温室气体与温室效应
1温室效应与温室气体
科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到 2050年全球温度将上升2－4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海 平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名 的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。
这张图为拍摄于2002年2月17日的卫星照片显示了一块估计重达50亿吨 的冰雪区域从南极大陆解体，分散成数以千计的冰山的情景。这是全球气候 变暖的一个惊人结果。
CO2排放源
排放源的变化趋势
2020年全球CO2排放的范围为每年29-44千兆吨CO2， 2050年是每年23-84千兆吨CO2。预计电力和工业 行业CO2排放源的数量到2050年将显著增加，主要 在南亚和东亚。相比之下，欧洲这种源的数量可 能略有减少。 工厂的数量越多，技术上适于捕获的高浓度CO2源 的数量就越大。
捕获系统示意图
图中简要说明了氧燃料燃烧、燃烧前（包括氢和肥料生产）、燃烧后及CO2 的工业源（包括天然气加工设备和钢铁、水泥生产）
CO2运输
运输方法主要有三种：管道，船舶 和 公路、铁路罐车。 目前管道是一种成熟的市场技术并是运输CO2常用的方法。 典型的做法是将气态CO2施加8MPa以上的压力进行压缩， 避免两相流和提升CO2的密度，因而便于运输和降低成本。 基本上成本在1–8美元/吨CO2（4–30美元/吨碳）之间。 第一条长距离的CO2管道于20世纪70年代初在美国投入 运行，超过2,500公里的管道每年将天然源和人为源产生 的4千万吨CO2运输到位于德克萨斯州的许多地方，CO2 在那里被用于强化采油。这些管道在环境温度下以“浓缩 相”方式高压运行（这种方式是一个连续不断地加压过程， 始终将气体保持在液体状态，无明显相变）。
温室效应加剧了极地生态的破坏
温室气体的哪种特性导致温室气体具有温室效应
温室效应通俗一点就是大气保温效应，从字面上来看，就是大气被保温了，热量没法散出去，于是温度会持续比较高。
平时我们用的保温杯，就算再保温，总会有变凉的时候，但是这个大气保温不同，它只会一直保持着这个热度，甚至还会上升。
在地球的上空，有一层能保证地球有一定暖度的大气，当太阳给我们地球传递热量的时候，因为有大气，所以热量才没有完全散尽，所以地球才感到暖和。
不过，这层大气也不是完全的吸热，而是还会适当的释放一些热量，使得温度达到平衡状态。
但如果大气层中出现了一些类似一氧化碳、二氧化碳等物质，地球的热量便会被这些物质吸收，然后积存于大气层中，无法散出去，于是地球便被保温了，我们把这种现象称为温室效应。
大气是由多种气体所组成的气体与其他一些液态、固态杂质做组成。
一般情况下，大气中氮、氧、氩这三大气体含量最多，高达99.96%，其他气体物质含量就极少了。
但是，如果大气中被人类制造的各种二氧化碳等物质入侵并增多，那么大气本身的物质所占比例就会发生变化，于是它的作用也会受到影响。
据专家表示，因为温室气体不断的排放，导致大气中甲烷和二氧化碳的气体占比持续上升，尤其甲烷所产生的温室效应比二氧化碳还高出20倍。
而在我们日常生活中，几乎到处都能制造出甲烷，汽车尾气的排放，工业废气的排放等都有其存在。
随着温室效应的不断增强，全球气候便会随着上升。
而温室效应加强的影响不仅是使地球变暖和，还会导致生态发展失衡，生态如果没有了平衡，那么很多极端恶略的天气便会频繁出现，危害极大。
温室气体的作用机制及其与温室效应的相关性分析
温室气体的作用机制及其与温室效应
的相关性分析
温室气体是可以维持地球表面温度的重要气体，其间接暖化
作用的机制，也可以称为温室效应。
温室气体主要有水汽、二氧
化碳、甲烷、氟氯烃4种。
它们具有非常强的折射特性，可以反
射短波太阳辐射，使得原本可以夜直接离开地球的能量反射回地球，这样可以把大气层中其他物质由绝热分解而阻止，太阳辐射
继续停留在大气层里，由于地球发热潜力的影响，温度就会变得
更高，从而使地球暖化，这就是温室效应的具体机制。
温室气体的浓度和温室效应的相关性十分明显。
以水汽为例，它的浓度比其他温室气体要高，是温室效应的主要成分。
当水汽
的浓度持续增加时，温室效应就会持续加剧。
与此同时，碳氧化
物（二氧化碳、甲烷）和氟氯烃（氟氯乙烯等）在温室效应中也
扮演着至关重要的角色。
随着其浓度的增加，温室效应也会加剧。
当温室气体的浓度增加时，可以期待温室效应会有所增加。
由于影响气候变化的种种原因，大气中温室气体浓度不断增加，
温室效应也在不断增强。
温室效应的增强也会带来降雨量和气温
的变化，从而影响到全球气候变化。
因此，科学家们认为，温室
气体的减排和控制是抵御气候变化的重要措施。
温室气体与温室效应
温室气体与温室效应
答案：
温室气体（Greenhouse Gas,GHG）或温室效应气体是指大气中能产生温室效应的气体成分.大气中最主要的温室气体是水气(H2O),水气所产生的温室效应大约占整体温室效应的60-70%,其次是二氧化碳(CO2)大约占26%,其他还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(又称笑气,N2O)、氟氯碳化物(CFCs)、全氟碳化物(PFCs)、氢氟碳化物(HFCs),含氯氟烃(HCFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)等。
《京都议定书》中的规定了6种温室气体,只有针对这6种温室气体的减排项目才有可能成为清洁发展机制项目,六种气体包括如下：.二氧化碳（CO2）; 甲烷（CH4）; 氧化亚氮（N2O）; 氢氟碳化物（HFCs）; 全氟化碳（PFCs）; 六氟化硫（SF6）。
温室效应(英文：Greenhouse Effect)，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，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。
温室效应和温室气体
温室效应和温室气体嘿，朋友们！今天咱来聊聊那热得不行的温室效应和那些让人又爱又恨的温室气体呀！你说这温室效应像不像个调皮的孩子，有时候闹得太凶了，就让咱们的地球变得怪怪的。
本来好好的气候，被它这么一搅和，就变得让人摸不着头脑啦。
咱先说说这温室气体吧，就像空气中的小捣蛋鬼。
二氧化碳就是其中的“大主角”，它到处跑啊跑，把热量都给留住了。
哎呀，这可真让人头疼！还有甲烷呢，别看它不声不响的，作用可不小，也是个能让地球变暖的家伙。
你想想看，要是没有这些温室气体，地球不就像个大冰窖啦？那咱们还怎么愉快地生活呀。
可是呢，它们多了也不行，就像糖吃多了会蛀牙一样。
这地球啊，也会因为它们而“生病”呢。
咱平常的生活里，很多小事都和温室气体有关呢。
比如说开车，那车子一跑，尾气就呼呼地冒出来，这里面可就有不少温室气体呢。
再比如烧煤取暖，那烟一冒，温室气体又多啦。
这就好像咱给地球盖了层厚厚的被子，越来越厚，地球不就越来越热啦？那咱能做点啥来对付这些小捣蛋鬼呢？其实很简单呀，能走路咱就别开车，环保又健康，还能减少温室气体排放呢，多好呀！还有啊，节约用电，随手关灯，那也是在为保护地球出一份力呢。
你说要是大家都能行动起来，那这温室效应不就能被咱们慢慢制服啦？咱的地球不就能变回那个舒适宜人的家啦？咱可不能小瞧了自己的力量，每个人的一点点行动，加起来可就是大大的改变呢。
就像一颗颗小星星，聚在一起就能照亮整个夜空。
咱们一起努力，让地球这个大家园变得更美好，难道不好吗？别再让那些温室气体肆无忌惮地捣乱啦，咱们要行动起来，为了咱们自己，也为了咱们的地球！让我们一起对温室效应和温室气体说：“嘿，我们不怕你，我们会打败你的！”。
为什么温室气体会引起全球变暖？
为什么温室气体会引起全球变暖？在当今全球化的时代，气候变化问题已经成为人们关注的焦点话题。
其中，温室气体对全球变暖的影响已被广泛关注。
那么，为什么温室气体会引起全球变暖呢？下面分几个方面进行简要解析。
一、温室气体的种类及作用温室气体包括二氧化碳、甲烷、氟氯碳化物等，它们在大气中的含量不断增加，进而导致全球气候不断变暖。
二氧化碳：是由人类燃烧化石燃料、林木砍伐和森林火灾等过程中产生的。
它的全球浓度已从工业革命前的280 ppm上升到了目前的408 ppm。
甲烷：是在油气开采、垃圾填埋和农业生产过程中排放出来的。
它的温室效应是二氧化碳的25倍。
氟氯碳化物：是由人类的工业活动产生的，可导致臭氧层破坏。
二、温室气体的温室效应温室气体会在大气层中形成一层保护层，阻止地球表面的部分热量向空间散失，从而使得地表温度上升。
温室效应是自然界中的一种现象，但人类活动所造成的温室气体排放量不断增加，也导致人为加重了温室效应。
三、温室气体对全球变暖的影响温室气体排放所引起的温室效应，将造成全球气温的持续上升。
全球变暖将引发海平面上升、冰层消失、洪水和干旱等自然灾害，给地球环境和生态系统带来可怕的变化。
四、减少温室气体排放的重要性减少温室气体排放是保护地球环境的关键。
各国政府已经意识到了这一点，纷纷制定了温室气体减排目标和计划，通过推广清洁能源、减少运输、改进生产技术等措施，来减少二氧化碳以及其他温室气体的排放。
总之，温室气体对地球环境和人类生存产生的影响是深远而且持续的。
减少温室气体排放成为了全球各国的重要任务，我们每个人也应该从自身做起，节约能源，减少碳排放，为地球的未来出一份力。
温室气体与温室效应(修正)
4
温室效应的影响
01
生物多样性 减少
随着全球气候变暖， 极端气候事件的发 生频率和强度正在 增加。这些事件包 括洪水、干旱、热 波、飓风和暴风雪
等
02
极端气候事 件增多
随着全球气候变暖， 极端气候事件的发 生频率和强度正在 增加。这些事件包 括洪水、干旱、热 波、飓风和暴风雪
等
03
人类健康问 题
全球气候变暖对人 类健康产生了负面 影响。例如，暴雨、 洪水和干旱等极端 气候事件可能引发 疾病的传播和传播
温室效应
1
2
温室效应
温室效应
➢ 温室效应是指由温室气体 导致的地球表面温度升高 的现象。温室气体的作用 是吸收和再辐射地球表面 的红外辐射，使得能量无 法逃逸到太空，而是在地 球大气层内循环，导致地 球表面温度升高。这种效 应主要是由于人类活动导 致的，包括燃烧化石燃料 、农业活动、工业活动和 土地利用变化等
范围的扩大
04
农业和粮食 安全
全球气候变暖可能 会对农业产生负面 影响，包括作物产 量的减少、水资源 短缺和害虫的增加 等问题。这些问题 可能对全球粮食安
全产生影响
05
经济影响
温室效应对全球经 济产生了影响。例 如，极端气候事件 可能对农业、能源 生产和基础设施等 方面产生负面影响， 从而影响经济增长 和发展。此外，全 球气候变暖还可能 导致自然资源的分 布发生变化，从而 影响国际贸易和市
➢ 温室效应的后果包括全球 气候变暖、海平面上升、 极端气候事件增多等。这 些影响已经开始在全世界 范围内显现，并对人类社 会、经济和环境产生了深 远的影响。因此，国际社 会已经采取了一系列行动 来减缓温室效应，包括签 署《巴黎协定》、推广可 再生能源、提高能源效率 、发展低碳经济等
温室效应和温室气体
• ⒉水域面积增 大。水分蒸发 也更多了，雨 季延长，水灾 正变得越来越 频繁。遭受洪 水泛滥的机会 增大、遭受风 暴影响的程度 和严重性加大， 水库大坝寿命 缩短。
• ⒊气温 升高可 能会使 南极半 岛和北 冰洋的 冰雪融 化。北 极熊和 海象会 渐渐灭 绝。
• ⒋许多小岛将会无影无踪。 • ⒌因为还有热力惯性的作用，现有的温室气体还 将继续影响我们的生活。 • ⒍温度升高，会影响人的生育，精子的活性随温 度升高而降低。 • ⒎原有生态系统的改变。 • ⒏对生产领域的影响，例如：农业，林业，牧业， 渔业等部门。 • ⒐将感染疾病等传染病。病菌通过极端天气和气 候事件（厄尔尼诺现象，干旱，洪涝，热浪等） ， 扩大疫情的流行，对人体健康危害。
树
温室效应的危害
（1） 地球上的病虫害和传染疾病增加； （2） 海平面上升； （3） 气候反常，海洋风暴增多； （4） 土地干旱，沙漠化面积增大。 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在 的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2－4摄 氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大 大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其 中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京 和悉尼。
温室效应的形成
太阳以电磁波（主要 以可见光的形式）向 地球辐射能量，其中 一部分在到达地球表 面以前被反射回宇宙 太空，一部分被大气 层所吸收，一部分则 穿过大气层到达地面。 地球在接受了太阳能 以后，以长波的形式 向外辐射，向外辐射 的能量一部分被大气 层吸收，一部分辐射 到宇宙太空，另一部 分则返回地表。
• 7.物种加速灭绝因素 • 地球上的生物是人类的一项宝贵资源，而生物的 多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前 地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。 • 8.水污染因素 • 据全球环境监测系统水质监测项目表明，全球大 约有10%的监测河水受到污染，本世纪以来，人 类的用水量正在急剧地增加，同时水污染规模也 正在不断地扩大，这就形成了新鲜淡水的供与需 的一对矛盾。由此可见，水污染的处理将是非常 地迫切和重要。 • 9.有毒废料污染因素 • 不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严 重的威胁，而且对地球表面的生态环境也将带来 危害。
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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