全球變暖和臭氧層

全球變暖和臭氧層第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日本次講課內(nèi)容15.1全球變暖與環(huán)境污染15.1.1全球變暖與溫室效應(yīng)

溫室氣體含量的增加與全球氣溫升高全球變暖的影響減少溫室氣體排放的途徑15.1.2臭氧層的破壞第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日下面說幾個事實：

1972年6月聯(lián)合國在瑞典斯德哥爾摩召開了第一次世界性人類環(huán)境會議，通過了《人類環(huán)境宣言》和《人類環(huán)境行動計劃》。

1992年，聯(lián)合國在巴西召開了環(huán)境與發(fā)展政府首腦會議，通過了《21世紀(jì)議程》，簽署了《生物多樣性公約》、《氣候變化框架條約》等，并且達成了共識——走可持續(xù)發(fā)展的道路。

我國政府已經(jīng)簽署了《生物多樣性公約》和《氣候變化框架條約》，并且最早制定了《中國21世紀(jì)議程》。1996年3月，八屆全國人大第四次會議通過的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“九五”計劃和2010年遠景目標(biāo)綱要》，把可持續(xù)發(fā)展作為重要戰(zhàn)略。第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日在20世紀(jì)時，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了攝氏0.74度。[2004年印度洋海嘯美國卡特里娜颶風(fēng)我國2008年的凍雨澳大利亞的洪災(zāi)

難道是世界末日來了嗎？經(jīng)研究是人類活動引起的全球生態(tài)問題。即所謂的全球變化第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日全球變化（globalchange）:可能改變地球承載能力的全球環(huán)境變化——《全球變化研究方案》全球變暖（globalwarming）指的是在一段時間中，地球的大氣和海洋因溫室效應(yīng)而造成溫度上升的氣候變化現(xiàn)象，為公地悲劇之一，而其所造成的效應(yīng)稱之為全球變暖效應(yīng)。污染（環(huán)境污染）指自然的或人為的向環(huán)境中添加某種物質(zhì)而超過環(huán)境的自凈能力而產(chǎn)生危害的行為。

↑↑第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日15.1.1全球變暖與溫室效應(yīng)相對于1860年至1900年期間，全球陸地與海洋溫度上升了攝氏0.75度。自1979年，陸地溫度上升速度比海洋溫度快一倍（陸地溫度上升了攝氏0.25度，而海洋溫度上升了攝氏0.13度）。根據(jù)衛(wèi)星溫度探測，對流層的溫度每十年上升攝氏0.12度至0.22度。第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日溫室效應(yīng)（GreenHouseEffect）是指星球的大氣層透過捕捉輻射使不同部份地區(qū)的氣溫相對穩(wěn)定的效應(yīng)。溫室氣體（GreenhouseGas,GHG）或稱溫室效應(yīng)氣體是指大氣中促成溫室效應(yīng)的氣體成分。自然溫室氣體包括水汽（H2O），水汽所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)大約占整體溫室效應(yīng)的60-70%，其次是二氧化碳（CO2）大約占26%，其他還有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（又稱笑氣，N2O）、以及人造溫室氣體氯氟碳化物（CFCs）、全氟碳化物（PFCs）、氫氟碳化物（HFCs），含氯氟烴（HCFCs）及六氟化硫（SF6）等。第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日溫室效應(yīng)的原理圖第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日2000年后，各地的高溫記錄經(jīng)常被打破2003年8月11日，瑞士格羅諾鎮(zhèn)錄得攝氏41.5度，破139年來的記錄。8月10日，英國倫敦的溫度達到攝氏38.1度，破了1990年的記錄巴黎南部晚上測得最低溫度為攝氏25.5度，破了1873年以來的記錄。[17]2004年7月，廣州的罕見高溫打破了53年來的記錄。2006年8月16日，中國重慶最高氣溫高達43度臺灣宜蘭在2006年7月8日溫度高達38.8度，破了1997年的記錄

2007年8月16日，日本埼玉縣熊谷市溫度高達40.9度，破了1933年日本山形市的記錄。[第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日大氣的二氧化碳濃度與全球氣候變暖根據(jù)南極冰芯中所含氣泡組成測定的16萬年間大氣二氧化碳和溫度變化的同步第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日根據(jù)不同的重組所展示過去2000年的平均地表溫度。每十年找一個平均值。特別顯示2004年的溫度來作參考。第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日→→→第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日一由于海洋溫度升高，海水體積膨脹，南極和格陵蘭的大陸冰川也會加速融化，導(dǎo)致海平面上升，會淹沒沿海低海拔地區(qū)。第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日二

由于海洋溫度升高，水蒸發(fā)加快，大量水氣被輸送進入大氣，會導(dǎo)致局部地區(qū)短時間內(nèi)降雨量突然升高，自然災(zāi)害的發(fā)生率增加，水土流失加劇。三由于大氣溫度升高，導(dǎo)致熱帶傳染病向高緯擴散，令蒸發(fā)量上升，危機到種群的繁殖和發(fā)展。四影響到生物圈中動植物分布的模式及生物多樣性，生物的遷徙。第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日拉尼娜現(xiàn)象（西班牙語：LaNina），又稱反圣嬰現(xiàn)象，是一種和厄爾尼諾現(xiàn)象相反的現(xiàn)象，因此用西班牙語中與厄爾尼諾（ElNino）相對應(yīng)的陰性名詞拉尼娜（LaNina）來代表，厄爾尼諾是“男孩”的意思（定冠詞專指的男孩，意思是幼年的耶穌，即圣嬰），而拉尼娜是“圣女”（女孩）的意思。第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日厄爾尼諾-南方濤動，其縮寫為ENSO,是大尺度的大氣-海洋現(xiàn)象，它在全球尺度上影響生態(tài)學(xué)系統(tǒng)，是當(dāng)今世界關(guān)注的重大問題。第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日沃爾克環(huán)流造成拉尼娜現(xiàn)象示意圖↑沃爾克環(huán)流造成拉尼娜現(xiàn)象示意圖第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日減少溫室氣體排放的途徑關(guān)鍵：控制溫室氣體的排放此外，應(yīng)該提倡植樹種草，保護和發(fā)展森林資源，提高森林覆蓋面積途徑改進能源結(jié)構(gòu)提高能源效率第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日臭氧層的破壞臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分，主要作用是吸收短波紫外線。臭氧層密度不是很高，如果它被壓縮到對流層的密度，它會只有幾毫米厚了。北半球的臭氧層厚度每年減少4%?，F(xiàn)在大約4.6%的地球表面沒有臭氧層，這些地方成為臭氧層空洞，大多在兩極之上。第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日

散逸層（800km～2000km至3000km）

熱層（80至85km～800km）

中間層（50km～80至85km）

平流層（7至11km～50km）

對流層（0km～7至11km）

地球大氣層第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日臭氧層中，臭氧與氧氣的循環(huán)。第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日臭氧層中有三種氧的同素異形體參與循環(huán)：氧原子（O）、氧氣分子（O2）和臭氧（O3），氧氣分子在吸收波長小于240納米的紫外線后，被光解成兩個氧原子，每個氧原子會和氧氣分子重新組合成臭氧分子。臭氧分子會吸收波長為310-200納米的紫外線，又會分解為一個氧氣分子和一個氧原子，最終氧原子和臭氧分子結(jié)合形成兩個氧氣分子。O+O3→2O2Cl+O3→ClO+O2ClO+O3→Cl+2O2第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日CFCl3+hν→CFCl2+Cl其中'h'為普朗克常數(shù)，'ν'為電磁波的頻率。游離的氯和溴原子通過催化作用，會消耗臭氧[4]。一個氯原子會和一個臭氧分子作用，奪去其一個氧原子，形成ClO，使其還原為氧氣分子，而ClO會進一步和另外一個臭氧分子作用，產(chǎn)生兩個氧氣分子并還原成氯原子，然后繼續(xù)和臭氧作用。Cl+O3→ClO+O2ClO+O3→Cl+2O2這種催化作用導(dǎo)致臭氧的進一步消耗，直到氯原子重新回到對流層，形成其他化合物而被固定，例如形成氯化氫或氮氯化合物等，這一過程大約持續(xù)有兩年時間。第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日臭氧層破洞，2006年9月第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日北極地區(qū)在比正常年份溫暖的1984年和極端寒冷的1997年產(chǎn)生的臭氧層破洞情況第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日臭氧總量衛(wèi)星觀測儀器測量的按年份遞減的臭氧層厚度值第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日每月全球臭氧層平均厚度值（1DU=標(biāo)準(zhǔn)溫度和氣壓下10微米厚度）第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日隨著CFC和甲基溴被禁止，