2014环境地学导论

环境地学导论

第五章大气环境过程

(气候变化)

董云社

中科院地理科学与资源研究所dongys@

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第一节基础讨论

1.1环境及其组成

1.1.1环境与环境要素

1.1.2环境的分类

1.1.3环境的功能特性

1.2环境问题及其实质

1.2.1环境问题的定义及分类

1.2.2环境问题的性质与实质

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第二节大气环境的组成

2.1大气的成分

2.1.1主要成分

2.1.2微量成分

2.1.3痕量成分

2.2大气成分的时空变化

2.2.1随高度的变化

2.2.2随纬度和季节的变化

2.3大气圈的结构

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第三节大气环境与人类

3.1大气成分与人类

3.2人类活动与大气

3.3天气、气候与人类

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第四节大气污染与全球大气环境问题

4.1大气（空气）污染

4.1.1大气污染

4.1.2影响大气污染的气象因素

4.1.3大气污染对气候的影响

4.2全球变暖问题

4.2.1近百年来的全球气候变化趋势

4.2.2全球变暖的形成机制

4.2.3全球变暖对人类的影响

4.2.4控制全球变暖的综合对策

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目录

第四节大气污染与全球大气环境问题

4.3臭氧层破坏与保护

4.3.1臭氧层破坏对人类的影响

4.3.2保护臭氧层的国际行动

4.4酸雨与防治对策

4.4.1酸雨的形成与发展趋势

4.4.2酸雨的危害

4.4.3防治酸雨的基本对策

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人

类

的

环

境

自然环境

人工环境z物质：空气、水、岩石、土壤、动物、植物、微生物

z能量：气温、阳光、引力、土磁力

z自然现象：太阳的稳定性、地壳稳定性（构造运动、地震、火山暴发）、大气

运动、水分消耗、水土演变等

z人工构筑物、人工产品和能量、科学技术、综合生产力、政治体制、社会行为

、宗教信仰，文化与地域因素等

自然环境就是“直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体”

人工环境指由于人类的活动而形成的环境要素。包括由人工形成的物质、能量和产品，以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。

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构成环境整体各个独立的、性质不同、而又服从整体演化规律的基本物质组分，称之为环境要素（环境基质）。

环境要素组成环境结构单元，环境结构单元又组成环境整体或环境系统。

例如地球表层：由水组成水体，全部水体总称为水圈；由大气组成大气层，整个大气层称为大气圈；由生物个体组成生物群落，全部生物群落构成生物圈，等等。

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如果从引起环境问题的根源考虑，可将环境问题分为两类。纯粹由自然力引起的为原生环境问题，又称第一环境问题，它主要是指地震、洪涝、干旱、滑坡等自然灾害问题。

由人类活动引起的为次生环境问题，也叫第二环境问题，它又可分为环境污染和生态环境破坏两类。

一般认为，由于人为的因素，环境的化学组成或物理状态发生了变化，与原来的情况相比，环境质量恶化，扰乱和破坏了生态系统和人们正常的生产和生活条件，就叫做“环境污染”。具体说来，环境污染是指有害的物质，主要是工业的“三废”（废气，废水和废渣）对大气、水体、土壤和生物的污染。环境污染包括大气污染、水体污染、土壤污染、生物污染等由物质引起的污染和噪声污染、热污染、放射性污染或电磁辐射污染等由物理性因素引起的污染。

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需要注意的是，原生环境问题与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。例如，人们为了获取食物而大肆毁林垦荒、草原过度放牧而造成植被破坏，从而为水或风对土壤的破坏活动提供了条件，在自然营力的作用下造成了水土流失或土地沙化，由于水土流失或土地沙化导致土壤肥力下降，人们为了补充食物的不足又进行新的植被破坏，从而引发新一轮自然灾害和生态环境破坏。

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4)环境问题的第四种属性是可控性，也就是通过教育，

提高人们的环境意识，充分发挥人的智慧和创造力，借助法律的、经济的和技术的手段，实现把环境问题控制在影响最小的范围内。

显然，环境问题的实质，就是经济问题和社会问题，是人类自然的、而且是自觉的建设人类文明的问题。当代人类面临的环境污染，以及自然资源的不合理开发利用造成森林破坏、水土流失加剧和资源枯竭，都是人类经济活动的直接或间接结果；

而环境污染和生态破坏的治理与控制，又必须要有相当强的经济实力。这就是环境问题的实质所在。

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大气圈是包围地球的气体圈层。大气圈层的出现，成为生物免受来自太阳的有害辐射的不可缺少的保护层，而且大气中的许多气体满足了生物圈中动植物维持生命的需要。同时，大气本身的运动、大气中物质和能量的传输，还直接导致了气象要素（气温、降水等）的不同组合和时空变化，直接影响了地球气候的形成和分异。

大气圈与地球上的一切生命息息相关。现代地球大气是距今3.5亿年前，当大量植物在陆地上出现时，逐渐演变而成的二次大气。

大气成分在地气辐射收支中起着重要作用，大气成分的变化是引起地球系统全球变化的重要因素。第二节大气环境的组成

目前，人们关心最多的是含量较少的微量和痕量成分，如

CO

2、O

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、N2O、水汽以及气溶胶等。主要是这些气体尽管它

们的浓度很低，但它们在大气中的浓度均有较大的时空变化，对地气系统热量的收支、大气温度的垂直结构变化以及人类活动有着显著的影响。

CO

2是大气中的可变成分之一。它主要来自火山喷发、

动植物的呼吸以及人类活动等。

CO

2是大气最主要的微量成分，对太阳辐射的吸收很少，

但它能强烈吸收地面长波辐射，从而使低层大气变暖；同时，它能向周围及地面放射长波辐射，对大气和地表温度有明显的

“温室”作用。近几十年来，CO

2的温室效应及其对当代气候

的影响，已引起人们的高度重视。

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