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当代环境问题
蔡运龙
n 主要问题
n 问题的因果
n 问题的实质
n 如何应对
n 环境污染
n 气候变化
n 土地(陆地生态系统) 退化
气候变化——全球变暖
政府间气候变化委员会( IPCC , 2007) 第四次评估报告基本结论
u 近百年( 1906~2005) 全球平均地表温度上 升了0.74℃ 。
u 过去50年的线性增暖趋势为每10年升高
0. 13℃ , 几乎是过去100年来的两倍 , 升温 在加速。
u 1995至2006年有11年( 除1996年) 位列1850 年以来最暖的12个年份之中。
u 预估本世纪末全球地表平均增温1. 1~6.4℃ 。
n
地表平均温度哪怕是很小的异常变化,
也足以对地方气候产生严重的影响
u 例如 , 现代与小冰期气候差别的平均温度体
现不过就是1℃ 。但在欧洲 , 延续于14~ 17世 纪期间的小冰期却使传统农作物频频歉收或 绝收 。 中国小冰期的开始早于欧洲 , 其间作 物产量亦显著下降。
n
u 若地表平均温度在目前水平上提高5℃ , 则地
球将比过去3×106年中的任何温暖期都热 。在 已经历过的那些温暖期间 , 北半球的极地冰
盖消失 , 海平面比现在高出75cm , 热带和亚
热带向北扩展到现在的加拿大和英格兰。
n 荒漠化
n 水土流失
n 石漠化
n 土壤盐渍化
n 土壤污染
n 耕地肥力退化
n 山地生态退化
n 草原退化
n 湿地退化
n 生物多样性减 少
n 采矿迹地
问题的因果
n 气候变化的原因
u 引起气候变化的自然因素
F 地球系统本身的因素 , 如火山喷发 、海 — 陆 — 气
相互作用 、地壳运动 、地球转动等
F 地球以外的因素 , 如太阳辐射 、银河系尘埃等。
u 引起全球气候变化人类活动因素
F 工业革命以来 , 人类生活 、生产和社会活动向大 气中释放出大量气体和颗粒物 , 大气中二氧化碳 、 甲烷 、氧化亚氮以及含氯氟烃等“温室气体 ” 和大气气溶胶浓度的增加 , 产生“温室效应 ”;
F 土地变化引起地表反照率及陆-气能量和物质交 换变化 , 产生气候效应;
F 人类利用的全部能量(包括化石燃料燃烧以及太 阳能 、水力发电 、风能等) 最终都将转化为热量 进入地球大气系统 。(热力学第二定律: 所有正 转变其形式的能量都倾向于转变成热能而消散)
u 从气温与CO2 增加的同步 趋势可见二 者的相关关 系
美国夏威夷Mauna Loa(上) 和中国瓦里关(下) 观测到的大气CO2浓度变化
F “温室气体 ”中对气候变化影响最大的是CO2 , 它 产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的
63% , 而且在大气中的存留期可长达200年。
F 人类活动中排放CO2最显著的是化石能源燃烧 , 其 中煤含碳量最高 , 石油次之 , 天然气较低。
F 化石能源开采过程中的煤炭瓦斯 、 天然气泄漏可 排放CO2和CH4; 水泥 、石灰 、化工等工业生产过 程排放CO2 。
F 农业排放甲烷(CH4 )和二氧化氮(N2O) , 牛羊 等动物反刍消化过程排放CH4 , 毁林也造成相当的 碳排放 , 土地变化减少CO2吸收 , 废弃物释放CH4 和N2O 。
F 据IPCC第四次评估报告 , 2004年全球温室气体排 放中 , 26%来自能源供应 , 19%来自工业生产,
17%源于土地变化和林业 , 农业占14% , 交通运 输占13% , 住宅及服务行业占8% 。
u 关于“温室气体 ” 增温机制的研究也证实当 前的人类活动是全球变暖的主要动因
F 大气中水汽和CO2 、CH4 、N2O 、HFCs 、PFCs和
SF6等气体对地表的作用 , 犹如玻璃罩对温室的作 用 , 故称“温室气体 ”。
F 但大气发生“温室效应 ”的根本物理机制是: “ 温室气体 ”通过吸收地-气红外长波辐射加热地表 , 同时“温室气体 ”还像覆盖在地表的棉被 , 使 地表辐射不至于无阻挡地射向外空 , 从而使地表 和对流层增温 。 或许称为“大气红外保温气体 ” 、“大气红外保温效应 ”更恰当。
u IPCC报告的结论
F 1990年第一次报告: 近百年的气候变化可能是自 然波动或人类活动或两者共同造成的;
F 1995年第二次报告: 人类活动的影响已被觉察出 来;
F 2001年第三次报告: 过去50年大部分观测到的增 暖可能由人类活动引起的温室气体浓度的增加造 成;
F 2007年第四次报告: 将人类活动影响全球气候变 化因果关系的判断由原来60%信度提高到目前的 90%信度 , 指出人类活动很可能是导致气候变暖 的主要
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