全球环境问题 ppt课件
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是什么使得冰雪地球又结束了呢？那就是海洋：一方面海洋可以直接吸收大气中的CO2 ；另一方面，地表的岩石通过各种有机、无机作用，把大气CO2转化为碳酸盐岩石。
岩石被河流带到海洋中，海洋中的CO2最终也是以碳酸盐的形式沉积到海底，所以海洋 可以算是地球的碳汇。碳酸盐随地壳运动进入岩浆中，最终变为硅酸盐和二氧化碳，随 着火山喷发被带到地面。
我国秸秆产量及焚烧巨大
我国秸秆产量大，平均每年 约7亿吨，其中25%就地焚烧。 秸秆焚烧：CO2、PM2.5…
PM2.5 PM2.5 PM2.5
全球变暖的危害
对沿海地区的影响 对生态系统的影响 对生物多样性的影响 对人类健康的影响 对水资源时空分布的影响 对农业生产的影响 对森林的影响
全球变暖对冰川的影响
如果升温速度保持不变，未 来30年,青藏高原的冰川将 快速退缩，小于4公里的冰 川将很可能消失，目前覆盖 青藏高原的50万平方公里冰 川预计将消退五分之四。
冰融化、热胀冷缩、海平面 上升、沿海受灾
青藏高原 世界水塔
冰川消退 内陆河干涸
绿洲消失 生存危机
在过去的50年内，全 球冰舌长度缩减500m
十几年全球海平面 平均高度上升40 mm
暖冬？
冷冬？ 全球变暖？
极端天气气候事件
极端天气事件是指天气（气候）的状态严重偏离其平均态，在统计意
义上属于不易发生的事件。
全球性
全球气候变化 及其影响
地球历史变化
46亿年前: 14oC 最近的6亿年: 24oC-14oC-24oC
工业革命以来的变化 气温变化
全球变暖 全球变冷 干湿变化 极端气候
最近的6500万年: 24oC-17oC-15oC 最近的200万年: 15oC-14oC
是冰雪，海洋，地壳运动，和大气作用的共同结果：
全球沙漠化和荒漠化日益加剧，动物栖息地急剧减少。
全球气候变化对生物多样性的影响
生物多样性的改变 • 地理分布的改变 • 生理发生改变 • 生活周期发生改变 • 迁徙习性和栖息地发生改变 • 生存能力降低
生物学的改变 • 蛙类提早产卵 • 蝴蝶分布区向北方扩展 • 英国的鸟类卵孵化速度加快 • 东欧的树木提早开花
全球环境问题
赵玲 环境科学与工程学院
上海交通大学
全球环境问题
原生环境问题：自然灾害——地震、洪涝、干旱、滑坡 次生环境问题：人类活动——环境污染、生态破坏
原生和次生环境问题，往往难以截然 分开，它们常常相互影响、相互作用
早期、近期与当代环境问题的区别
早期环境问题：人类出现以后直至产业革命的漫长时期 近代环境问题：从产业革命到1984年发现南极臭氧空洞止 当代环境问题：1984年——今
57% 12%
25%
人类活动对大气组成的影响
CO2 CH4
N2O SO2
CO2升高导致全球性环境问题
IPCC, 2007
CO2浓度 (ppmv)
中国CO2减排压力巨大
2008《EIA国际能源展望预测》
美国
中国
中国排放第一
中国2020年单位GDP碳排放比 2005年下降40-45%
2014年 APEC会议： 中国政府《国 家应对气候变化规划(2014-2020年)》
一些生物多样性丰富区已经受到影响 • 哥斯达黎加的蛙类种类减少 • 坦桑尼亚和印度尼西亚的蚊子出现在高海拔地区 • 加利弗尼亚的蝴蝶开始北移 • 不能耐受霜冻的植物上升到新的海拔高度
物种灭绝
1970s以来，由于温度上升，云层升高，导致鸟类、爬行和两栖类种 群的变化，有21种蛙类消失。
哥斯达黎加的 Monte Verde 森林特有的蛙种：Golden Toad Bufo perglenes，最后一次见到是1987年。
海平面上升对亚洲的影响
海面气温上升和冰盖融化，将影 响到亚洲人口集中的超级三角洲 地区，包括中国的长江、黄河及 珠江三角洲，越南北部的红河三 角洲，以及孟加拉的恒河 — 布 拉马普特拉河三角洲。
如果海平面上升1米，仅亚洲将 失去2500平方公里的红树林，大 约1000平方公里的耕地将可能变 成盐沼泽；红河三角洲5000平方 公里土地和湄公河三角洲1.5万到 2万平方公里的土地将被淹没。
当冰雪地球时，海洋被冰封，大气中的CO2不再被汇入海洋，另一方面，火山喷发又将 之前的一些CO2注入大气，使得大气中温室气体含量升高，产生温室效应，最终海冰融 化，进入间冰期。
地球表面平均温度变化
过去的140年 过去的1000年
暖
暖
中间线为
冷
冷
1961—1990年
间（30年）的
平均值
温室效应与温室气体
冰雪的存在（尤其两极）对于地球系统的辐射平衡来说是一个正反馈：冰雪存在——地 球反照率增加——地球获得的太阳能量减小——温度降低——冰雪更容易形成。
平时我们感觉不到，是因为地球自转轴在运动，四季交替，冰雪的正反馈作用的信号还 未显现时，就被四季变化的信号掩盖了。把时间尺度放大到万年、十万年甚至更长，地 轴的运动信号被平均掉，四季的变化也就不存在了，这时我们再来看看发生了什么。
影响范围 涉及圈层 驱动力
根源
早期
局部区域 生物圈-土壤圈 人力-蓄力 生存
近期、当代
全球范围 几乎所有圈层 化石燃料及其他能源
?
当代主要环境问题
大气环境问题 — 气候变暖-臭氧层耗损-酸沉降 生态破坏 — 生物多样性-森林-土地 资源枯竭 — 水-矿产-能源-生物 Biblioteka Baidu境污染 — 大气-水-土壤-物理环境 人口问题 — 急剧增长-两极分化
北美班蝶在南部消失
全球气候变暖：50年来南极帝企鹅数量骤减一半
主要靠食磷虾为生，人类过度捕 捞大大减少了这种虾状小鱼的数 量，加剧了帝企鹅的死亡。
冰川融化，栖息地面积缩减近 一半，部分企鹅因此失去了抚 养幼崽的场所（冰块变薄、断 裂，企鹅蛋无法安存）。
我不仅需要妈妈的关怀，更需要人类的 关怀！
全球气候变化与极端天气
海平面上升1.5 m对孟加拉国的影响
全球变暖对生态系统的影响
气候是决定生物群落分布的主要因素，气候变化改变一 个地区不同物种的适应性，并改变生态系统内部不同种 群的竞争力。 大气温度升高将促使植被的水利用效率增加。 蒸发加大，内陆湖泊消失，淡水生态系统严重受损。
（非洲乍得湖，从1963年的2.5万km2缩减到2007年的2000 km2 ）
岩石被河流带到海洋中，海洋中的CO2最终也是以碳酸盐的形式沉积到海底，所以海洋 可以算是地球的碳汇。碳酸盐随地壳运动进入岩浆中，最终变为硅酸盐和二氧化碳，随 着火山喷发被带到地面。
我国秸秆产量及焚烧巨大
我国秸秆产量大，平均每年 约7亿吨，其中25%就地焚烧。 秸秆焚烧：CO2、PM2.5…
PM2.5 PM2.5 PM2.5
全球变暖的危害
对沿海地区的影响 对生态系统的影响 对生物多样性的影响 对人类健康的影响 对水资源时空分布的影响 对农业生产的影响 对森林的影响
全球变暖对冰川的影响
如果升温速度保持不变，未 来30年,青藏高原的冰川将 快速退缩，小于4公里的冰 川将很可能消失，目前覆盖 青藏高原的50万平方公里冰 川预计将消退五分之四。
冰融化、热胀冷缩、海平面 上升、沿海受灾
青藏高原 世界水塔
冰川消退 内陆河干涸
绿洲消失 生存危机
在过去的50年内，全 球冰舌长度缩减500m
十几年全球海平面 平均高度上升40 mm
暖冬？
冷冬？ 全球变暖？
极端天气气候事件
极端天气事件是指天气（气候）的状态严重偏离其平均态，在统计意
义上属于不易发生的事件。
全球性
全球气候变化 及其影响
地球历史变化
46亿年前: 14oC 最近的6亿年: 24oC-14oC-24oC
工业革命以来的变化 气温变化
全球变暖 全球变冷 干湿变化 极端气候
最近的6500万年: 24oC-17oC-15oC 最近的200万年: 15oC-14oC
是冰雪，海洋，地壳运动，和大气作用的共同结果：
全球沙漠化和荒漠化日益加剧，动物栖息地急剧减少。
全球气候变化对生物多样性的影响
生物多样性的改变 • 地理分布的改变 • 生理发生改变 • 生活周期发生改变 • 迁徙习性和栖息地发生改变 • 生存能力降低
生物学的改变 • 蛙类提早产卵 • 蝴蝶分布区向北方扩展 • 英国的鸟类卵孵化速度加快 • 东欧的树木提早开花
全球环境问题
赵玲 环境科学与工程学院
上海交通大学
全球环境问题
原生环境问题：自然灾害——地震、洪涝、干旱、滑坡 次生环境问题：人类活动——环境污染、生态破坏
原生和次生环境问题，往往难以截然 分开，它们常常相互影响、相互作用
早期、近期与当代环境问题的区别
早期环境问题：人类出现以后直至产业革命的漫长时期 近代环境问题：从产业革命到1984年发现南极臭氧空洞止 当代环境问题：1984年——今
57% 12%
25%
人类活动对大气组成的影响
CO2 CH4
N2O SO2
CO2升高导致全球性环境问题
IPCC, 2007
CO2浓度 (ppmv)
中国CO2减排压力巨大
2008《EIA国际能源展望预测》
美国
中国
中国排放第一
中国2020年单位GDP碳排放比 2005年下降40-45%
2014年 APEC会议： 中国政府《国 家应对气候变化规划(2014-2020年)》
一些生物多样性丰富区已经受到影响 • 哥斯达黎加的蛙类种类减少 • 坦桑尼亚和印度尼西亚的蚊子出现在高海拔地区 • 加利弗尼亚的蝴蝶开始北移 • 不能耐受霜冻的植物上升到新的海拔高度
物种灭绝
1970s以来，由于温度上升，云层升高，导致鸟类、爬行和两栖类种 群的变化，有21种蛙类消失。
哥斯达黎加的 Monte Verde 森林特有的蛙种：Golden Toad Bufo perglenes，最后一次见到是1987年。
海平面上升对亚洲的影响
海面气温上升和冰盖融化，将影 响到亚洲人口集中的超级三角洲 地区，包括中国的长江、黄河及 珠江三角洲，越南北部的红河三 角洲，以及孟加拉的恒河 — 布 拉马普特拉河三角洲。
如果海平面上升1米，仅亚洲将 失去2500平方公里的红树林，大 约1000平方公里的耕地将可能变 成盐沼泽；红河三角洲5000平方 公里土地和湄公河三角洲1.5万到 2万平方公里的土地将被淹没。
当冰雪地球时，海洋被冰封，大气中的CO2不再被汇入海洋，另一方面，火山喷发又将 之前的一些CO2注入大气，使得大气中温室气体含量升高，产生温室效应，最终海冰融 化，进入间冰期。
地球表面平均温度变化
过去的140年 过去的1000年
暖
暖
中间线为
冷
冷
1961—1990年
间（30年）的
平均值
温室效应与温室气体
冰雪的存在（尤其两极）对于地球系统的辐射平衡来说是一个正反馈：冰雪存在——地 球反照率增加——地球获得的太阳能量减小——温度降低——冰雪更容易形成。
平时我们感觉不到，是因为地球自转轴在运动，四季交替，冰雪的正反馈作用的信号还 未显现时，就被四季变化的信号掩盖了。把时间尺度放大到万年、十万年甚至更长，地 轴的运动信号被平均掉，四季的变化也就不存在了，这时我们再来看看发生了什么。
影响范围 涉及圈层 驱动力
根源
早期
局部区域 生物圈-土壤圈 人力-蓄力 生存
近期、当代
全球范围 几乎所有圈层 化石燃料及其他能源
?
当代主要环境问题
大气环境问题 — 气候变暖-臭氧层耗损-酸沉降 生态破坏 — 生物多样性-森林-土地 资源枯竭 — 水-矿产-能源-生物 Biblioteka Baidu境污染 — 大气-水-土壤-物理环境 人口问题 — 急剧增长-两极分化
北美班蝶在南部消失
全球气候变暖：50年来南极帝企鹅数量骤减一半
主要靠食磷虾为生，人类过度捕 捞大大减少了这种虾状小鱼的数 量，加剧了帝企鹅的死亡。
冰川融化，栖息地面积缩减近 一半，部分企鹅因此失去了抚 养幼崽的场所（冰块变薄、断 裂，企鹅蛋无法安存）。
我不仅需要妈妈的关怀，更需要人类的 关怀！
全球气候变化与极端天气
海平面上升1.5 m对孟加拉国的影响
全球变暖对生态系统的影响
气候是决定生物群落分布的主要因素，气候变化改变一 个地区不同物种的适应性，并改变生态系统内部不同种 群的竞争力。 大气温度升高将促使植被的水利用效率增加。 蒸发加大，内陆湖泊消失，淡水生态系统严重受损。
（非洲乍得湖，从1963年的2.5万km2缩减到2007年的2000 km2 ）