温室气体与温室效应
CH4
700 ppbv 1720 ppbv 10 ppbv/yr 12
N2O
275 ppbv 312 ppbv 0.8 ppbv/yr 130
温室气体和温室效应
大气中具有温室效应的气体、浓度及增长率
气 体 大气中体积分数/10-9 年平均增长率(%)
二氧化碳
甲 烷
344 000
1 650 304
国际关系视野中的气候变化问题
观察视角:一个地球、两个世界
中国在国际气候变化谈判中基本立场的变与不变
1991
是否承诺量化减 时间 否 排? 议题
1999
否
2001
否
2005
否
2007
否,但同意 未来以“可 测量、可报 告、可核查” 方式采取减 缓行动 是
是否要求发达国 家率先减排温室 气体? 是否要求发达国 家向发展中国家 提供资金和技术 援助?
温室气体及气候变化
大气物理学院 张泽锋
马尔代夫召开全球首次水下内阁会议
马尔代夫为什么要召开水下会议?
辐射平衡
两个概念
• 任何可以干扰地球-大气辐射平衡,从而改 变气候的因素,即为辐射强迫因素,包括 温室气体、太阳辐射、气溶胶和反照率等; • 由于某一物种浓度扰动造成的辐射强迫定 义为保持其它因素不变时对流层顶净辐射 通量的变化(W/m2)
全球变暖可能产生的影响 冰川融化:
喜玛拉雅地区冰川以目前融化速度 将在2035年消失
全球变暖可能产生的影响
海平面上升:低地被淹,海岸被冲蚀,排洪不畅, 土地盐渍化,海水倒灌等。
未来海平面变化的预测 预测者 预测年份 上升量(cm) 2025 20~140 世界气象组织(WMO) 2、对动植物的影响:一些地区某些物种将会消失,而 Mercer 2030 500 有些则从气候变暖中得到益处。 2030 26~165 日本环境厅 Bloom 2030 100 20~165 欧洲共同体 21世纪 3、对农业的影响:世界粮食生产的稳定性和分布状况 Barth&Titus 2025 13~55 65 联合国环境规划署(UNEP) 21世纪末 的改变,农产品贸易模式的变化。
出来的红外光返回外空间,因此,这些气体起到了 单向过滤作用。
温室气体和温室效应 大气中如CO2 等气体吸收了地面辐射出来的红
外光,把能量截留在大气之中,从而使大气温度升
高,这种现象称为温室效应。能够引起温室效应的 气体,称为温室气体。 如果大气中温室气体增多,便可有过多的能量 保留在大气中而不能正常地向外空间辐射,这样就 会使地面和大气的平衡温度升高,对整个地球的生
0.4
Annual_Mean 5-year_Mean
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
Year
温室气体浓度的增长
CO2
工业革命前 浓度 1994浓度 增长率 寿命 (year) 280 ppmv 358 ppmv 1.5 ppmv/yr 50-200
不明确
是
是
是
是
是
是
在技术上,转向强调发达国家与发展中国家开 展互利技术合作和建立兼顾市场规律和保护全 球气候大局的技术推广机制;在资金上,转向 强调探讨扩大融资规模的新途径。
是
是否支持灵活机 制?
是否支持其它形 式的国际气候合 作机制?
否
犹豫
是
是
是
不明确
不明确
不明确
是
是
是否强调以人均 排放量为基准?
太平洋岛国图瓦卢将面临“灭顶之灾”
政府呼吁当地人节约用电、注重回收垃圾, 放弃近些年来购买的汽车或摩托车,恢复 步行或骑自行车的习惯
以现在的速度,2050年, 纽约,上海,东京和悉尼将淹于水中
对人类生活的潜在影响
i) 经济的影响 全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以内,其中 大部份住在海港附近的城市区域。所以,海平面的显著上 升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害,例如: 加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、 地下淡水被上升的海水推向 更远的内陆地方。 ii) 农业的影响 实验证明在CO2 高浓度的环境下,植物会生长得更快速和 高大。但是,‘全球变暖’的结果可会影响大气环流,继 而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由 于未能清楚了解‘全球变暖’对各地区性气候的影响,以 致对植物生态所 生成的转变亦未能确定。
。
•
公平原则
在国际气候变化谈判中,成员之间承担的责任越 公平,中国承担减排义务的可能性就越大,中国 在国际气候变化谈判中的态度就越合作。
京都议定书 Kyoto Protocol
• 宗旨: 制定具有国际法律约束力的削减温室气体排放总量的目标 和时间表 • 议案 欧盟:2005年3种主要温室气体排放削减7.5%, 2010年15% 77国集团和中国:支持欧盟,补充2020年35% 美国(伞型集团):2008-2012年稳定在1990年水平 小岛国家:2005年20% 日本:2008-2012年5%
• CO2,CO ,CH4,VOCs; • CH3CHCl2,CCl4 ,氯氟碳化合物(CFCs) , 最重要的是CFC-11(一氟三氯甲烷)和CFC12 (二氟二氯甲烷) ;
• O3;
• N2O ,NOx; • 水气(H2O)
全球气候变化的现状与未来
• 过去一百年里,全球气候发生了变化:
全球平均气温上升了 0.2 - 0.5 oC;
全球海平面上升了10-25 cm; 全球陆地降雨量增加了1%;
• IPCC(2007) 的结论:大量的事实证明人类活 动对全球气候具有确实的影响
全球气温将升高1-3 oC;
全球海平面将上升15-100 cm; 降雨强度可能会增加。
全球气温的变化趋势
0.6
Temperature anomalies ( oC)
是是是是 Nhomakorabea是
影响中国谈判立场的三大因素
减缓成本 所谓减缓成本是指国家为解决某个环境问题而付出的代价, 主要指经济上的成本。 • 在国际气候变化谈判中,中国的减缓成本越高,中国就越 不愿意承诺减排义务,参与国际气候合作的态度就越消极。
•
生态脆弱性
生态脆弱性是指一个国家的环境生态系统对于某一环境问 题的化解和恢复能力。 在中国,气候变化导致的的生态脆弱性越高,中国越愿意 承担减排温室气体,在国际气候变化谈判中就会越合作。
对人类生活的潜在影响 iii) 海洋生态的影响 沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类,尤其是贝壳类 的数量减少。河口水质变咸可会减少淡水鱼的品种 数目,相反该地区海洋鱼类的 品种也可能相对增 多。至于整体海洋生态所受的影响仍未能清楚知道。 iv) 水循环的影响 全球降雨量可能会增加。但是,地区性降雨量的 改变则仍未知道。某些地区可有更多雨量,但有些 地区的雨量可能会减少。此外 ,温度的提高会增 加水份的蒸发,这对地面上水源的运用带来压力。
态平衡会有巨大的影响。
温室气体和温室效应
判断一种物质是否为大气中重要的温室气体的主要参考标准:
1.该气体必须有足够宽的红外吸收带,在 大气中的浓度足够高,能显著吸收红外 辐射; 2.该气体如果在7~13 μm的大气辐射窗口 有吸收,对温室效应的增强最有效; 3.大气寿命长。
温室气体的种类
0.4
1.0 0.25
一氧化碳
二氯乙烷
CFC 11 CFC 12
0.13
0.23 0.4
7.0
5.0 5.0
四氯化碳
0.125
1.0
注:本表摘自俊藤博俊,1990。
“温室效应”增强后的影响
ii) 海平面升高 有两种过程会导致海平面升高:
第一种是海水受热膨胀令水平面上升;
第二种是冰川和格陵兰及南极洲上的冰块 溶解使海洋水份增加。
日冕洞与全球暖化有密切的关系
日冕洞是太阳外层大气中的缺口,由超音速粒子喷流组成的太阳风从中 灌注至整个太阳系
温室气体和温室效应
大气中的CO2、CH4等气体可以强烈地吸收红外
辐射,因而它在大气中的存在对截留红外辐射能量
影响较大。这些气体如同温室的玻璃一样,它允许
来自太阳的可见光到达地面,但阻止地面重新辐射