温室气体排放与全球气候变化
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• SRES排放情景于2000年提（IPCC 2001）， 主要用于替代IS92用于TAR的气候预测。 SRES排放情景主要由四个框架组成：
A1框架和情ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系列
描述的是一个经济快速增长，全球人口峰值出现 在21世纪中叶、随后开始减少，新的和更高效的 技术迅速出现的未来世界。其基本内容是强调地 区间的趋同发展、能力建设、不断增强的文化和 社会的相互作用、地区间人均收入差距的持续减 少。A1情景系列划分为3个群组，分别描述了能源 系统技术变化的不同发展方向，以技术重点来区 分这三个A1情景组：化石密集（A1FI）、非化石 能源（A1T）、各种能源资源均衡（A1B）（此处 的均衡定义为，在假设各种能源供应和利用技术 发展速度相当的条件下，不过分依赖于某一特定 的能源资源）。
图2
碳循环与温室气体浓度的变化
碳循环之所以重要，是因为它调节着两种最重要 的温室气体CO2与CH4的大气浓度。碳循环比较复杂， 它具有多种不同化学物质的化学转换。而水循环中 不同库间的交换过程涉及到相变，但只有一个化学 物质H2O的输送。在全球碳循环中有四个大的碳库： 大气、生物圈（湿地与海洋）、地壳（含地幔）和 海洋碳库。大气CO2库的大小在活跃的生物圈库（绿 色植物，浮游生物，与整个食物链）和巨大的地壳 碳库之间，进出小库的交换率比进出大库的要快几 个量级。
温室效应的影响
• 若是温室效应气体浓度不断增加，则将使地表温度增加，进而导致气 候的变化，其影响包括：
• 北半球冬季将缩短，并更冷更湿，而夏季则变长且更干更热，亚热带 地区则将更干，而热带地区则更湿。
• 由于气温增高水汽蒸发加速。全球雨量每年将减少，各地区降水型态 将会改变。
• 改变植物、农作物之分布及生长力，并加快生长速度，造成土壤贫瘠， 作物生长终将受限制，且间接破坏生态环境，改变生态平衡。
温室的特点：
• 温度较室外高，不散热。 生活中我们可以 见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的 温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室， 是让太阳光能够直接照射进温室，加热室 内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不 让室内的热空气向外散发，使室内的温度 保持高于外界的状态，以提供有利于植物 快速生长的条件。
几百万年来，通过硅酸盐岩石的风化作用和由海 洋中植被物清固 除碳 。作 而用 化而 石埋燃藏料于的海燃洋烧沉又积把物地中球， 在地CO质2由时大期气 捕获的碳重新释放到大气中。新的冰芯资料表明， 地球系统至少在过去65万年内（6次冰期—间冰期循 环时和）期30没，0p有 大pm达 气（到C暖O目2的浓前间度大冰一气期直C）在O2。或18一C0Hp般4p的m认（浓为冰度，期值在最。冰盛在期时那盛期个期）， 由因室果气大的体气机 ，中理 海清， 洋除它 环的们 流CO把与2被天温储文度存变，于化生海，物洋气生中候产，，力并和C提O营2出和养了其供一它应些温 与海洋沉积物之相互作用联系起来。
• 海洋变暖、海平面将于2100年上升 15－95公分，导致低洼地区海水 倒灌，全世界三分之一居住于海岸边缘的人口将遭受威胁。
• 改变地区资源分布，导致粮食、水源、渔获量等的供应不平衡，引发 国际间之经济、社会问题。
排放温室气体的人类活动（一）
化石能源燃烧活动 （二氧化碳等）
化石能源开采过程中的排放和泄漏 （二氧化碳和甲烷）
B2框架和情景系列
描述的世界强调区域性的经济、社会和环 境的可持续发展。全球人口以低于A2的增 长率持续增长，经济发展处于中等水平， 技术变化速率与A1、B1相比趋缓、发展方 向多样。同时，该情景所描述的世界也朝 着环境保护和社会公平的方向发展，但所 考虑的重点仅仅局限于地方和区域一级。
SRES以及IS92a主要温室气体和SO2的排放情景
第1讲 温室气体排放 和大气温室气体浓度的变化
资源与环境学院 魏秀国
目录
• 温室气体的排放与排放情景 • 碳循环与大气温室气体浓度的变化 • 海洋和陆地的碳收支
何谓温室效应
• 大气温室效应是指大气物质对近地气层的 增温作用。随着大气中CO2等增温物质的 增多，使得能够更多地阻挡地面和近地气 层向宇宙空间的长波辐射能量支出，从而 使地球气候变暖。其可能的积极作用是使 部分干旱区雨量增多，高纬度农业区热量 状况改差，但更主要的是负面影晌，就是 便热带和温带的旱、涝灾害发生频繁，以 及冰山熔化，海平面上升，沿海三角洲被 淹没。
部分工业生产 过程(如水泥生产) （二氧化碳）
排放温室气体的人类活动（二）
农业(如水稻) （甲烷）
畜牧业(如牛等反刍动物消化) （甲烷）
废弃物处理 （甲烷和二氧化碳）
土地利用变化减少对二氧化碳的吸收（如森 林砍伐）
排放情景
• 排放情景是指为了制作未来全球和区域气候变化 的预测，根据一系列驱动因子（包括人口增长、 经济发展、技术进步、环境条件、全球化、公平 原则等）的假设得出的未来温室气体和硫化物气 溶胶排放的情况。
A2框架和情景系列
描述的是一个极其非均衡发展的世界。其 基本点是自给自足和地方保护主义，地区 间的人口出生率很不协调，导致持续的人 口增长，经济发展主要以区域经济为主， 人均经济增长与技术变化越来越分离，低 于其它框架的发展速度。
B1框架和情景系列
描述的是一个均衡发展的世界，与A1描述 具有相同的人口，人口峰值出现在世纪中 叶，随后开始减少。不同的是，经济结构 向服务和信息经济方向快速调整，材料密 度降低，引入清洁、能源效率高的技术。 其基本点是在不采取气候行动计划的条件 下，更加公平地在全球范围实现经济、社 会和环境的可持续发展。
温室气体种类和作用
种类
增温效应(%) 生命期(年)
二氧化碳（CO2）
63
甲烷（CH4）
15
氧化亚氮（N2O）
4
氢氟碳化物（HFCS） 全氟化碳（PFCS）
11
六氟化硫（SF6）及其它
7
50－200 12－17
120 13.3 50000 ？
温室效应逐渐增强
• 全球变暖的证据: • 气象观测证据 • 冰芯记录 • 树木年轮学证据 • 遥感证据
• 早期的模式预测并没有特定的排放情景，主要进 行的是CO2加倍平衡试验（IPCC，1990）。此后先 后发展了两套温室气体和气溶胶排放情景，即 IS92和SRES。
• IS92排放情景于1992年提出（IPCC， 1992），主要用于SAR中气候模式的预测。 IS92包含了六种不同的排放情景（IS92a到 IS92f），分别代表未来世界不同的社会、 经济和环境条件。
A1框架和情ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系列
描述的是一个经济快速增长，全球人口峰值出现 在21世纪中叶、随后开始减少，新的和更高效的 技术迅速出现的未来世界。其基本内容是强调地 区间的趋同发展、能力建设、不断增强的文化和 社会的相互作用、地区间人均收入差距的持续减 少。A1情景系列划分为3个群组，分别描述了能源 系统技术变化的不同发展方向，以技术重点来区 分这三个A1情景组：化石密集（A1FI）、非化石 能源（A1T）、各种能源资源均衡（A1B）（此处 的均衡定义为，在假设各种能源供应和利用技术 发展速度相当的条件下，不过分依赖于某一特定 的能源资源）。
图2
碳循环与温室气体浓度的变化
碳循环之所以重要，是因为它调节着两种最重要 的温室气体CO2与CH4的大气浓度。碳循环比较复杂， 它具有多种不同化学物质的化学转换。而水循环中 不同库间的交换过程涉及到相变，但只有一个化学 物质H2O的输送。在全球碳循环中有四个大的碳库： 大气、生物圈（湿地与海洋）、地壳（含地幔）和 海洋碳库。大气CO2库的大小在活跃的生物圈库（绿 色植物，浮游生物，与整个食物链）和巨大的地壳 碳库之间，进出小库的交换率比进出大库的要快几 个量级。
温室效应的影响
• 若是温室效应气体浓度不断增加，则将使地表温度增加，进而导致气 候的变化，其影响包括：
• 北半球冬季将缩短，并更冷更湿，而夏季则变长且更干更热，亚热带 地区则将更干，而热带地区则更湿。
• 由于气温增高水汽蒸发加速。全球雨量每年将减少，各地区降水型态 将会改变。
• 改变植物、农作物之分布及生长力，并加快生长速度，造成土壤贫瘠， 作物生长终将受限制，且间接破坏生态环境，改变生态平衡。
温室的特点：
• 温度较室外高，不散热。 生活中我们可以 见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的 温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室， 是让太阳光能够直接照射进温室，加热室 内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不 让室内的热空气向外散发，使室内的温度 保持高于外界的状态，以提供有利于植物 快速生长的条件。
几百万年来，通过硅酸盐岩石的风化作用和由海 洋中植被物清固 除碳 。作 而用 化而 石埋燃藏料于的海燃洋烧沉又积把物地中球， 在地CO质2由时大期气 捕获的碳重新释放到大气中。新的冰芯资料表明， 地球系统至少在过去65万年内（6次冰期—间冰期循 环时和）期30没，0p有 大pm达 气（到C暖O目2的浓前间度大冰一气期直C）在O2。或18一C0Hp般4p的m认（浓为冰度，期值在最。冰盛在期时那盛期个期）， 由因室果气大的体气机 ，中理 海清， 洋除它 环的们 流CO把与2被天温储文度存变，于化生海，物洋气生中候产，，力并和C提O营2出和养了其供一它应些温 与海洋沉积物之相互作用联系起来。
• 海洋变暖、海平面将于2100年上升 15－95公分，导致低洼地区海水 倒灌，全世界三分之一居住于海岸边缘的人口将遭受威胁。
• 改变地区资源分布，导致粮食、水源、渔获量等的供应不平衡，引发 国际间之经济、社会问题。
排放温室气体的人类活动（一）
化石能源燃烧活动 （二氧化碳等）
化石能源开采过程中的排放和泄漏 （二氧化碳和甲烷）
B2框架和情景系列
描述的世界强调区域性的经济、社会和环 境的可持续发展。全球人口以低于A2的增 长率持续增长，经济发展处于中等水平， 技术变化速率与A1、B1相比趋缓、发展方 向多样。同时，该情景所描述的世界也朝 着环境保护和社会公平的方向发展，但所 考虑的重点仅仅局限于地方和区域一级。
SRES以及IS92a主要温室气体和SO2的排放情景
第1讲 温室气体排放 和大气温室气体浓度的变化
资源与环境学院 魏秀国
目录
• 温室气体的排放与排放情景 • 碳循环与大气温室气体浓度的变化 • 海洋和陆地的碳收支
何谓温室效应
• 大气温室效应是指大气物质对近地气层的 增温作用。随着大气中CO2等增温物质的 增多，使得能够更多地阻挡地面和近地气 层向宇宙空间的长波辐射能量支出，从而 使地球气候变暖。其可能的积极作用是使 部分干旱区雨量增多，高纬度农业区热量 状况改差，但更主要的是负面影晌，就是 便热带和温带的旱、涝灾害发生频繁，以 及冰山熔化，海平面上升，沿海三角洲被 淹没。
部分工业生产 过程(如水泥生产) （二氧化碳）
排放温室气体的人类活动（二）
农业(如水稻) （甲烷）
畜牧业(如牛等反刍动物消化) （甲烷）
废弃物处理 （甲烷和二氧化碳）
土地利用变化减少对二氧化碳的吸收（如森 林砍伐）
排放情景
• 排放情景是指为了制作未来全球和区域气候变化 的预测，根据一系列驱动因子（包括人口增长、 经济发展、技术进步、环境条件、全球化、公平 原则等）的假设得出的未来温室气体和硫化物气 溶胶排放的情况。
A2框架和情景系列
描述的是一个极其非均衡发展的世界。其 基本点是自给自足和地方保护主义，地区 间的人口出生率很不协调，导致持续的人 口增长，经济发展主要以区域经济为主， 人均经济增长与技术变化越来越分离，低 于其它框架的发展速度。
B1框架和情景系列
描述的是一个均衡发展的世界，与A1描述 具有相同的人口，人口峰值出现在世纪中 叶，随后开始减少。不同的是，经济结构 向服务和信息经济方向快速调整，材料密 度降低，引入清洁、能源效率高的技术。 其基本点是在不采取气候行动计划的条件 下，更加公平地在全球范围实现经济、社 会和环境的可持续发展。
温室气体种类和作用
种类
增温效应(%) 生命期(年)
二氧化碳（CO2）
63
甲烷（CH4）
15
氧化亚氮（N2O）
4
氢氟碳化物（HFCS） 全氟化碳（PFCS）
11
六氟化硫（SF6）及其它
7
50－200 12－17
120 13.3 50000 ？
温室效应逐渐增强
• 全球变暖的证据: • 气象观测证据 • 冰芯记录 • 树木年轮学证据 • 遥感证据
• 早期的模式预测并没有特定的排放情景，主要进 行的是CO2加倍平衡试验（IPCC，1990）。此后先 后发展了两套温室气体和气溶胶排放情景，即 IS92和SRES。
• IS92排放情景于1992年提出（IPCC， 1992），主要用于SAR中气候模式的预测。 IS92包含了六种不同的排放情景（IS92a到 IS92f），分别代表未来世界不同的社会、 经济和环境条件。