经济影响气候变化对经济产生了深远影响。
农业、渔业、林业等的发展受到了干旱、洪涝、暴风雨等极端天气事件的影响,降低了农作物的产量和质量,导致粮食等农产品价格上涨。
能源行业也受到了气候变化的冲击,全球能源需求的增加、能源供应的不稳定以及能源价格的波动,都给经济带来了巨大的挑战。
生态系统破坏气候变化对生态系统的破坏也不容忽视。
温室效应引起的全球变暖对生物的影响
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温室效应引起的全球变暖对生物的影响在空气中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐射。
但是二氧化碳就不行,它不能透过红外辐射。
所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。
如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20℃。
但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成“温室效应”。
形成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有其他气体。
其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%~20%,此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。
温室效应就是由于大气中二氧化碳等气体含量增加,使全球气温升高的现象。
如果二氧化碳含量比现在增加一倍,全球气温将升高3℃~5℃,两极地区可能升高10℃,气候将明显变暖。
气温升高,将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高,自然灾害加剧。
更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。
20世纪60年代末,非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。
由于缺少粮食和牧草,牲畜被宰杀,饥饿致死者超过150万人。
这是“温室效应”给人类带来灾害的典型事例。
因此,必须有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增长,科学使用燃料,加强植树造林,绿化大地,防止温室效应给全球带来的巨大灾难。
二氧化碳是影响地球能量平衡的一个重要方面。
能量主要以光的形式到达地球,其中大部分被吸收,并通过各种方式转化为热量,热量最后以红外(热)辐射形式从地球再辐射出去。
在大气层中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐射。
二氧化碳对光辐射没有阻碍,但是能吸收红外线并阻挡红外线通过,就像温室的玻璃顶罩一样,能量进来容易出去难。
大气中的二氧化碳越多,对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大,从而使地球温度升高得越快,这种现象就叫做温室效应。
科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加1倍,全球平均气温将上升1.5~4.5℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。
如何看待室温效应与全球气温变化的关系
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如何看待室温效应与全球气温变化的关系一、什么是温室效应大气对流层中的某些有害气体,如CO2、CH4、O3、N2O和CFC等的增加,引起地球平均气温上升的现象,称为温室效应。
上述气体称为温室气体。
太阳光辐射透过大气层,很少一部分被吸收,大部分到达地面。
而地表又以红外辐射的形式向外辐射,被大气中的CO2等温室气体所吸收,从而阻止了地球热量向外空间的散发,致使大气层增温。
这宛如玻璃或塑料薄膜的覆改而使室内产生增温和保温的效应。
几种温室气体所引起的温室效应增强作用贡献分别为CO2占56%,CFC占24%,CH4占11%,N2O占6%。
CO2是最主要的温室气体。
二、影响全球气温变化的因素目前,由于燃料使用量增加,以及植被、森林的破坏使植物光合作用消耗的CO2大量减少,导致CO2浓度快速增加。
据调查,1980年大气中的CO2浓度为558mg/m3 ,而现在已上升到648mg/m3,并以每年1.4mg/m3的速率增长,预计在未来50年还可能再增加30%。
我国CO2排放量占全球总排放量的13%,仅次于美国,居世界第二。
因此有人估计,如果温室气体的排放量维持现状,到2025年,地面平均温度将升高10℃,21世纪末,则可能升高达30℃,出现全球性的气候变暖,这将导致极地冰雪融化,海平面升高,对生物、人类造成无法估计的损失。
然而,将温室效应看作全球气温变化唯一因素者无法解释为什么9000年前温度比现在高出10℃以上,那时,人类还没有工业。
事实上,影响全球气温变化的因素是多方面的,而冰期-间冰期的周期变化占绝对重要地位。
冰期有广义和狭义之分,广义的冰期又称大冰期,狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期。
大冰期是指地球上气候寒冷,极地冰盖增厚、广布,中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。
大冰期中气候较寒冷的时期称冰期,较温暖的时期称间冰期。
大冰期、冰期和间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。
在地质史的几十亿年中,全球至少出现过3次大冰期,公认的有前寒武纪晚期大冰期、石炭纪-二叠纪大冰期和第四纪大冰期。
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➢ 自工业革命以来,由于石化燃料燃烧,大气中的CO2浓 度上升了约70/cm3·m-3。1995年全球CO2总排放量为 220/亿t。世界上CO2排放量最多的前15个国家见表2。 到下世纪中叶,世界能源消耗的总格局不会出现根本性
的变化,人类将继续以石化燃料作为主要能源。同时随
着经济和社会的发展,能源的需求量还将大大增长, CO2浓度会继续增长,达到工业革命以前水平的10倍左 右。
1992年签署的《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》的 每个缔约国都承诺“……采取国家政策及相应的措施,通过限制 其温室气体的人为排放,保护和增强温室气体的汇和库,以减缓 气候变化”。
二氧化碳处理技术
➢ 1.从大气中分离固定二氧化碳 ➢ 2.从燃放气中分离处理二氧化碳 1)物理吸收法 2)膜分离法 3)变压(变温)吸附法 4)海洋处理法 5)地下处理法 ➢ 3. 化学法 1)化学吸收法 2)碳氢化合物转化法 ➢ 4. 物理-化学法
CO2
源:植物呼吸作用,海洋的非生物物理化学过程, 化石燃料 燃烧(全世界每年燃烧煤炭、石油和天然气等化石燃料排放 到大气中的CO2总量折合成碳大约是6Gt;每年由于土地利 用变化和森林被破坏释放约1 .5Gt碳。)
汇:植物光合作用,海洋的非生物物理化学过程( 每年 3.7Gt碳被海洋和陆地生物圈吸收)
HFCs(氢氟碳化物)
源:工业生产 汇:对流层与OH反应以及在平流层光化分解
二. 温室效应的影响与危害
❖ 主要温室气体浓度及增长趋势
➢ CO2 从1959年到1998年,大气CO2浓度从315.83×10 -
6(体积含量,下同),增加到366.7×10-6,增加了 16.1%(表1)。大气CO2浓度与工业CO2排放量之间有近 似的比例关系,1959~1979年间这一关系非常明显。 20世纪80年代大气CO2浓度以1.5×10-6/a的速率高速增 加,1988年以后增加速率明显下降,但1993年以后增 长速率又恢复到80年代的平均水平。值得一提的是, 1997~1998年度的增加速率2.9×10-6/a是有记录以来 最大的一次。
需特别强调的事,目前人们比较关心的是温室效应增强与全 球气候变暖之间的关系。但这并不是指正常情况下的温室效 应对气候变化的作用。现在人们所关心的是异常的温室效应 即增强的温室效应与全球气候变化之间的关系。
❖气候变暖的主要原因
➢ 自然因素:包括太阳活动、地球轨道参数的改变、地外物体 的撞击等。其中,对太阳黑子活动影响的研究较多。最近 100年以来的太阳黑子相对数也呈现一个增强的趋势,与大 气中二氧化碳的浓度值和全球变暖的趋势基本吻合。
Cl和O(1D)等氧化,约40Tg/a(32~48Tg/a); (3)被土壤吸收,约30Tg/a(15~45Tg/a)。
N2O
自然源:包括海洋以及温带、热带的草原和森林生态系统 人为源:农田生态系统、生物质燃烧和化石燃烧、己二酸以及硝 酸的生产过程
汇:在平流层被光解成NOx,进而转化成硝酸或硝酸盐而通过 干、湿沉降过程被清除出大气
➢ 含氯氟烃(CFCs)是人工合成物,主要包括CFC-11、 CFC-12等,主要来源是工业生产。它们在大气中的浓 度由30多年前的0增加到目前的约1×10-9。随着各国逐 渐禁止使用这些物质,它们的浓度会逐渐下降。
❖温室效应的危害
➢ 气温变暖使海平面上升
据统计,近百年来随着全球气温增高大约0.8℃,全球海平面大约上升了10-15 cm。
➢ 有关实验证明,这些气体中的任何一种在大气中的含量增加 都有利于大气吸收更多的地面长波辐射,使地面温度升高。
➢ 相当部分地面辐射向大气的长波辐射将被上述的温室气体等 所吸收。
➢ 最重要的是各种人为活动,包括农业活动、取暖、工业生产 都不可避免地向外释放大量的温室气体。说明温室气体排放 增加导致的温室效应增强是全球变暖的主要原因之一。如图 1。
❖ 大气CO2的浓度与温室效应相关性(续)
➢ 大一气倍中,的即达CO到2的56浓0p度pm增v加, 全球地面温度将提高 1—5℃左右。
➢ CO2浓度的增加并不一定使 地球上不同地区产生相同的 温度变化: 增温在两极大 于赤道,高纬地区大于低纬 地区,冬季大于夏季。
➢ 图4是根据大气中不同阶 段 CO2的浓度和温度资料 点温绘度制成的指,数C关O系2浓。度变化与
温室效应与全球变暖
温室效应与全球变暖
• 一. 温室效应基本知识介绍 • 二. 温室效应的影响及危害 • 三. 温室效应与全球变暖的关系 • 四. 减缓温室效应的措施与对策
一. 温室效应基本知识介绍
❖ 温室效应的含义
地球大气层中的CO2和水蒸气等允许部分太阳辐射(短 波辐射)透过并达到地面,使地球表面温度升高。同时, 由于CO2和H2O分子可以产生分子偶极矩改变的振动, 故能吸收太阳和地球表面发出波长在2000nm以上的长 波辐射,仅让很少的一部分热辐射散失到宇宙空间。由 于大气吸收的辐射热量多于散失的,最终导致地球和外 层空间保持某种热量平衡,使地球维持相对稳定的气温, 这种现象称为温室效应 。
➢ 雪盖和冰川面积减少 ➢ 降水格局发生变化
中纬度地区降雨量增大,北半球的亚热带地区的降雨量下降,而南半球 的降雨量增大。
➢ 气候灾害事件:过多的降雨,大范围的干旱和持续的高温 ➢ 影响人类健康:加大人群的发病率和死亡率 ➢ 影响农业和自然生态系统:大气中的二氧化碳含量增多对植物光合
作用的影响(有利于进行光合作用,使大多数作物和植被产量提高); 温室效应引起的气候变暖所带来的影响(可能使作物的生产季节延长以 及植被带北移。
四. 减缓温室效应的措施与对策
➢ 提高能效或采用替代能源
目前的能源结构是以石油和煤炭为主(在全球商业能源产量 中,石油约占43%,煤炭约占31%),寻找替代能源,开发利用生 物能、太阳能、水能、风能、核能等,可显著减少温室气体排 放量。
➢ 提高土壤有机质含量
人类活动对土壤的影响表现为土地的耕作和化肥的施用,不 合理的耕作和施肥会导致土壤有机质含量下降。过去1万年 来全球土壤有机碳含量呈下降趋势,大气中每1ppmvCO2相 当于2.12Gt碳,由此推算,全球土壤有机碳的下降已使大气中 CO2浓度提高了140ppmv。因此制止土壤有机质含量下降, 把碳素贮于土壤中是避免温室效应加剧的最佳战略之一。
❖大气对地表辐射的吸收
地表辐射主要集中在 λ=10μm 数量级的红外波段内。从右图 可以看出,大气中的 CO2 和水 汽等恰好是这波段的强吸收体。 只需 2m厚一层含 0.03% CO2 的大气,就可以将λ=15μm 的 全部红外辐射吸收掉。对于 18μm以上和 8.5 μm以下的辐 射,水汽是最主要的吸收体。 在8.5-12μm 之间,有一个可 让大部分地球辐射通过的“窗 口”。
➢ 提高生物圈生产力与海洋吸收量
限制森林砍伐和提高森林生产力可增加固碳量。 海洋通过生物、化学、流动和沉积等过程不间断的吸收大气碳物质。加速浅层海水与深层海水间的交换有利于提高 海洋的CO2吸收量。
➢ 加强政府行为与国际合作
❖大气CO2浓度的升高与温室效应相关性
➢ 在生物地球化学循环中,绿 色植物的光合作用使大气中 的CO2流向生物,而生物的 呼吸和残体的分解与燃烧又 使CO2回归大气。因此,大 气中的CO2浓度基本达到动 态的平衡状态。
➢ 自从工业化革命以后,大量 的煤碳、石油和天然气等矿
物燃料的燃烧和森林破坏等 使大量的CO2不断进入大气, 大气CO2浓度持续增高。如 图 3 所示
三. 温室效应与全球变暖的关系
最新分析表明,过去的一百多年中,全球地表温度平均上升 了0.6℃。利用有关气候模式模拟结果说明,本世纪内全球 平均气温将以每10年0.2~0.5℃的速率持续升高。
据推算,若大气仅由氧气和氮气组成,地表的平均温度将是 -6℃ ,而当前平均气温的观察值是15℃ ,这21℃的差别是温 室效应的作用结果。
❖温室气体
➢ 大气中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O) 、 臭氧(O3)和氟氯烷烃(CFCs)等可以使太阳辐射的短波几乎 无衰减地通过,但对地球的长波辐射的波段却有很强的吸 收能力,这些气体为温室气体。
➢ 温室气体吸收地球红外辐射线的谱带范围为7000-18000 nm,二氧化碳吸收辐射线的范围为12500-17000nm, 透射到大气中的红外辐射约70-90%都是7000-13000nm 范围内,所以二氧化碳对吸收红外辐射起了主要作用 , 其它具有温室效应的痕量气体也可吸收部分红外辐射 。
CO2新应用技术的研究开发
❖ 用作溶剂的超临界二氧化碳
➢ 萃取 ➢ 物质精制 ➢ 清洗 ➢ 用作反应介质 ➢ 物质形态控制 ➢ 废油废料处理回收 ➢ 特殊用途:用于喷涂;加快色谱分析;胶合板的防腐;加工
制造微孔泡沫塑料
❖ 制冷剂 ❖ 用作中和剂等基本化工原料
➢ 用作中和剂 ➢ 利用CO2生产合成气、甲醇的研究
➢ 人为因素:包括两方面内容:一方面,人们在日常生产和生 活中通过燃烧化石燃料释放大量的温室气体。温室气体的排 放量不断增加,引起温室效应增强,使全球气候变暖;另一 方面,砍伐森林、耕地减少等土地利用方式的改变间接改变 了大气中温室气体的浓度,也可使气候变暖。
❖气候变暖与温室效应增强
➢ 研究表明,大气中CO2、CH4等气体成分的浓度在不断增加。 从工业革命前的1750年以来,大气中的CO2浓度增加了30%; CH4的浓度增加了11%。同类的研究也明显反映出大气中氟 里昂(CFCs)的浓度也迅速增加。
❖温室气体的源与汇
➢ 温室气体的源是指温室气体成分从地球表面进入大气 (如地面燃烧过程向大气中排放CO2)或者在大气中由 其他物种经化学过程转化为某种气体成分(如大气中的 CO被氧化成CO2,对于CO2来说也叫源)。
➢ 温室气体的汇则是指一种温室气体移出大气到达地面或 逃逸到外部空间(如大气CO2被地表植物光合作用吸收) 或者是在大气中经化学过程不可逆转地转化为其他物种 成分(如N2O在大气中发生光化学反应,即只有在一定 波长的光的照射下才能发生的化学反应,而转化NOx, 对N2O就构成了汇)。