《气体地球化学行为对全球气候变化的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体地球化学行为对全球气候变化的作用（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、气体地球化学 行为 对 全球 气候变化 的作用 长安大学 提纲 绪论 二氧化碳 甲烷 氧化亚氮 二氧化硫 臭氧 总结 绪论 大气 的主要物质 成分 （ 体积 ）： 氮 约占 78.1%， 氧 占 20.9%， 氩 占 0.934%， 二氧化碳 占 0.0332% 其它 0.0328% 绪论 六大温室效应 气体 ： 二氧化碳 、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化 碳 CO2、 CH4、 N2O： 贡献 80% CO2:60%， CH4:15%， 温室效应潜能 CO2的 21-23倍 N2O:5%， 增温 效应是 CO2的 296-310倍 绪论 气候 地球 上某一地区多年时段大气的一般
2、状态，是该时段各种天气过程的综合表现 。 气象要素 （气温、降水、风力等）的各种统计量（均值、极值、概率等）是表述气候的基本依据 。 气候 与人类社会有密切关系 。 二氧化碳 碳循环 最基本的 碳循环 ： 碳 被转换为有机物分子并被利用，又被有机体释放出来的 过程 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 海水中 CO2含量约为1.3 1014t，海水
3、的 CO2浓度通常比大气高约 60倍数，估计每年有 1.0 1011t的CO2参与大气与海洋之间的交换。 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 全国人民全年呼吸排放 CO2约 为 ：0.3285t 13.40 1084.4亿吨 /年 。 全世界 约计 65亿人口，年排放 21.36亿吨。 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 有机物质的微生物降解过程中产生 CO2：C6H12O6+6O
4、26CO2+6H2O。全球被细菌分解的树叶、作物秸秆、动物排泄物等，每年向大气层排放 1000亿吨 CO2。 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 地球上已知的死火山约2000座，活火山共 523座，火山爆发， CO2大量喷出，例如美国 Shishaldin火山每年向大气层中排放 1.3-4.4亿吨的 CO2。 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 2015年 9月，印度尼西亚爆发的森
5、林大火释放出来的CO2大约 6.6亿吨。 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 煤炭燃烧： C+O2CO2。 烃 燃烧： CxHy+（ x+y/4）O2xCO2+y/2H2O。 天然气燃烧：CH4+2O2CO2+2H2O。 工业排放如碳酸钙在高温下灼烧生成生石灰：CaCO3CaO+CO2-34.6kcal. 二氧化碳 大气中的 CO2排放源 有 海水释放 ； 生物体呼吸 ； 有机物的细菌分解 ； 火山爆发 ； 森林火灾 ； 化石燃料燃烧、工业气体。 2012年，化石燃料燃烧排放量达到 39
6、1亿吨 /年。 二氧化碳 温室效应 大气中 CO2浓度的增加 太阳所辐射出的长波被 CO2吸收后辐射出更长的红外长波 地球表面储存热能，低层大气温度增高 当 CO2浓度 增倍 时地表温度平均增加 0.48-3.5 二氧化碳 CO2导致温室效应？ CO2不是气候变化的主要原因（杨新兴， 2016）。 1.CO2对温室效应的贡献不是最大的 。 2.CO2含量与气温不存在 线性关系 。 二氧化碳 CO2导致温室效应？ CO2不是气候变化的主要原因（杨新兴， 2016）。 1.CO2对温室效应的贡献不是最大的 。 2.CO2含量与气温不存在 线性关系 。 对温室效应贡献最大的是大气中的 水汽 。 大气
7、 中水汽平均含量是 CO2的 25.97倍，最大达到 103.9倍 。 CO2对光辐射的吸收峰主要集中在 2-25m之间， 共 3个 吸收峰 ， 水汽 对光辐射的吸收峰集中在 0.5-50m之间，有 8个 吸收峰，特别是在 20-50m之间，几乎存在连续的吸收带。显然水汽对光辐射的吸收能力比 CO2大得多。 二氧化碳 CO2导致温室效应？ CO2不是气候变化的主要原因（杨新兴， 2016）。 1.CO2对温室效应的贡献不是最大的 。 2.CO2含量与气温不存在 线性关系 。 地球上的气候自始至终都在不停地改变 ， 气候变化 的主要原因 是 太阳辐射强度的变化 ； 地球轨道参数的变化 ； 地球大
8、气环流的变化 ； 大气层下垫面的变化 ； 大气物质成分的 变化。 等 人类 活动对气候变化的影响也还是 十分有限 的 ， 自然 因素仍是地球气候变化的主要原因 甲烷 CH4 还原性气体 成因 分类： 细菌 甲烷和非细菌 甲烷 陆地生态系统 释放入大气的几个基本甲烷源 是 反刍动物 、沼泽、湖泊、生物质燃烧、煤田气等。 有机物在还原条件下被微生物和细菌分解而成的甲烷 与地球内部火山活动的释放，煤与石油形成过程中伴生的甲烷，天然气以及物质燃烧释放的甲烷 甲烷 其 结果直接导致了地表增暖和海平面上升（张福凯， 2004） 。 全球 每年甲烷的排放量达到 5.35 108t， 通过 人类活动产生的甲烷
9、量为 3.75 108t。 工业革命 前 （ 0.6-0.8） 10-6 1992年 1.72 10-6 增加 了 约 145% 甲烷的 “加热 ”机理。 对太阳辐射 能、红外线具有很强的吸收 能力 而且 以其温度向外发射 红外辐射 有人 提出甲烷对温室效应的贡献达 15%（ Hansen J E,1990） 参与一系列的化学反应，涉及 : 臭氧（ O3） H2O 氢氧化合物（ HOx） 甲醛 卤烃 氯氟烃 氯气 SO2等 CH4+OH-CH3-+H2O CH4+Cl2CH3Cl+HCl 氧化亚氮 N2O 氧化剂 沸腾 汽化的碱金属反应可以生成一系列的亚硝酸盐 在 高温下， N2O也可以氧化有
10、机物 。 大气 中 80-90%的 N2O来源于土壤。 氧化亚氮 人类活动排放 的 N2O占 全球生物圈向大气排放总量的 40%多（叶谦， 2015） 。 生存期 达 114年 ， 消耗 平流层的 臭氧 ， 增加地面 的紫外线辐射 量 N2O产生的 温室效应是 同重量 CO2的 300倍。 自氮肥被发明后，随着全球人口增加，对食物需求越来越高，促使包括氮肥在内的各类化肥在农业上广泛使用，再加上牲畜排泄物增加，骑车尾气排放 等 ， 人类 活动 产生大量 N2O 二氧化硫 SO2 酸雨污染 改变 硫酸盐气溶胶 浓度 ，然后通过其直接和间接 辐射强迫作用 影响全球气候变化（钱云， 1997） 气溶胶
11、 : 是 指悬浮在空气或其它气体中的固体或液态小 粒子 . 二氧化硫 SO2 酸雨污染 改变 硫酸盐气溶胶 浓度 ，然后通过其直接和间接 辐射强迫作用 影响全球气候变化（钱云， 1997） 辐射强迫 作用： 大气 中温室气体或气溶胶含量的变化引起地气系统能量平衡产生扰动，这种扰动 称之 。 二氧化硫 两种 方式影响地球 辐射平衡 ： （致冷） 直接辐射 强迫 间接辐射 强迫 增加太阳辐射向地球外的反射，减弱白天对地球的加热作用；反射作用的增强使得到达地面的太阳辐射减弱，同时由于其散射和吸收作用改变对大气的辐射加热作用。 硫酸盐气溶胶可以成为云 凝结核， 通过增加 微 粒 数量 增加云的光学厚度
12、和云层反射率，同时也可能增加云的寿命和平均云量。 二氧化硫 直接辐射强迫 作用 全球 平均人为硫酸盐 气溶胶约 -0.5W/m2， 北半球 平均值 约 -1.0W/m2， 高 值区域中心 值 -2-10W/m2 人类活动产生 的CO2增加引起的辐射强迫作用约为1.5W/m2， 加上 其它 温室气体其 总的辐射强迫作用 达 22.5W/m2。 臭氧 O3 集中 在 10 50km的 平流层 对流层占 10%左右 强 氧化剂 -影响自由基 的浓度和寿命，影响 大气 化学 的循环和 平衡 平流层的主要 热源 -吸收紫外光 和 可见光 臭氧 平流层 对 流层 O3 T O3 T T T 臭氧 对流层
13、O3是温室气体，吸收 地球长波辐射 ，因此 对流层 O3的增加会引起地表和低层大气温度的上升 。 平流层 O3的减少将造成平流层大气对太阳辐射吸收的减少，导致平流层温度的下降 。 平流层 O3的减少又使更多的紫外和可见辐射到达对流层 地表系统，从而产生增暖效应 。 平流层 O3的减少及其导致的平流层温度的降低使得到达对流层的热辐射将减少，这又会引起冷却效应。因此，地表和低层大气的温度变化取决于二者的净效应。 总结 引起全球气候变化的原因到底是什么 ？ 全球气候 变化 了吗？ 二氧化碳温室效应 温室气体的主体不是二氧化碳而是水汽 温室效应 不是气候变化的唯一 因素 总结 引起全球气候变化的原因到底是什么 ？ 全球气候 变化 了吗？ 二氧化碳温室效应 温室气体的主体不是二氧化碳而是水汽 温室效应 不是气候变化的唯一 因素 当水汽凝聚为云就会遮蔽阳光，起到降温作用 。 总结 引起全球气候变化的原因到底是什么 ？ 全球气候 变化 了吗？ 二氧化碳温室效应 温室气体的主体不是二氧化碳而是水汽 温室效应 不是气候变化 的 唯一因素 太阳辐射 量 变化 、 太阳能量积累和释放的多种效应 太阳能 在地球各圈层的
