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1、温室气体及气候变化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？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对流层顶净辐射通量通量的变化（W/m2)日冕洞与全球暖化有密切的关系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 大大气气中中的的CO2、CH4等等
2、气气体体可可以以强强烈烈地地吸吸收收红红外外辐辐射射，因因而而它它在在大大气气中中的的存存在在对对截截留留红红外外辐辐射射能能量量影影响响较较大大。这这些些气气体体如如同同温温室室的的玻玻璃璃一一样样，它它允允许许来来自自太太阳阳的的可可见见光光到到达达地地面面，但但阻阻止止地地面面重重新新辐辐射射出出来来的的红红外外光光返返回回外外空空间间，因因此此，这这些些气气体体起起到到了了单向过滤作用。单向过滤作用。温室气体和温室效应温室气体和温室效应 大大气气中中如如CO2等等气气体体吸吸收收了了地地面面辐辐射射出出来来的的红红外外光光，把把能能量量截截留留在在大大气气之之中中，从从而而使使大大气气
3、温温度度升升高高，这这种种现现象象称称为为温温室室效效应应。能能够够引引起起温温室室效效应应的的气气体体，称为温室气体。称为温室气体。如如果果大大气气中中温温室室气气体体增增多多，便便可可有有过过多多的的能能量量保保留留在在大大气气中中而而不不能能正正常常地地向向外外空空间间辐辐射射，这这样样就就会会使使地地面面和和大大气气的的平平衡衡温温度度升升高高，对对整整个个地地球球的的生生态平衡会有巨大的影响。态平衡会有巨大的影响。温室气体和温室效应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：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：温室气体和温室效应温室气体和
4、温室效应1.该气体必须有足够宽的红外吸收带，在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，能显著吸收红外大气中的浓度足够高，能显著吸收红外辐射；辐射；2.该气体如果在该气体如果在713 m的大气辐射窗口的大气辐射窗口有吸收，对温室效应的增强最有效；有吸收，对温室效应的增强最有效；3.大气寿命长。大气寿命长。温室气体的种类温室气体的种类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CFC-12(二氟二氯甲烷)；O3；N2O，NOx；水气(H2O)全球气候变化的现状与未来全球气候变化的现状与未来过去一百年里，
5、全球气候发生了变化：过去一百年里，全球气候发生了变化：v全球平均全球平均气温上升气温上升了了 0.2-0.5 0.2-0.5 o oC C；v全球全球海平面上升海平面上升了了10-25 10-25 cmcm；v全球陆地全球陆地降雨量增加降雨量增加了了1%1%；IPCC(2007)的结论：的结论：大量的事实证明人类活大量的事实证明人类活动对全球气候具有确实的影响动对全球气候具有确实的影响v全球气温将升高全球气温将升高1-3 1-3 o oC C；v全球海平面将上升全球海平面将上升15-100 15-100 cm;cm;v降雨强度可能会增加。降雨强度可能会增加。全球气温的变化趋势温室气体浓度的增长
6、CO2CH4N2O工业革命前工业革命前 浓度浓度 280 ppmv700 ppbv275 ppbv19941994浓度浓度358 ppmv1720 ppbv312 ppbv增长率增长率1.5 ppmv/yr10 ppbv/yr0.8 ppbv/yr寿命寿命 (year)(year)50-20012130气气 体体 大气中体积分数大气中体积分数/10-9 年平均增长率（年平均增长率（%）二氧化碳二氧化碳 344 000 0.4甲甲 烷烷 1 650 1.0一氧化碳一氧化碳 304 0.25 二氯乙烷二氯乙烷 0.13 7.0CFC 11 0.23 5.0 CFC 12 0.4 5.0四氯化碳四氯
7、化碳 0.125 1.0注：本表摘自俊藤博俊，1990。大气中具有温室效应的气体、浓度及增长率大气中具有温室效应的气体、浓度及增长率 温室气体和温室效应温室气体和温室效应ii)海平面升高海平面升高 有两种过程会导致海平面升高：第一种是海水受第一种是海水受热热膨膨胀胀令水平面上升；令水平面上升；第第二二种种是是冰冰川川和和格格陵陵兰兰及及南南极极洲洲上上的的冰冰块块溶解使海洋水份增加。溶解使海洋水份增加。“温室效温室效应应”增增强强后的影响后的影响冰川融化冰川融化：全球变暖可能产生的影响全球变暖可能产生的影响喜玛拉雅喜玛拉雅地区冰川以目前融化速度地区冰川以目前融化速度 将在将在2035年消失年消
8、失 海平面上升海平面上升：低地被淹，海岸被冲蚀，排洪不畅，：低地被淹，海岸被冲蚀，排洪不畅，土地盐渍化，海水倒灌等。土地盐渍化，海水倒灌等。2、对动植物的影响：、对动植物的影响：一些地区某些物种将会消失，而一些地区某些物种将会消失，而 有些则从气候变暖中得到益处。有些则从气候变暖中得到益处。3、对农业的影响：、对农业的影响：世界粮食生产的稳定性和分布状况世界粮食生产的稳定性和分布状况 的改变，农产品贸易模式的变化。的改变，农产品贸易模式的变化。全球变暖可能产生的影响全球变暖可能产生的影响未来海平面变化的预测未来海平面变化的预测预测者预测者预测年份预测年份上升量（上升量（cm）世界气象组织（世界
9、气象组织（WMO）202520140Mercer2030500日本环境厅日本环境厅203026165Bloom2030100欧洲共同体欧洲共同体21世纪世纪20165Barth&Titus20251355联合国环境规划署（联合国环境规划署（UNEP）21世纪末世纪末65政府呼吁当地人节约用电、注重回收垃圾，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步行或骑自行车的习惯 太平洋岛国太平洋岛国图瓦卢图瓦卢将面临将面临“灭顶之灾灭顶之灾”以现在的速度，以现在的速度，2050年，年，纽约，纽约，上海上海，东京和悉尼
10、将淹于水中，东京和悉尼将淹于水中i)经济经济的影响的影响 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)农业农业的影响的影响 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。对人类生活的潜在影响对人类生活的潜在影响iii)海洋生海洋生
11、态态的影响的影响 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)水循水循环环的影响的影响 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。对人类生活的潜在影响对人类生活的潜在影响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19911999200120052007是否承诺量化减排？否
12、否否否否，但同意未来以“可测量、可报告、可核查”方式采取减缓行动是否要求发达国家率先减排温室气体？不明确是是是是是否要求发达国家向发展中国家提供资金和技术援助？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？否犹豫是是是是否支持其它形式的国际气候合作机制？不明确不明确不明确是是是否强调以人均排放量为基准？是是是是是时间议题影响中国谈判立场的三大因素 减缓成本减缓成本 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，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
13、，主要指经济上的成本。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。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 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。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。承担减排温室气体，在国际气候变化谈判中就会
14、越合作。公平原则 在国际气候变化谈判中，成员之间承担的责任越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。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v欧盟：2005年3种主要温室气体排放削减7.5%,2010年15%v77国集团和中国：支持欧盟，补充2020年35%v美国（伞型集团）：2008-2012年稳定在1990年水平v小岛国家：2005年20%v日本：2008-2012年5%