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气候变化概述 石磊 2011.10.9 提纲 • 基本概念简述 • 温室气体与气候变化的科学解释 • 气候变化的影响 • 应对气候变化的国际组织和公约 基本概念简述 • 气象 – 大气的状态和现象 基本概念简述 • 气候 – 长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状 态，时间尺度为月、季、年、数年到数百年以 上 – 气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量，通常 由某一时期的平均值和离差值表征 基本概念简述 • 气候变化 – 指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者 持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的 气候变动 – 气候变化专门委员会——是指气候随时间的任 何变化，无论其原因是自然变率，还是人类活 动的结果 – 《联合国气候变化框架公约》——经过相当一 段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活 动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气 候改变 温室气体与气候变化的科学解释 • 温室效应（Greenhouse effect ） – 花房效应 – 是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交 换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以 透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波 辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从 而产生大气变暖的效应 温室气体与气候变化的科学解释 • 太阳辐射波长主要为0.15‐4微米，其中最大 辐射波长平均为0.5微米 • 地面和大气辐射波长主要为3‐120微米，其 中最大辐射波长平均为10微米 • 可见光的波长？ 0.4‐0.76微米 温室气体与气候变化的科学解释 大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了 一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就 会下降到‐23℃，而实际地表平均温度为15℃ 温室气体与气候变化的科学解释 温室气体与气候变化的科学解释 • 温室气体（Greenhouse gasses, GHG ） – 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，如二氧化碳、大部分制 冷剂等 – 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 – 水蒸气？？？ 温室气体与气候变化的科学解释 • 名称起源 • 让‐巴普蒂斯特‐约瑟夫∙傅里叶——数学家 • 1824年 • 《地球及其表层空间温度概述》 温室气体与气候变化的科学解释 • 水蒸气 • CO2 • N20 • CH4 • HFCs • PFCs • SF6 温室气体与气候变化的科学解释 • CO2来源 • 燃料燃烧 • CH4来源 • 农业与畜牧业、污水处理… • N20来源 • 污水处理、流动源 • HFCs来源 • 灭火器、半导体、喷雾剂 • PFCs来源 • 铝制品、半导体、灭火器 • SF6来源 • 电力设施、半导体、镁制品 温室气体与气候变化的科学解释 • 二氧化碳无疑是遏制全球变暖最关键的温室气 体 • 气体温室气体效应如何衡量？ – 全球变暖潜能值（Global Warming Potential， GWP ）：质量为1吨的某种温室气体在100年内对全 球变暖的影响与同期内等量二氧化碳造成的全球影 响的对比值 温室气体与气候变化的科学解释 • GWP 气候变化的表征与影响 • 气候变化的表征 – 温度上升 – 海平面升高 – 生态变化