温室效应及其影响研究

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1、浅析温室效应及其影响摘要 温室效应是目前全球性的环境问题。本文介绍了温室效应的机理和温室 气体的来源，分析了温室效应的主要生态影响，并探讨了减缓温室效应的措施。 温室效应的控制除了要提高能效、减少使用化石燃料、开发利用无污染能源、保 护森林资源、增加植被面积、减少沙漠化、控制人口增长和加强国际合作之外， 还要推广应用燃料电池，减少二氧化碳排放；积极研究开发二氧化碳的新应用技 术，达到变废为宝的目的。关键词 温室气体 温室效应 二氧化碳控制对策导言 当今，环境问题已经成为一个世界性的问题，不论是发展中国家还是 发达国家，都已意识到了其重要性，并且几乎都开展了这方面的研究工作。在诸 多的环境问题中

2、，气候变暖问题是显著的问题之一。由于人类大量使用煤、石油、 天然气等矿物燃料，大量砍伐森林，开垦荒地，使大气中温室气体的含量不断 增加，温室效应对气候的影响日益增强。相对于水污染，放射性元素污染和土壤 污染，温室效应对全球环境的影响是缓慢的，不易明显察觉的，但是它将对世界 社会政治稳定及生态环境产生巨大的影响。气候学者向近日聚会海牙的世界各国 政要、科学家、工业家和环保主义者发出警告：在未来一百年内全球气温将升高 1. 56屯，海平面将升高1595em，沙漠将更干燥，气候将更恶劣，厄尔尼 诺现象将更严重，全球变暖将直接或间接影响数以亿计人们的生活。1 .温室效应与全球变暖1.1温室效应概念自然

3、界中的一切物体都以电磁波的形式向周围辐射能量，通常高温物体向外 发出短波辐射，而低温物体则发射长波辐射，地球表面的大气层，允许太阳辐射 的短波部分通过，但是却阻挡地面的长波辐射，地球表面的大气层和地表组成的 这一系统就好像一个巨大的“玻璃温室”，使地表始终维持着一定的温度，产生 了适于人类和其他生物生存的环境。我们将大气对地面的这种保护作用称为大气 的温室效应。温室效应的存在保存了地球的热量，使地球温度适宜人类生活。人 们通常把正常情况下的温室效应称为自然的温室效应。1.2温室气体cq增加的原因大气中C02浓度增加的人为原因主要有两个：一是矿物燃料的燃烧。目前全世界矿物能源的消耗大约占全部能源

4、消耗的 90%,排放到大气中二氧化碳主要是燃烧矿物燃料产生的，据估算，矿物燃料燃 烧所排放的二氧化碳占排放总量的70%。由于人们对能源利用量逐年增加，因 而使大气二氧化碳的浓度逐年增加。二是森林的毁坏。有人将森林比作“地球的肺”，森林中植物繁多，生物量 最高。绿色植物的光合作用大量吸收cq。由于人类大量砍伐森林，毁坏草原， 使地球表面的植被日趋减少，以致降低了植物对co2的吸收作用，这是导致全球 性气温升高的又一个重要原因。1.3温室气体排放、温室效应的影响通过最新分析表明，过去100多年中，全球地表温度平均上升了 0. 6摄氏 度”。而且，政府间气候变化委员会(IPCC)利用有关气候模式模拟

5、结果还说明， 本世纪内全球平均气温将以每10年0.20. 5摄氏度的速率持续升高。这样的 升温将给地球上各种类型的生态系统形成巨大威胁，对人类生活也产生直接和间 接的影响，因此对全球变暖的趋势必须进行遏制。虽然导致全球变暖的真正原因， 说法不一，但是温室效应增强肯定是其中原因之一，而导致温室效应发生的气体 称为“温室气体”，这些气体让太阳短波辐射自由通过，同时又能吸收地表发出 的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氟利昂、臭氧、氮氧化物和水蒸气等， 近几十年的观测研究表明，大气中的温室气体浓度正在不断增加，其中CO2在大 气中的浓度由工业化前的280ppmv上升到了 2004年的379ppmv

6、。近一个多世纪 以来，全球大气中CO2浓度增长率大约为每年0. 4%3。目前，学界认为导致 温室效应增强的主要罪魁祸首就是二氧化碳浓度的增大。由于人口的急剧增加， 现代生活对能源的需求也日益增加，且各国都加快了工业化的进程，这样就必须 大量地使用燃料来获取内能，从全球来看，从1975年至1995年，能源生产就增 长了 50%，二氧化碳排放量相应有了巨大增长。另外，石灰岩被制成水泥的过 程也释放出二氧化碳；土地的开发利用减少了植物吸收二氧化碳的量，又由于森 林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，这些都导致排放至 大气中的CO2浓度迅速增加。1.4全球变暖对地球产生的影响海平面上升

7、。海平面上升，对沿海城市、岛屿的影响最大。有人估计。近百 年来随全球气候增腰0. 6C，全球海平面大约上升了 1015cm。有的学者认为， 全球气温到下一世纪可能升高1.54C，则海平面上升0.81.8cm【4。如果这 样，菲律宾的马尼拉的大部分可能位于1m深的水下，而印尼雅加达的330万居 民需撤离市区。气候变化。大部分地区温度升高，全球降雨量增加，台风、飓风更频繁、更 强大。科学家预言，如果热带地区的温度升高23C，则海洋表面温度的升高 将引起台风能量增加，并向高纬度地区发展。对生物多样化的影响。全球气候的变化必然给生物圈造成多种冲击，生物群 落的纬度分布和生物带都会有相应的变化，很可能有

8、部分植物、高等真菌物种会 处于濒临灭绝和物种变异的境地，植物的变异也必须影响到动物群落。对全球人类的影响。地球增温使得气候反常多变，洪涝干旱增多，造成农作 物歉收、病虫害流行、水资源缺乏。那么地球为什么会变暖呢？由联合国和世界气象组织1988年刨建，拥有2500 位科学家的政府问气候变化委员会(WCC)认为，过去130年来观察到的全球平均 气温上升0. 5C，不可能完成归结于自然原因，而主要是由二氧化碳等“温室 效应”造成的。2.控制温室效应的对策2.1减少温室气体的排放。co2作为主要的温室气体，是由难以计算的自然和人为的排放源产生的，它在大 气中的停留周期可以超过100年，其分布非常均匀，

9、而且潜在的危害作用也是全 球性的。因此，控制、减少二氧化碳气体的排放是一件功在当代，利在千秋的大 事。发展中国家一方面要发展国民经济，提高国家经济实力，务必会加大对温室 气体的排放；另一方面由于科学技术落后.对温室气体的处理能力较差，使得近 年来地球上温室气体含量呈快速增长趋势。因此，发达国家既出于帮助他国，也 为了自己利益应毫无保留地尽快向发展中国家转让其先进的减排技术是全球温 室气体减排的基本点。2.2提高能效，减少使用化石燃料，采用替代能源提高能效可显著减少CO2的排放，现在人类使用的化石燃料约占能源使用总量 的90%，开采化石燃料，扰动了地层中原有元素的埋藏方式，通过燃烧使之成 为可活

10、动因子，是温室气体排放的重要来源，所占份额最大&。世界能源消费结 构是：石油约占能源的40%，煤占30%，天然气占20%，核能占6. 5%。寻找 替代能源，开发利用生物能、太阳能、水能、地热能、潮汐能、风能和安全使用 核能等，可显著减少温室气体排放量*七目前，全人类所需要的石化能源仅占 地球每年从太阳获得能量的二万分之一；世界已开发的水电仅占可开发量的百分 之一，具有很大潜力。全球约一半人使用薪柴，热带雨林存在大面积的刀耕火种 农业，开发农村沼气、改进耕作制，可减少秸杆、薪柴等物质的直接燃烧，沼肥 施于农田可大大减少氮肥的使用量，减少CO2、N2O的排放。将来的能源战略 应该转向可再生能源，可

11、再生能源满足可持续性条件，且有着很丰富的资源，成 本低。随着科学技术的不断发展，使用会越来越多。2.3提高生物圈生产力与海洋吸收量限制森林砍伐和提高森林生产力可增加固碳量。据统计，全球由于人类活动已损 失约2. 0X109 hm2森林，以平均hm2森林含碳量100 t计，则损失储碳能力达 200 Gt。如恢复已损失森林面积的20%30%，就完全可以解决全球大气CO2浓 度增长的问题。海洋通过生物、化学、流动和沉积等过程不问断地吸收大气中的 CO2，年吸收速率为1. 22. 8 Gt，并运输、储存于海底或转换成其他含碳物 质。加速浅层海水与深层海水问的交换，有利于提高海洋的CO2吸收量7 。 2

12、.4保护森林，减少气候变化的危害就减少气候变化的危害来说，森林趁着双重作用，森林的燃烧和砍伐，使更多的 。2排入大气。要保护好森林，因为它能够吸收空气中的CO2。1985年中期 盐界一些组织提出一项保护森林的计划，要求在五年内投资8 0亿美元用于植林 和禁止伐林，这一计划将对保护森林有很大意义。2.5使用新的能源。有效使用人类目前尚未使用过的能源，也是防止地球变暖一个有效的方法。如人 们开始利用风、海涛、地下热量、太阳光、垃圾焚烧等产生的能量发电。利用细 菌将废水分解，产生甲烷，通过燃烧这种气体发电。利用太阳光从甘蔗、红薯等 制作酒精，将其用于汽车燃料，这种方法在巴西等地已应用。目前，人们开始

13、尝 试将地下水、河流中地热能用于楼房取睚及降温。人们更多地使用垃圾燃烧热能 取暖、降温，同时利用太阳能的热水器也在增多艮L2.6研究开发二氧化碳的新应用技术，变废为宝采用吸收法、吸附法、膜分离法以及吸收一膜分离联合法等方法可以分离回收燃 烧排气中的CO2，随着科学技术的发展和新兴学科的兴起，人类在积极研究开 发CO2，在工业、农业、生物合成、能源等方面的用途，从而达到变废为宝的 目的【9 。2.7加强政府行为与国际合作加强政府部门或国际组织的调控作用，是减缓温室效应的重要措施。1997年12 月，150多个联合国气候变化公约签字国又在日本京都召开了气候会议，最后签 署了京都议定书，目标是在20

14、08年至2012年间，将发达国家二氧化碳等6 种温室气体的排放量在1990年的基础上平均削减5. 2% 1。在国际合作中，发 达国家应控制或降低温室气体的排放；而发展中国家，应改善能源结构和采取生 物调节等对策来解决11。全球环境问题的解决是一项长期而严峻的任务，需要 全世界每一个国家每一个地区乃至每一个人的参与，离开政府行为和国际合作的 支持，不可能实现全球范围内温室效应的有序减缓。总结： 人类活动造成的大气中温室气体浓度的急剧增加以及由此引起的全球气 候明显的变化，已成为全球变化中最主要和最直接的变化，而且已经对人类社会 的各个方面产生重要的影响。温室效应问题位列全球问题之首，其危害巨大，波 及全球，如何避免全球变暖的任务已摆在当今人类面前。随着科学技术的不断发 展，人们对温室气体浓度变化与气候变化的相互关系会有更加清晰的认识，只要 我们人类共同努力，共同关心地球，积极研究控制温室效应的新措施，全球气温 变暖问题是可以得到解决的。