造成温室效应的气体
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 21:33:34 体裁作文
篇一:温室气体与温室效应
温室气体与温室效应
近百年来,全球的地面气温呈明显上升趋势。根据气象学记录,自1860年以来,地球表面的平均气温升高了0.6摄氏度。而进入了20世纪,全球温度进一步升高。其中1998年又创历史新高,是20世纪最热的一年,它比1860年至2000年间的平均值高了0.55摄氏度。同时,20世纪北半球温度的增幅是过去1000年最高的。总的变暖趋势越来越明显。气候变暖使南极,北极及高山大冰川融化,融化的水流向海洋,从而使海平面上升。在过去的一百年里,全世界海平面一共上升了10~20cm。而且自从20世纪60年代后期以来,冰雪的覆盖面积已经减少了10%。
1.温室气体
温室气体通常是指大气中那些让太阳短波辐射自由通过,同时强烈吸收地面和空气放出的长波辐射(红外线),对地表有一种遮挡作用的气体。
地球形成初期存在的12种主要元素,按丰度递减,依次是H(90%),He(9%),O,Ne,N,C,Si,Mg,Fe,S,Ar和Al。在这12种元素中,只有C,H,O,N和S能结合成分子并进入大气中,最初只有水,氨和甲烷,硫化氢,氢。在进化过程中,不少氢,氦,氖和氩逃逸到太空中,但由于引力作用,这些气体的大部分都被吸引在地表附近,大气层演变为由氨,甲烷,水蒸气和硫化氢组成。
地球的大气层通过光解作用演变的含有丰富的氧。地球的引力不能留住所有的氢气,但能留住大部分的氧气。游离的氧具有从其他气体中夺取氢原子重新形成水分子的趋势。氧从氨中夺取氢后,留下游离氮,从甲烷中夺取氢生成二氧化碳。千百年以后,地球大气中留下的主要是氮,氧,二氧化碳和水蒸气。如今,地球大气以氮,氧和氩为主,其他成为微量气体。那些与产生温室效应有关的微量气体便是温室气体。
温室气体有以下几种:
1、水蒸汽(H2O)
水蒸汽是大气中最主要的温室气体。水蒸汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60%-70%;
2、二氧化碳(CO2)二氧化碳在大气中大约占26%;
3、臭氧(O3);
4、甲烷(CH4);
5、氧化亚氮(又称笑气,N2O);
6、氢氟氯碳化物。它包括:氟氯碳化物(CFCs)、氢氟碳化物(HFCs)、氯氟烃(HCFCs)等;
7、全氟碳化物(PFCs);
由于水蒸汽和臭氧的时空分布变化较大,因此在制订减量措施规划时,一般都不将它们纳入。著名的《京都议定书》提出针对6种温室气体进行减量控制,它们是:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)和六氟化硫(SF6)。其中又以后三种气体形成温室效应的能力最强,但以对全球变暖的影响来说,由于CO2含量最多,因而影响也最大。
1.1 温室气体的特征
温室气体是能够强烈吸收红外线的气体。实际上,根据近代物理化学的研究,这些温室气体是具有红外吸收活性的。由于红外线是一种能量流,在它通过某物质传播时,会引起该物质的电子跃迁或使原子振动,从而使其能量的一部分变成热能,导致其能量的衰减。这样我们就称红外线被该种物质吸收了。
但红外线的吸收也是有条件的。在分子中存在着非极性共价键和极性共价键。分子也分为极性分子和非极性分子。分子极性的强弱可以用偶极矩μ来表示。而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收光谱,则该分子就被称为红外活性的,而Δμ=0的分子振动不能产生红外振动吸收,则称之为非红外活性的。
分子的振动可以分为改变键长的伸缩振动和改变键角的弯曲振动。而伸缩振动又分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动,弯曲振动又分为面内弯曲振动和面外弯曲振动。故而当CO2进行对称伸缩振动时,它不具有红外吸收活性,因为此时它的偶极矩变化为0。但当它进行不对称伸缩振动或进行弯曲振动时,它的偶极矩变化不为0,故此时它具有红外吸收活性。当然,作为非极性键构成的非极性分子,N2,O2根本没有偶极矩,辐射不能引起它们共振,当然就不具有红外吸收活性。图1为分子振动方式:
图1 分子振动方式
但相对来说,一种气体够不够格当温室气体,还应考虑它在大气中的含量和持续的时间。
表1为温室气体的一些具体特点:
表1 温室气体的具体特点
温室气体的寿命:温室气体的分子在产生后的大气存留时间.任何一种温室气体的分子在产生之后,其寿命受多种因素决定.首先,看他是不是容易和其他化学成分反应.再有,它是不是容易被海洋,土壤或植物所吸收或者把它们是放到大气中等等.如二氧化碳的寿命最长,达200年左右,氧化亚氮可达150年左右.变暖潜值:这是比较二氧化碳的变暖效果计算的.如一个二氧化碳在一周年内形成一个单位的增温效果,则一个甲烷63个单位,氧化亚氮270,氟氯烃更大.其中CFC-11为4500。
1.2 温室气体的光谱吸收
地气系统存在着两个主要辐射源,一个是太阳短波辐射(~6000K黑体辐射),其能量峰值在0.5μm附近。另一个是地球红外辐射(~300K黑体辐射),其能量峰值在10μm附近。因此就大气气候效应而言,最感兴趣的应该是紫外,可见,
红外波段,在这些波长范围里,大气气体引起的吸收主要是气体分子的振-转带产生的,其中最强的吸收带在红外光谱区。大气中主要气候敏感气体是水汽,CO2,O3,和O2。
下面简要介绍几种气体的光谱特征:
二氧化碳在远紫外区对太阳辐射有较强吸收,同时它在红外区有很强的吸收带;
水汽的吸收带分布在从近红外到远红外的整个波段内,因此无论对太阳辐射海狮队地气的长波辐射的传播都起着重要作用;
甲烷在红外区有强的吸收带;
N2O也是在红外区有强的吸收带;
臭氧在紫外和红外光谱区均有较强的吸收;
氟氯碳在红外区有较强的吸收带。
1.3 温室气体增加对环境影响
1.3.1气候转变:“全球变暖”
温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外,地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。这转变可包括“全球性”的地球表面及大气低层变暖,因为这样可以将过剩的辐射排放出外。虽然如此,地球表面温度的少许上升可能会引发其他的变动,例如:大气层云量及环流的转变。当中某些转变可使地面变暖加剧(正反馈),某些则可令变暖过程减慢(负反馈)。 利用复杂的气候模式,“政府间气候变化专门委员会”在第三份评估报告估计全球的地面平均气温会在2100年上升1.4至5.8度。这预计已考虑到大气层中悬浮粒子倾于对地球气候降温的效应与及海洋吸收热能的作用 (海洋有较大的热容量)。
1.3.2地球上的病虫害增加
温室效应可使史前致命病毒威胁人类。
由于全球气温上升令北极冰层溶化,被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日,导致全球陷入疫症恐慌,人类生命受到严重威胁。一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处,目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力,当全球气温上升令冰层溶化时,这些埋藏在冰层千年或更长的病
毒便可能会复活,形成疫症。科学家表示,虽然他们不知道这些病毒的生存希望,或者其再次适应地面环境的机会,但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。
1.3.3海平面上升
假若“全球变暖”正在发生,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。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。
全球暖化使南北极的冰层迅速融化,海平面不断上升,世界银行的一份报告显示,即使海平面只小幅上升1米,也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生——位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛,目下岛上主要道路水深及腰,农地也全变成烂泥巴地。
此外,还会有气候反常,海洋风暴增多等影响。
1.4 IPCC(政府间气候变化专门委员会)的排放情景与稳定浓度
IPCC一直在给定不同的温室气体排放情景后,预估未来的变暖情况。图2总结了其排放情景特别报告(SRES)中常用的6种排放情景下变暖的最佳估计,和全球平均地表增暖的最佳估算值及其可能性范围:图2中A1情景描述的是一个高排放的情景,经济增长非常快,全世界人口数量峰值出现在21世纪中叶并随后下降,新的更高效的技术被迅速引进。A1情景进一步划分为3组情景,分别描述着能源系统技术变化的不同发展方向,以技术重点区分为:代表着化石燃料密集型(A1FI)、非化石燃料能源(A1T)、以及各种能源之间的平衡(A1B)。A2情景描述了一个极不平衡的世界,自给自足,保持当地特色。各地域间生产力方式的趋同异常缓慢,人口出生率很不协调,由此导致人口持续增长。经济发展主要面向区域,人均经济增长和技术变化是不连续的,低于其它情景的发展速度。B1情景描述了一个趋同世界,全球人口数量及变化情况与A1情景相同,所不同的是,经济结构向服务和信息经济方向迅速调整,伴之以材料密集程度的下降,以及清洁和资源高效技术的引进。其重点放在经济、社会和环境可持续发展的全球解决方案,其中包括公平性的提高。B2情景是一个中低排放情景,强调区域经济、社会和环境可持续发展。在这个世界中,全球人口数量以低于A2
篇二:我知道造成地球温室效应的温室气体最主要的是
班級:__________ 座號:________ 姓名:____________________
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請把你這週履行的過程記錄下來吧! 我可以做些什麼事來減少這些溫室氣體的產生呢? 溫室氣體的來源為何?請舉兩例。 我知道造成地球溫室效應的溫室氣體最主要的是?
經過一個禮拜『舉手之勞救地球』的行動,你對自己的付出滿意嗎?說說自己行動過程的心得也給自己一些建議吧!
活動計畫
班級:_________ 組別:______
組員:______________________________________
篇三:什么是温室效应,温室气体的来源分别是什么?
什么是温室效应,温室气体的来源分别是什么?
答:温室效应,又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。如果大气不存在这种效应,那么地表温度将会下降
约33oC或更多。反之,若温室效应不断加强,全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题。形成温室效应的气体即为温室气体,温室气体以CO2为主,约占百分之六十左右。除了CO2外,导致温室效应的痕量气体还有CH4、CFCS、N2O等,它们在大气中的含量虽微,但增温效果强,如:CFCS浓度仅为CO2的百万分之一,增温作用却为CO2的1/4;CH4浓度仅为CO2的0.5%,增温作用却为CO2的三分之一等。这些气体增长率高,作用时间长,在大气的寿命很长,因而引起的温室效应也相当可观。
地球上的绿色植物通过光合作用不断地从大气中吸收CO2,当动物呼吸以及有机物腐烂或燃烧时,CO2又渐渐地回到大气中去。然而自工业革命以来。资源与能源大量消耗,特别是煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧所排放的大量CO2增加。据则算,目前全球每年向大气排放的CO2约为240亿吨,CH4等微量气体也随着人类的各种活动而增加,畜牧业是CH4气体的主要来源。
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篇四:温室气体 温室效应比较 GWP值
温室气体
以下为百度知道关于温室气体的摘要:
详情登陆:http://baike.baidu.com/view/3185.htm
温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮 (N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。
温室气体之所以有温室效应,是由于其本身有吸收红外线的能力。温室气体吸收红外的能力是由其本身分子结构所决定的。
1820年之前,没有人问过地球是如何获取热量的这一问题。正是在那一年,让-巴普蒂斯特-约瑟夫·傅里叶傅里叶(1768~1830年,法国数学家与埃及学家),回到法国后,他整年披着一件大衣,将大部分时间用于对热传递的研究。他得出的结论是:尽管地球确实将大量的热量反射回太空,但大气层还是拦下了其中的一部分并将其重新反射回地球表面。他将此比作一个巨大的钟形容器,顶端由云和气体构成,能够保留足够的热量,使得生命的存在成为可能。他的论文《地球及其表层空间温度概述》发表于1824年。当时这篇论文没有被看成是他的最佳之作,直到19世纪末才被人们重新记起。
其实只因为地球红外线在向太空的辐射过程中被地球周围大气层中的某些气体或化合物吸收才最终导致全球温度普遍上升,所以这些气体的功用和温室玻璃有着异曲同工之妙,都是只允许太阳光进,而阻止其反射,近而实现保温、升温作用,因此被称为温室气体。其中既包括大气层中原来就有的水蒸气、二氧化碳、氮的各种氧化物,也包括近几十年来人类活动排放的氯氟甲烷(HFCs)、氢氟化物、全氟化物(PFCs)、硫氟化物(SF6)、氯氟化物(CFCs)等。种类不同吸热能力也不同,每分子甲烷的吸热量是二氧化碳的 21倍,氮氧化合物更高,是二氧化碳的270倍。不过和人造的某些温室气体相比就不算什么了,目前为止吸热能力最强的是氯氟甲烷(HFCs)和全氟化物(PFCs)。
(所以这更体现出阻止认为产生温室气体的重要性。)
个人对温室气体的温室效应比较(GWP结论如下:
GWPCO2 < CH4 < N2O < 总之:人为产生的温室气体<<(远大于)<<自然产生的温室气体
(让我们一起为保护我们美丽的地球努力吧!!!)
GHG名称 GWP值
CO2(二氧化碳) 1
CH4(甲烷) 21
N2O(氧化亚氮) 310
HFCs(氢氟碳化物) 140-11700
PFCs(全氟化碳) 6500-9200
SF6(六氟化硫) 23900
所以是SF6的全球增温潜势值(GWP)最高。
联合国在清洁发展机制中规定了六种温室气体:
CO2 < CH4 < N2O < HFCs < PFCs < SF6
温室气体聚集在大气中产生温室效应,阻碍地表热量向地外散发,长期作用的结果而导致地球升温,也即全球变暖。
附:
温室气体与温室效应
李玉辉 程仕才 时腾飞 丁睿
北京大学化学与分子工程学院
引言:为了21世纪的地球免受气候变暖的威胁,1997年12月,149个国家和地 区的代表在日本东京召开《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议,经过紧张而艰难 的谈判,会议通过了旨在限制发达国家温气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。 《京都议定书》规定,到2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的 数量,要比1990年减少5.2%。发展中国家没有减排义务。对各发达国家说来从20 08年到2012年必须完成的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%、美国削减 7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%~8%。新西兰、俄罗斯和乌克 兰则不必削减,可将排放量稳定在1990年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和 挪威的排放量分别比1990年增加10%、8%、1%。《京都议定书》于2005年2 月16 日正式生效。
一,全球正在变暖
众所周知,近百年来,全球的地面气温呈明显上升趋势。根据气象学记录,我们知道, 自1860 年以来,地球表面的平均气温升高了0.6 摄氏度。而进入了20 世纪,全球温度进一 步升高。其中1998 年又创历史新高,是20 世纪最热的一年,它比1860 年至2000 年间的平 均值高了0.55 摄氏度,成为了自1860 年人类来使记录气温以来平均气温最高的一年。同时, 20 世纪北半球温度的增幅是过去1000 年最高的。总的变暖趋势越来越明显。
气候变暖使南极,北极及高山大冰川融化,融化的水流向海洋,从而使海平面上升。在 过去的一百年里,全世界海平面一共上升了10~20cm。而且自从20 世纪60 年代后期以来, 冰雪的覆盖面积已经减少了10%。
近几年,我们仍可看见一些温度急剧上升的迹象。
※ 2000 年2 月18 日,海水淹没了有11 万人口的西太平洋岛国图瓦卢的大部分区域。 ※ 今年新华社电:非洲最高峰乞力玛扎罗山上的冰雪正在融化,如果情况恶化,15 年乞力玛扎罗山的冰雪将不复存在。
※ 今年9 月北极冰盖面积约为535 万平方公里,比1978 年至2001 的同期平均值缩小 了20%,也创下了面积最小历史记录。
※ 巴西亚马逊河日前正遭受着60 年来最严重的干旱,主要河流水位下降,不少支流 和湖泊干枯。亚马逊地区近5 年来降雨量逐年减少,这也与全球变暖有关。
今年发生在墨西哥湾的卡特利纳飓风也与全球变暖有关.总之,事实摆在眼前,我们生 活在一个变暖的世界中。
二.温室气体
1. 何谓温室气体?
通常是指大气中那些让太阳短波辐射自由通过,同时强烈吸收地面和空气放出的长波辐 射(红外线),对地表有一种遮挡作用的气体。那么究竟大气中哪些气体是温室气体?是不 是仅有我们通常所认为的CO2?
为了回答这一问题,我们先简要介绍一下大气起源和地球大气圈:
地球形成初期存在的12 种主要元素,按丰度递减,依次是H(90%),He(9%),O,
Ne,N,C,Si,Mg,Fe,S,Ar 和Al。在这12 种元素中,只有C,H,O,N 和S 能结合 成分子并进入大气中,最初只有水,氨和甲烷,硫化氢,氢。在进化过程中,不少氢,氦, 氖和氩逃逸到太空中,但由于引力作用,这些气体的大部分都被吸引在地表附近,大气层演 变为由氨,甲烷,水蒸气和硫化氢组成。
地球的大气层通过光解作用演变的含有丰富的氧。地球的引力不能留住所有的氢气,
但能留住大部分的氧气。游离的氧具有从其他气体中夺取氢原子重新形成水分子的趋势。氧 从氨中夺取氢后,留下游离氮,从甲烷中夺取氢生成二氧化碳。千百年以后,地球大气中留 下的主要是氮,氧,二氧化碳和水蒸气。如今,地球大气以氮,氧和氩为主,其他成为微量 气体。那些与产生温室效应有关的微量气体便是温室气体。
了解上述有关问题后,我们列举一下具体的温室气体:
温室气体 分子式 来源 降解时间(年)
水蒸气 H2O 自然蒸发 0.001
一氧化碳 CO 化石燃料和砍伐森林 8
氢气
H2 来源很广 0.3
各种氮化物 N2O 来源很广 2
NH3 燃料与化肥 120
NO 农业化学品 0.01
NO2 燃烧 0.001
硫化物 CSO 未知 未知
CS2 未知 未知
SO2 燃烧和工业 0.001
H2S 燃烧和工业 0.001
氟化物 CF4 铝厂 >500
C2F6 铝厂 >500
SF6 未知 >500
氯氟烃 CClF3 空调设备及制冷剂 400
CCl2F2 烟雾剂 110
CHClF2 烟雾剂 <20
CCl3F 烟雾剂 <65
CF3CF2Cl 烟雾剂 <380
CClF2CClF2 烟雾剂 <180
CCl2FCClF2 烟雾剂 90
含氯烃 CH3Cl 海洋天然合成 1.5
CH2Cl2 工业溶剂 0.6
CHCl3 F22 的制造 0.6
CCl4 含氯烃的生产 25-50
CH2ClCH2Cl 化学工业 0.4
C2HCl3 去油剂 8
C2Cl4 去油剂 0.02
CH3CCl3 去油剂 0.5
溴化物 CH3Br 天然生成 1.7
CBrF3 灭火剂 110
CH2BrCH2Br 加铝汽油添加剂 0.4
碘化物 CH3I 海洋天然生成 0.02
烃类 CH4 工业生产 5~10
C2H6 汽车废气 0.3
C2H2 工业产生 0.3
C3H8 天然生成 0.03
对流层臭氧 O3 天然生成 0.1~0.3
醛类 HCHO 烃类氧化 0.001
CH3CHO 天然合成 0.001
2. 温室气体的特征:
毋庸置疑,温室气体是能够强烈吸收红外线的气体。实际上,根据近代物理化学的研究, 这些温室气体是具有红外吸收活性的。由于红外线是一种能量流,在它通过某物质传播时, 会引起该物质的电子跃迁或使原子振动,从而使其能量的一部分变成热能,导致其能量的衰 减。这样我们就称红外线被该种物质吸收了。
但为什么N2,O2…气体不是温室气体呢?它们对红外线的吸收为何又如此微弱?它们 为何就不是红外活性分子呢?当然红外线的吸收也是有条件的。
在分子中存在着非极性共价键和极性共价键。分子也分为极性分子和非极性分子。分子 极性的强弱可以用偶极矩μ来表示。而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸 收光谱,则该分子就被称为红外活性的,而Δμ=0 的分子振动不能产生红外振动吸收,则 称之为非红外活性的。
分子的振动可以分为改变键长的伸缩振动和改变键角的弯曲振动。而伸缩振动又分为对 称伸缩振动和不对称伸缩振动,弯曲振动又分为面内弯曲振动和面外弯曲振动。
故而当CO2 进行对称伸缩振动时,它不具有红外吸收活性,因为此时它的偶极矩变化 为0。但当它进行不对称伸缩振动或进行弯曲振动时,它的偶极矩变化不为0,故此时它具 有红外吸收活性。当然,作为非极性键构成的非极性分子,N2,O2 根本没有偶极矩,辐射 不能引起它们共振,当然就不具有红外吸收活性。
这样看来,很多分子都具有红外吸收活性。但相对来说,一种气体够不够格当温室气体, 还应考虑它在大气中的含量和持续的时间。
下面为温室气体的一些具体特点:
CO2 CH4 CFC-11 CFC-12 N2O
平均寿命 50~200 10 65 130 150
20 年变暖潜值 1 63 4500 7100 270
温室气体的寿命:温室气体的分子在产生后的大气存留时间.任何一种温室气体的分子 在产生之后,其寿命受多种因素决定.首先,看他是不是容易和其他化学成分反应.再有, 它是不是容易被海洋,土壤或植物所吸收或者把它们是放到大气中等等.如二氧化碳的寿命 最长,达200年左右,氧化亚氮可达150年左右.
变暖潜值:这是比较二氧化碳的变暖效果计算的.如一个二氧化碳在一周年内形成一个 单位的增温效果,则一个甲烷63个单位,氧化亚氮270,氟氯烃更大.其中CFC-11 为 4500.
3. 温室气体的光谱吸收
地气系统存在着两个主要辐射源,一个是太阳短波辐射(~6000K 黑体辐射),其能量峰 值在0.5μm 附近。另一个是地球红外辐射(~300K 黑体辐射),其能量峰值在10μm 附近。 因此就大气气候效应而言,最感兴趣的应该是紫外,可见,红外波段,在这些波长范围里, 大气气体引起的吸收主要是气体分子的振-转带产生的,其中最强的吸收带在红外光谱区。 大气中主要气候敏感气体是水汽,CO2,O3,和O2
篇五:温室气体和温室效应
温室气体和温室效应
1、研究背景
? 本来温室效应是有利于全球生态系统的,并正是由于“温室效应”才使全球充满了生机。正是由于温室效应,使地球表面的平均温度维持在15摄氏度左右,特别适合于地球生命的延续,如果没有温室效应,地球表面平均温度将是-18摄氏度左右,现有的大多数生物将会无法生存。 ? 温室效应有效地保存了地球表面吸收的来自太阳的能量,并返回地球表面,保持地球的温暖和生机,同时温室效应也和一些其他的一些“制冷效应”机制相平衡,保持地球热量的平衡。但是在近代开始,人们的观点发生了变化,温室效应已经成为一个不可忽视的全球性环境问题,主要原因在于人类排放的大量温室效应气体,对地球的保温的“温室效应”过强,产生了过犹不及的效果。
2、温室效应
? 地球热平衡:进入大气的太阳辐射约50%以直接方式或被云、颗粒物和气体散射的方式到达地球表面;另外的50%被直接反射回去或被大气吸收。来自太阳的各种波长的辐射
? 一部分在到达地面之前被大气反射回外空间或者被大气吸收后再次反射回外空间;
? 一部分直接达到地面或者通过大气散射到达地面。 ? 达到地面的辐射有少量的紫外光、大量的可见光和长波红外光;
? 这些辐射在被地面吸收之后,除了地表存留一部分用于维持地表生态系统热量需要,其余最终都以长波辐射的形式返回外空间,从而维持地球的热平衡。地球表面能量返回大气由传导、对流和辐射三种能量传输机制来完成。 ? 被地面反射回外空间的长波辐射,被大气中能够吸收长波辐射的气体如二氧化碳、甲烷等吸收后再次反射回地面,从而保证了地球热量不大量散失,如果该过程过强,就会造成温室效应。
3、主要温室气体
? 概述
? 温室气体包括两类:一类在对流层混合均匀,如CO2、CH4、N2O和CFCs。另一类在对流层混合不均匀,如O3、nMHCs。造成混合不同的原因是因为这些温室气体在大气中的寿命(平均存留时间)不同,化合物寿命长,则容
易混合均匀,其温室效应具有全球特征。寿命短则不利于混合均匀,其温室效应只具有区域性特征。
4、温室效应危害
? 全球平均温度上升,两极冰融化,海平面上升,沿海一些城市可能被淹没;
? 全球气温上升中,由于两极温度升高快,而赤道升温慢,因此会导致全球的大气环流发生改变,例如西风漂流等减弱,东北信风和东南信风都会减弱等,从而引发一系列的气候变化反应;
? 另外由于温室气体上升,还会伴随大量其他环境问题,如物种对气候不适应导致的物种灭绝,生物对气候的不适应可能导致的疾病流行等等。
全球气候变化谈判大会历程回顾
1992年,联合国里约地球峰会上签订了《联合国气候变化框架公约》(简称公约)。该公约最重要的是确定了“共同但有区别的责任”原则,在碳减排上对发达国家和发展中国家规定了不同的义务,要求发达国家承担明确的大幅度减排义务,同时向发展中国家提供资金和技术,以帮助后者应对气候变化。
2005年2月,第一个全球温室气体减排的国际行动方案《京都议定书》(简称议定书)生效。该议定书设定了国际社会应对气候变化在2008~2012年问的减排目标,就减排途径提出了国际排放贸易、联合履行和清洁发展机制三种灵活减排机制,并根据公约“共同但有区别的责任”的原则不要求发展中国家承担减排义务。
2007年12月,巴厘岛联合国气候变化会议着重讨论了《京都议定书》第一承诺期在2012年到期后应对气候变化的措施安排,并通过了“巴厘岛路线图”。但路线图没有明确规定2012年后发达国家减排温室气体的明确目标,在是否能有效向发展中国家转让和推广相关技术方面也有很大不确定性。
2009年12月,在哥本哈根举行了《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议。在会议上发达国家试图抛弃“共同但有区别的责任”的原则,脱离双轨制而谋求单轨制,在不愿承诺大规模量化减排的同时,要求发展中国家的减排目标应该受到国际监督,做到“可测量、可报告、可核查”。会议上还出现了代表发达国家利益的“丹麦草案”,该草案意图摈弃《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,试图就一套新的公约体系和议定书进行重新谈判。草案一经提出,立即激起了发展中国家的强烈不满。最终各国经协商,就应对气候问题达成一项《哥本哈根协议》(简称协议),该协议保留了发达国家和发展中国家不同碳排放要求的双轨制,在一个文件中明确提出一个可预期的资金数额。协议在一定程度上维护了发展中国家的发展权益,但协议没定下任何具体减排目标,且不具有法律效力。
为什么说气候问题博弈背后的实质是发展权之争?
哥本哈根会议争议的关键在于:二氧化碳排放量到底应该减少多少?以欧美为代表的发达国家制定的减排标准很高,发展中国家(中国、印度等)技术落后,一般都达不到那么低的排放量。事实上,发达国家由于工业化程度高,总的二氧化碳排放量很高,发展中国家尽管单位产值排放的二氧化碳比发达国家高,但总量小,所以对气候变暖造成重大影响的是发达国家。他们的工业化历程都200多年了,排放的二氧化碳能比我们少吗?欧美提高排放标准,旨在遏制发展中国家的发展:要么买他的最新减排设备和减排技术,花掉咱们的外汇储备;要么减缓咱们的经济发展,不对他们构成胁。发展低碳经济更多的是转变发展方式,减轻单位GDP的资源和环境代价,通过向自然资源投资来恢复和扩大资源存量,运用生态学原理设计工艺与产业流程来提高资源效率,使发展的成果更好地为人民所共享。
中国应避免经济发展的碳锁定
现代经济由能源驱动,经济发展由高碳能源经济向低碳能源经济转轨是一个过程,转轨的程度和规模不仅取决于主观愿望,还取决于能源赋存、人口规模、现代化水平等客观条件。正像碳失衡不是一天形成的一样,受资产专用性的限制,高碳经济时代形成的投资同样需要时间来折旧。因此,对于中国而言,发展低碳经济需要在全球特征尺度和全面建设小康社会进程中把握碳预算,避免碳强度的投资锁定(产业锁定)和消费锁定,避免经济发展的碳锁定。
首先,中国制造的碳汇问题。中国目前已发展成为全球制造业大国,受劳动力比较优势的鼓舞,这状况仍将持续。因此,制造业成为规避碳锁定的重点之一,其要点有二:一是内涵能源。任何工业制成品从原料生产、制造、运输再到消费者手中,都需要消费大量的能源。作为制造业大国,中国有大量的贸易顺差,伴随着工业品贸易出口了大量的“内涵能源”,优化出口产品结构、限制高耗能产品出口成为规避碳锁定的首要工作。二是内涵碳汇。伴随于工业品生产过程的化石能源消费是一个“碳源”发生机制,在碳
排放按国别核算的制度背景下,生产工业品的碳源国成了进口该项工业品国家的碳汇国。因此,在碳汇国与碳源国之间建立碳预算转移支付制度成为规避碳锁定的第二项工作。
其次,煤电转化的碳排放问题。受能源赋存的制约,未来中国新建发电厂的主体将是燃煤电厂,煤电转化使得燃煤电厂成为主要碳源。因此,燃煤电厂成为规避碳锁定的第二个重点,其要点有三:一是烟气脱碳。开发碳收集和封存技术,并在新建燃煤电厂中预留脱碳工艺位置;二是市场责任。按照碳预算配额确定燃煤电厂的非煤发电责任和电力消费者的非煤电消费义务;三是碳汇交易。通过市场工具为燃煤电厂的碳排放需求提供碳汇市场服务。
第三,碳消费偏好问题。目前,中国的能源消费水平尚处在生存消费阶段,在全面建设小康社会的进程中能源消费还将继续增长。因此,引导能源消费成为规避碳锁定的第三个重点。由于住宅、汽车将成为未来城乡居民的主要能源消费载体,而它们本身又包含大量内涵能源,通过税收杠杆引导住宅、汽车消费是解决碳消费偏好的核心手段。
总之,发展低碳经济我们不能“闻鸡起舞”,要早做准备,在低碳经济国际新规则的制定过程中拥有话语权、掌握话语权,为全面建设小康社会营造宽松的外部环境。
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