温室效应与全球变暖的区别范例6篇

温室效应与全球变暖的区别

温室效应与全球变暖的区别范文1

1 温室效应导致有全球气候变暖

大气层中CO2、CH4和氮氧化合物等气体,可以让阳光可见光透过,但对地球向宇宙释放的红外线起阻碍作用,并吸收转化为热量,使地球表面湿度升高。这种现象称为温室效应。形成温室效应的气体即为温室气体。温室气体以CO2为主,约占60%左右。温室气体浓度愈高,近地表的温度就愈高。没有温室气体,地球上的温度就会降到很低。亿万年来,地球一直受益于温室效应,因为温室效应创造了一个适宜生物栖息的环境。

然而,人类活动使温室效应日益加剧,以至于影响气候。自工业革命以来,资源与能源大量消耗,特别是煤、石油、天然气等古物然的燃烧所排放的大量CO2含量增加。据测算,目前全球每年向大气排放的CO2约为240亿吨。甲烷等微量气体也随着人类的各种活动而升高。据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)不久前公布的研究结果,目前全球平均温度经1000年前上升了0.3~0.6℃。而在此前一万年间,地球的平均温度变化不超过2℃。联合国机构还预测,由于能源需求不断增加,到2050年,全球CO2排放量将增至700亿吨,全球平均气温将上升1.5~4.5℃.

2 温室效应对生物多样性的影响

全球气候变暖将严重威胁生物多样性。因为生命体无法承受这种快速相加的巨大变化。

2.1全球气候变暖对生物多样性的影响 全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中,地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期,两极的冰帽融化,海平面比现今要高,物种分布向极地延伸,并迁移到高海拔地区。相反,在变新华通讯社过程中,冰帽扩大,海平面下降,物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑,许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝,现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化,但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢?这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是,由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多,那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。

2.1.1 对温带生物多样性的影响 由于气温持续升高,北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计,许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后,气温回升,树木以每世界10~40千米速度的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高1.5~4.5℃.的估计,树木将向北迁移5000~10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且,由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以,许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛,容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。

2.1.2 对热带雨林生物多样性的影响 热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是,气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化,此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响,从而将改变热带雨林的结构组成。

2.1.3 对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响 湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统,然而它们也会受到气候变暖的威胁。温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。在未来的50~100年中,海平面将升高0.2.~0.9米,甚至更高。海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。

海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。如果海水按预算的速度升高的话,那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。

2.1.4 对鸟类种群的影响 首先,气候变暖将直接影响种鸟种群。鸟类学家认为由于气温升高,导致一系列恶劣气候频繁出现,将影响候鸟迁徙时间、迁徙路线、群落分布和组成。此外,气候变化导致各种生态群落结构改变,将间接影响鸟类的种群。

2.2 温室气体直接影响生物种群变化 CO2是重要的温室气体,同时又是植物进行光合作用的原料。随着大气中CO2浓度升高,植物的光合作用强度将上升。但不同植物具不同CO2饱和点。当CO2浓度超过饱和点时,即使再增高CO2浓度,光合强度也不会再增强。一般CO2饱和点较高的植物能够适应大气中CO2浓度的升高而快速生长,CO2饱和点低的植物则不能快速生长,甚至会发生CO2中毒现象,从而导致种群衰退。植物种群的变化必然导致植物食性昆虫种群的变化。而植物种群和昆虫种群中不可能预测的波动可能导致许多稀有物种的灭绝。

3 针对温室效应的对策

毋庸置疑,温室效应的恶化进程对生物多样性,将构成强大冲击。控制温室效应,减缓全球气候变暖,是世界各国面临的重大课题。

3.1 控制CO2向大气的排放量 减缓全球气候变暖的根本对策是全球参与控制CO2向大气的排放量。为此,在国际上达成共识,即从政治上和技术上控制CO2的排放量。

首先采取法律手段,制定各种旨在限制CO2排放的各种政府和国际的规定,签订各种国际公约。如1992年在巴西召开的联合国发展和环境大会的“气候公约”,要求占全球CO2排放总量80%的发达国家到2000年将其CO2排放量降至1990年的水平。其次采用经济手段,提高易排放CO2能源价格和对超标排放课税等。

技术上,一是节约能源和提高能源利用率。二是开发可再生替代能源,例如大力开发无污染的可再生的太阳能、风能、海洋能、生物能、地热能、氢能等。三是大力发展核能。四是变革能源消耗模式。

3.2 采取措施吸收CO2 其中,搞好绿化是关键,再辅以人工措施。

3.2.1 通过植物吸收CO2 植物的光合作用是地球上规模最大的同化吸收CO2的过程。因为植物的基本生理过程之一是光合作用,因此保护原始森林,大规模植树造林,培植草原,搞好城市绿化是减少大气中CO2的重要手段。

温室效应与全球变暖的区别范文2

关键词: 气候变化/法律体系/专门法律/启示 内容提要: 当前,日本已构建了以《全球气候变暖对策推进法》为中心,以《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》、《电力事业者利用新能源等的特别措施法》、《促进新能源利用特别措施法》等相关配套法规为内容的应对气候变化法律体系,积累了诸多丰富经验。我国在加强应对气候变化的法制建设过程中,应积极借鉴日本的成功立法经验,尽快构建我国应对气候变化法律体系。 一、问题的提出 2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议,再一次向世人昭示气候变化问题是人类社会可持续发展所面临的重大挑战。为应对这场重大挑战,国际社会进行了旷日持久的谈判,缔结了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》等相关公约和议定书,从法律上对气候系统的保护进行了回应。为落实《京都议定书》所规定的减少温室气体排放量的义务,日本、英国、美国等发达国家,纷纷以应对气候变化专门立法形式,明确国家相关部门职责,限制温室气体的排放量,为避免全球气候变暖危害人类做出了重要贡献。如英国于2008年通过的《气候变化法案》明确规定,到2050年国内二氧化碳排放量须削减60%;国家须制定减少碳排放量的5年预算,分阶段的实现其减排义务。美国自2007年以来,在地方立法的基础上,已提出了《气候责任和创新法案》、《全球变暖污染控制法案》、《气候责任和创新法》、《减缓全球变化法案》、《安全气候法案》、《低碳经济法案》、《美国气候安全法案》等一系列国家议案,昭示着美国正在迈向气候变化的联邦立法。日本也构建了较为完善的应对气候变化法律体系。 作为发展中国家,尽管我国并不是《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》所确定的温室气体减排义务国家,但是,我国在发展进程中高度重视气候变化问题,在应对气候变化立法方面,我国把法律法规作为应对气候变化的重要手段。不仅是发展中国家最早制定实施《应对气候变化国家方案》的国家,而且还积极制定与修订了《可再生能源法》、《循环经济促进法》、《节约能源法》、《清洁生产促进法》、《森林法》、《草原法》、《民用建筑节能条例》等一系列法律法规,为构建我国应对气候变化立法体系奠定了良好基础。当然,我们应该看到,与美国、日本等发达国家立法相比,在我国应对气候变化相关立法中,尚存在如下主要亟待解决的问题:一是,我国尚缺乏专门应对气候变化的法律,亟待加强相关法制建设。我国《全国人大常委会关于积极应对气候变化的决议》已经意识到这一问题,明确规定了国家“加强应对气候变化的法制建设”的任务,因此,研究起草有关我国应对气候变化专门法律,科学建构我国应对气候变化法律体系成为当务之急。二是,我国现行管理体制制约着温室气体排放控制战略的实施。我国虽已成立了国家应对气候变化领导小组(以下简称“领导小组”)。(注释1:国务院关于成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组的通知(国发〔2007〕18号)。)但因“领导小组”组成成员的22个职能部门在应对气候变化方面的具体职责不清,不利于国家温室效应气体减排工作的展开。因此,通过应对气候变化专门法律,明确设置应对气候变化的国家专门机构,确定其职责也成为必要。三是,我国确定的控制温室气体排放的行动目标是一项政策性规定(注释2:2009年11月25日召开的国务院常务会议,决定到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40% -45%。),为保障该行动目标得到落实,还须由应对气候变化专门法律明确规定国家、企事业单位、地方政府及公民个人的具体职责、义务,因此,加强我国应对气候变化相关立法已迫在眉睫。 之所以选择日本应对气候变化立法作为研究与借鉴对象,是因为在应对气候变化的国内立法方面,其成绩最为显著。一是,日本制定了世界首部应对气候变化的法律——《全球气候变暖对策推进法》。通过该法,日本为应对气候变化专门立法提供了蓝本。长期以来,日本作为亚洲环境立法发达国家,其应对气候变法立法的成功经验,对我国依然有重要借鉴意义。二是,日本已构建了较完善的应对气候变化法律体系。早在1993年的《环境基本法》中,就以地球环境保全为基本理念,将全球气候变暖对策纳入环境法体系,并构建了以《全球气候变暖对策推进法》、《全球气候变暖对策推进法实施令》、《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》、《电力事业者利用新能源等的特别措施法》、《新能源利用促进特别措施法》等法律为内容的日 本应对气候变化法律体系,积累了丰富的立法经验,既为日本实现低碳社会目标奠定了坚实基础,也为世界各国构建低碳社会提供了立法榜样。日本的这种立法体系与我国应对气候变化立法所初步搭建的应对气候变化法律体系在本质上是一致的。相比较而言,日本已构建了较为完善的法律体系,而我国在应对气候变化立法方面,尚存在缺乏专门法律,以及相关配套法律制度不够完善等缺陷。因此,对国内法学界尚未系统而全面对日本应对气候变化立法问题展开考察的重要立法领域进行研究,探究其对我国立法的有益借鉴经验及启示,则尤为重要。 二、日本应对气候变化法律体系的建构 日本观测点的长期观测结果表明,日本气温最近100年间约上升1. 1℃。在不能完全实现削减全球温室效应气体的情况下,至21世纪末,日本平均气温将上升2~4℃。气候变化将给日本带来巨大灾害。一方面,日本自然灾害频繁发生。据统计,洪水、土砂灾害、橡胶林生存地丧失、砂滨丧失、西日本的高潮损害等自然灾害所造成的损害将达到每年17兆日元。另一方面,由于日本是世界上单位面积海岸线最长的国家之一,日本46%的人口、47%的工业产值、77%的商业销售额均集中于沿海地带,因此,受气候变化影响,海平面上升将导致日本经济、国土等损失。面对全球气候变暖所带来的巨大灾害,日本政府十分重视气候变化问题,并采取有效措施积极应对,在立法方面主要采取了如下应对措施,以构建较为完善的应对气候变化法律体系。 (一)通过《环境基本法》将全球气候变暖对策纳入环境法体系 日本1993年《环境基本法》以地球环境保全为基本理念,将全球气候变暖对策纳入环境法体系。根据该法第15条关于政府制定环境保全基本计划的规定,日本于1994年制定的《环境基本计划》就将有关应对全球气候变暖的对策置于重要地位,并明确规定了应在国际协作下,以实现《联合国气候变化框架公约》规定的“减少温室气体排放,减少人为活动对气候系统的危害,减缓气候变化”目标为宗旨,并考虑“增强生态系统对气候变化的适应性,确保粮食生产和经济可持续发展”等。当然,这一时期的日本应对全球气候变暖的对策尚停留于依托有关省厅的各种措施,而真正采取法律措施应对全球气候变暖问题,则始于加入《京都议定书》的前后。 (二)制定世界首部应对气候变化的法律——《全球气候变暖对策推进法》 作为日本应对全球气候变暖的第一步对策,是1998年10月9日通过的《全球气候变暖对策推进法》。该法是世界上第一部旨在防止全球气候变暖的法律,显示了日本积极应对全球气候变暖的姿态。在内容安排上,共包括总则、京都议定书目标达成计划、全球气候变暖对策推进本部、抑制温室效果其他排出的政策、保全森林等的吸收作用、分配数量账户等、杂则、罚则等8章共50条。该法具有如下显著特色: 第一,立法目的明确。其立法目的是:“由于全球气候变暖将对地球全体的环境产生深刻影响,在对气候圈保持着不致达到危险的人为干涉的情况下,促使大气中的温室效应气体的浓度予以安定,防止全球气候变暖已成为人类共同面临的课题。鉴于所有人均自主且积极地参与这一课题将至关重要,因此,关于全球气候变暖对策,在制定达成京都议定书目标计划措施的同时,通过制定有关促进抑制社会经济活动及其他活动所排出的温室效果的措施等,实现推进全球气候变暖对策之目的,在确保现在及未来之国民的健康与文化的生活的同时,为人类的福祉做出贡献”。 第二,明确了国家、地方公共团体、事业者、国民应对温室气体的基本职责。关于国家的基本职责,该法第3条规定,国家在为掌握大气温室效应气体浓度变化状况及相关气候变化、生态系统状况而进行观测与监测的同时,综合且有计划地制定并实施全球气候变暖对策。国家在推进旨在抑制温室效应气体排出等的措施的同时,对于抑制温室效应气体排出等相关措施,应谋求该措施达成目的之调和,以顺利执行抑制温室效应气体排出等。国家就其自身事务及事业,在采取措施强化削减温室效应气体排出量及吸收作用保全的同时,应支援地方公共团体抑制温室效应气体排出等,以及为促进事业者、国民或者由其组织的民间团体开展有关抑制温室效应气体排出的活动,应该努力采取技术建议及其他措施。关于地方公共团体的职责,该法第4条规定,地方公共团体应配合区域之自然的社会的条件,推动有关抑制温室效应气体排出等的措施。地方公共团体在对其自身事务及事业采取措施削减温室效应气体排出,保全吸收作用及有关强化措施的同时,为促进该区域的事业者或者居民开展抑制温室效应气体排出等相关活动,应努力提供前款所定措施 的相关信息以及采取其他必要措施。关于事业者的职责,该法第5条规定,事业者就其相关的事业活动,应在努力采取措施抑制温室效应气体排出等的同时,必须协助实施国家及地方公共团体所作出的有关抑制温室效应气体排出等措施。关于国民的职责,该法第6条规定,国民,就其日常生活,在努力采取措施抑制温室效应气体排出的同时,必须协助实施国家及地方公共团体实施的抑制温室效应气体排出等措施。 第三,设置全球气候变暖对策推进本部,落实政府机构职责。该法第3章第11条明确规定,为综合且有计划地推进全球气候变暖对策,在内阁设置“全球气候变暖对策推进本部”,具体管理的事务包括:其一,制定京都议定书目标实现计划方案,以及推进实施该方案;其二,综合调整有关推进实施长期全球气候变暖对策。此外,根据该法第12条至第19条的规定,在组织机构上,全球气候变暖对策推进本部设立推进本部长、副本部长及本部部员。本部长由内阁总理大臣担任,全面负责本部事务及指挥监督;副本部长由内阁官房长官、环境大臣及经济产业大臣担任,职责是协助本部长工作;本部部员由其他国务大臣担任。此外还由内阁总理大臣任命若干名干事担任具体工作。除法律已经确定的事项外,有关推进中的措施由政府的政令规定。 第四,规定了抑制温室效应气体排出的基本措施。一是,实行温室效应气体算定、报告、公布制度。即一定数量以上的温室效应气体排出者负有算定温室气体排出量并向国家报告义务,国家对所报告的数据集中计算并予以公布的制度。根据该法第21条第2款的规定,伴随着事业活动而在相当程度上排出较多温室效应气体、并由政令规定的排出者(称为“特定排出者”),每年度必须由各事业所分别就温室气体的排出量向事业所管大臣进行报告。事业所管大臣,将报告事项及集中计算的结果向环境大臣及经济产业大臣予以通知,与此同时,要适当保护特定排出者的权利利益,国家对所报告的数据集中计算并公布。环境大臣及经济产业大臣,在采用文档记录事业所管大臣等通知的报告事项等的同时,集中计算、公布该记录内容,以便任何人均能够请求公开该记录文档。为增加对公布、公开的资料的理解,特定事业者可以提供排出量增减状况相关的资料及其他资料。二是设立全球气候变暖防止活动推进员。即根据地域全球气候变暖的现状,都道府县知事等有权挑选并委任旨在通过开展启发普及全球气候变暖对策,加快促进防止全球气候变暖活动的热心与有识之士为全球气候变暖防止活动推进员的制度(第23条)。全球气候变暖防止活动推进员主要向居民进行启发普及全球气候变暖对策,进行有关咨询、提供信息等活动。三是,设立国家、都道府县等全球气候变暖防止活动推进中心。为积极推进有关启发普及与广泛宣传全球气候变暖对策,有效开展座谈、培训推进员、对日常生活排放温室效应气体的调查研究、提供日常生活使用产品排放温室效应气体信息的提供等活动,该法明确规定了设立国家、都道府县等全球气候变暖防止活动推进中心的制度。 第五,构建了保全森林等吸收作用制度。该法第28条规定,政府及地方公共团体,为实现《京都议定书目标达成计划》所规定的温室效应气体的吸收量相关的目标,以1964年《森林·林业基本法》第11条第1款规定的森林、林业基本计划以及其他完善及保全森林或者保全绿地、绿化推进计划为基础,应保全及强化森林对温室效应气体的吸收作用。 第六,实行分配数量账户簿制度。该法第29条规定,环境大臣及经济产业大臣,以《京都议定书》第7条第4款为基础,根据计算分配数量的方式的有关国际性决定,制定分配数量账户簿,开设可以进行取得、保有及移转算定分配数量的账户。 (三)明确环境省“抑制温室气体排放”的管理职责 日本《环境省设置法》(1999年通过,2001年1月6日施行)第2章明确规定了环境省的任务及所管理事务。其中,第4条第22款明确规定,从环境保全观点出发,环境省的职责之一便是制定抑制温室气体排放事务及事宜相关的标准、指示、方针、计划以及其他与此类似政策;并制定抑制温室气体排放事务及事业相关法律规范以及其他类似规制。为实施《环境省设置法》与《环境省组织令》,日本制定了《环境省组织规则》(2001年1月6日),其第3章明确规定在环境省设置地球环境局,地球环境局由总务课、环境保全对策课、全球气候变暖対策课组成,负责推进实施政府有关防止全球气候变暖、臭氧层保护等地球环境保全的政策。此外,还负责与环境省对口的国际机构、外国政府等进行协商和协调,向发展中地区提供环保合作。 (四)完善相关配套法律制度 除《全球气候变暖对策推进法》之外,日本还制定、修订了相关配套立法,初步形成了日本应对全球气候变暖对策的法律体系。 首先,为有效推动《全球气候变暖对策推进法》的施行,日本于1999年制定的《全球气候变暖对策推进法实施细则》,具体就温室效应气体总排出量相关的温室效应气体的排出量算定方法、温室效应气体算定排出量的报告、分配数量账户簿等实施进行了详细规定。 其次,以《全球气候变暖对策推进法》为中心,日本制定、修订了相关配套法律: 一是,修订了《能源利用合理化法》,强化节能与能源效率。该法又称《节约能源法》,是日本能源的核心法律,在体系结构上包括总则、基本方针等、工厂的相关措施等、运输相关的措施、建筑物相关的措施、机械器具相关的措施、杂则、罚则和附则等8章,共99个条文。该法明确了“从综合推进工厂、运输、建筑物以及机械器具等行业合理使用能源的思想出发,经济产业大臣制定有关能源合理化使用的基本方针”的同时,强化了企业计划性和自主性的能源管理,规范了政府、企业和个人之间的用能管理关系和节能行为。该法分别对工厂、运输、建筑物、机械器具等相关行业合理使用能源的具体措施进行了详细规定。该法通过严格规定能源标准,提高了建筑、汽车、家电、电子等产品的节能标准,不达标产品禁止上市。同时,该法对国家应在财政上、金融上以及税制上采取相关措施,以推进普及能源合理化使用。通过教育、广告活动等加强国民对能源合理化使用的理解的同时,对国民的参与等义务进行了规定,并对地方公共团体关于通过教育、宣传活动增进地方居民对能源合理化使用的理解等的义务进行了规定,并明确了一般消费者关于提供相关促进合理化使用能源信息的义务等。该法的施行,一方面使工厂、事业场所的能源使用得到了彻底合理化,另一方面强化了有关与全球气候变暖相关联、并由政令规定的汽车、家电产品等11个种类产品的燃料费标准、节能标准等目标值,使相关企业在不增加能源消耗的前提下,有效实现了经济总量的大幅增加。目前日本节能法已从原来的生产领域延伸到运输部门和生活领域。 二是,制定《氟利昂回收破坏法》,抑制温室效应气体排放。该法将氟利昂类冷媒CFC(氟氯烷烃)、HFCs(氢氟碳化物)、HCFC(含氢氯氟烃)纳入其法定义务范围,以减少对大气臭氧层的破坏,抑制温室效应气体排放,从而降低温室效应。该法在明确事业者、制造业者、地方公共团体、国民与国家各主体职责的基础上,对第一种类特定产品产生的氟利昂的回收进行了详细规定。并明确规定从事第一类氟利昂回收业、第二种特定产品交付业以及第二种氟利昂回收业的从业者,必须获得都道府县知事的登记;从事特定产品氟利昂类破坏事业的从业者必须获得经济产业大臣及环境大臣的许可;在回收、搬运、破坏过程中,必须遵守主管省令规定的标准。对于违反交付、领回义务者,给予指导、建议、劝告、命令;对于违反规定标准者,由传告改为命令。由于该法以排放高浓度温室效应气体的氟利昂类的3种物质的回收、破坏为目的,对应减少温室气体排放具有重要意义。 三是,制定了新能源发电法,促进新能源利用。为保障与国内外经济社会环境相适应的能源稳定和适当供给,完善电力事业者利用新能源的必要措施,促进环境保护和国民经济健康发展,日本于2002年制定了《电力事业者利用新能源等的特别措施法》。该法第4条明确规定,“电力事业者应当在每年的6月1日前,按照经济产业省令的规定,将该年度4月1日起至次年3月31日一年期间预计利用的新能源电力的基准利用量和经济产业省令规定的其他事项向经济产业大臣备案”,并且,“电力事业者应当在每年度按照经济产业省令的规定,利用超过基准利用量的新能源电力”(第5条)。电力事业者和接受了第9条第1款规定的其他人,应当按照经济产业省令的规定,置备账簿,记载其利用和生产新能源的电量和经济产业省令规定的其他事项,并予以保存(第11条)。对于违反第8条规定,当电力事业者所利用的新能源电力的数量未达到基准利用量,经济产业大臣认为该电力事业者未达到基准利用量没有正当理由并给予劝告、命令后,依然不履行法定义务者,本法规定了“处以100万日元以下的罚金”的处罚措施,以保障法律措施得到正常实施。 四是,制定了促进新能源利用法,促进企业对新能源的利用。“为确保安定稳妥地供应内外社会经济环境的能源,在促进公民努力利用新能源的同时,采取必要措施以顺利推进新能源的利用,为国民经济健康发展以及人民生活安定作出贡献”之目的,日本于1997年4月18制定了《促进新能源利用特别措施法》,大力发展风 力、太阳能、地热、垃圾发电和燃料电池发电等新能源与可再生能源。此后,该法于1999年、2001年、2002年、2009年等先后进行了修订。该法明确了其立法目的、基本原则、促进企业对新能源的利用等进行了规定。为贯彻实施《促进新能源利用特别措施法》,1997年6月20日又制定了《促进新能源利用特别措施法施行令》,并于1999年、2000年、2001年、2002经过多次修订,具体规定了新能源利用的内容、中小企业者的范围。 五是,制定能源基本法,确定国家合作方针。日本于2002年6月14日制定并施行了《能源政策基本法》。该法明确规定了立法目的、基本制定思想、具体措施、市场机制的利用、国家义务、地方公共团体义务、事业者的义务、国民的义务、国家地方公共团体事业者和国民的相关协助、法制措施等、政府的报告义务、能源基本计划、国际合作的推进和能源相关知识的普及等内容。为加强国际合作,防止温室效应气体产生,该法第13条明确规定,“为有助能源于稳定世界能源供需,防止伴随能源利用而产生的地球温室化等,国家应努力改善为推进与国际能源机构及环境保护机构的合作而进行的研究人员之间的国际交流,参加国际研究开发活动、国际共同行动的提案、两国间和多国间能源开发合作及其他国际合作所采取的必要措施”,为日本参与温室效应气体减排的国际合作工作,指明了方向。 (五)实行税制改革,探讨实施全球气候变暖对策税 作为日本实现《京都议定书》规定的削减温室效应气体6%的减排目标的手段之一,日本政府正在大力推进税收改革,探讨征收全球气候变暖对策税(又称“环境税”),拟在石油、天然气和煤炭的进口、开采及精炼环节等方面课税,除征收煤和汽油等矿物燃料的税额外,居民也需要缴纳环境税,并将这些税款用于执行《京都协议书》的有关事项,减少温室气体排放。日本环境省自2011年11月5日公布《环境税具体方案》以来,每年均公布该年度环境省相关税制改革方案。2009年公布的《2010年度税制改革要求,征收全球气候变暖对策税的具体法案》,将原油、石油产品、气体状碳化氢(天然气、LPG等)、煤为对象,对输入者、提取者进行阶段性课税(灵活运用石油煤炭的纳税制度)。关于汽油,在前述基础上,对汽油制造者等进行阶段性课税(灵活运用挥发油税的纳税制度)。报道说,一旦2010年开征环境税,其税收预计可达2万亿日元。这些收入将优先用于开发太阳能发电等新能源,以及推广低油耗、节能环保型汽车。鉴于开征环境税不仅将增加产业界的成本,煤油、电费的涨价也将影响国民生活,首相鸠山由纪夫对2010年4月起开征全球气候变暖对策税的预定计划持谨慎态度。因此,日本政府于2009年12月14日做出决定,放弃从2010年4月起对煤炭、煤油、汽油等所有石化燃料开征全球变暖对策税,将在对该制度设定进行充分讨论的基础上,力争2011年度以后开征。 (六)探讨制定《全球气候变暖对策基本法》 时至今日,日本确立了到2020年将日本的温室气体排放量减少到1990年时25%的水平(中期目标);到2050年,将日本的温室气体排放量减少到1990年时80%的水平(长期目标)。因此,为明确相关政策的地位、基本方向,日本已着手制定《全球气候变暖对策基本法》,并将《全球气候变暖对策基本法草案》提交于2010年1月18日至6月16日期间召开第174回国会审议。该草案包括总则、中长期目标、气候变化对策基本计划、基本措施、完善推进气候变化对策目的的体制等5章共52条。 三、日本立法经验对我国的启示 经过多年的努力,日本已构建较为完备的应对气候变化的法律体系,为日本政府有效推进其温室气体减排目标提供了法律保障。日本在应对气候变化立法方面积累的立法经验,对我国完善与健全应对气候变化立法具有如下重要启示: 其一,科学定位应对气候变化法律规范地位,及早完善环境法体系。就传统的环境法体系而言,并无有关应对气候变化对策的相关法律规范。随着国际社会应对气候变化的国际合作的展开,世界各国开始注重通过国内立法以强化应对气候变化对策的实施。日本非常注重加强国内立法,明确国家、地方公共团体、事业者及国民在应对气候变化方面的职责,并在1993年《环境基本法》中明确规定将应对全球气候变暖相关法律制度纳入环境法体系,不仅为日本制定有关应对全球气候变暖法律制度指明了方向,还有利于从整体上完善其环境法体系。有鉴于此,我国在探讨制定全球气候变暖法律制度时,也应该明确将有关应对全球气候变暖法律制度纳入环境法体系,以便从整体上理 顺应对全球气候变暖法律规范与其他环境法律规范之间的关系,为完善我国环境法体系奠定基础。 其二,科学设置国家应对气候变化主管机构,明确政府有关部门的职责。从日本完善其应对全球气候变暖法律制度的经验来看,日本通过1999年的《环境省设置法》、2000年的《环境省组织令》、2001年的《环境省组织规则》等,明确规定了环境保护主管部门在应对全球气候变暖方面的职责、权限,从立法上确立各政府机构的职责,避免部门之间在应对全球气候变暖对策方面因职责、权限不清所带来的低效率问题。 与此相对,为切实加强对应对气候变化工作的领导,我国于2007年6月由国务院决定成立了国家应对气候变化领导小组(以下称“领导小组”),目前,“领导小组”由国务院总理温家宝任组长,国务院副总理李克强、国务委员戴秉国任副组长,由22个部门的相关负责人为组成成员。“领导小组”作为国家应对气候变化工作的议事协调机构,国家发展和改革委员会具体承担领导小组的日常工作。“领导小组”的主要任务是:研究制订国家应对气候变化的重大战略、方针和对策,统一部署应对气候变化工作,研究审议国际合作和谈判对案,协调解决应对气候变化工作中的重大问题;组织贯彻落实国务院有关节能减排工作的方针政策,统一部署节能减排工作,研究审议重大政策建议,协调解决工作中的重大问题。 但是,我们应该看到,一方面,作为“领导小组”组成成员的22各职能部门在应对气候变化方面的具体职责并不明确,不利于国家温室效应气体减排工作的展开。另一方面,“领导小组”的主要任务是决定国家应对气候变化的重大战略、方针和对策等,并没有涉及相关法律规范的制定工作。而有关应对全球变暖,节能减排的终极目标实际上是保全地球环境,有关规制节能减排的法律规范属于环境法体系,应由环境保护主管部门负责有关立法、管理工作。有鉴于此,笔者认为,我国应从立法上明确规定国家环境保护主管部门在应对全球气候变暖方面的主导地位,主管全国相关温室效应气体减排的政策、法规制定、管理工作。 其三,加强专门应对气候变化法律的制定,尽快完善我国应对气候变化法律体系。从日本应对全球气候变暖立法动态来看,一旦日本通过正在审议的《全球气候变暖对策基本法草案》,则日本将形成以《全球气候变暖对策基本法》、《全球气候变暖对策推进法》为中心,以《全球气候变暖对策推进法实施令》、《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》等相关配套法规为内容的完善的应对全球气候变暖法律体系。 就我国而言,如前所述,我国已制订了一系列与温室气体减排有关的法律规范。如《大气污染防治法》、《可再生能源法》、《节约能源法》、《城乡规划法》、《清洁生产促进法》、《环境影响评价法》、《循环经济促进法》、《煤炭法》、《矿产资源法》、《电力法》、《森林法》等。这些法律的贯彻与实施,在一定程度上对于保护环境,控制温室效应气体排放均具有积极作用。但是,我们应该看到,这些法律规范都是应对全球气候变暖对策的相关配套法规,而从实质上而言,我国尚未制定应对全球气候变暖的专门法律,不利于从整体上规范国家、地方政府、企事业者、公民个人等在应对温室效应气体方面的职责,也不利于国家从整体上明确应对全球气候变暖的政策、方针与基本制度,严格落实国家节能减排目标。因此,为保证国家减排目标等积极应对措施的真正落实,我国有必要制定专门应对气候变化法律以明确国家、地方政府、企事业单位、公民个人等相关责任,明确应对气候变化的国家主管机构及其职责,构建有利于推进温室效应气体减排工作的具体制度。 总之,笔者认为,我国在加强应对气候变化的法治建设的过程中,应根据我国经济社会发展的实际情况,深入研究借鉴国际社会制定应对气候变化专门法律的经验,制定出具有中国特色社会主义应对气候变化的专门法律,并以现有相关配套立法为内容,构建完善的中国应对气候变化的法律体系。 注释: 邓梁春.美国气候变化相关立法进展及其对中国的启示[J].世界环境,2008,(2). 温家宝.凝聚共识•加强合作•推进应对气候变化历史进程[N].人民日报,2009-12-19(2). [日]文部科学省,等.日本气候变动及其影响[EB/OL]. http://www. nies. go. jp/escience/ondanka/ondanka03/lib/f_03. htm,l 2010-01- 06. [日]国立环境研究所.温室化的新证据和可预料的严重影响[M].日本环境省印发,2001:10. [日]大塚直.环境法[M].日本东京:有斐阁,2002:123-170. [日]环境省.税制的绿色化[DB/OL]http://www. env. go. jp/policy/tax/kento. htm,l 2009-11-02. 钱铮.日探讨征环境税可行性[DB/OL].新华每日电讯,2009-10-31. http://news. xin-huane.t com/mrdx/2009 - 10/31/content _12364925. htm,2009-11-02. 日本放弃从明年4月开征环境税[EB/OL].中国新闻网2009-12-14. 日本环境省.关于全球气候变暖对策基本法草案的阁议决定(通知) [EB/OL]. http://www. env. go. jp/press/press. php?serial =12257,2010-03-15.

温室效应与全球变暖的区别范文3

论文关键词:全球变暖;温室效应;影响;防治

地球温室效应是由于人类在长期生产和生活中,不断向大气层大量排放各种各样有害气体而造成的。在这些有害气体中,最主要的是二氧化碳。此外,还有氟、氯化碳、臭氧、甲烷、氢氧化物、氯化物等40多种微量气体。二氧化碳等有害气体不能吸收太阳短波辐射,而让太阳辐射热顺利通过大气层到达地面,而且它们能够吸收大部分地面长波辐射,而使地面辐射热无法散发到外层空间去,像温室的作用一样,从而导致地面和低层大气温度逐渐升高。这就是地球温室效应。因气温效应的气体称为温室效应气体。

一、全球变暖的原因

(一)人为因素

1、人口增长迅速

近几年,人口增长过快。每人每天所释放的二氧化碳量就是一个庞大的数值。

2、工业发展迅速

工业在迅速的发展,燃烧大量的煤和碳所产生的二氧化碳在大气中迅速积累。氟氯烃、甲烷等气体的排放也大量增加,这些温室气体具有吸热和隔热的功能。

3、毁林严重

由于社会进步,对土地的需求增大,占用了大多的林地。同时也由于生活水平的提高,对木材的需求量增大,导致毁林伐木的现象日益频繁。

(二)自然因素

主要由于太阳的活动,黑子,黑洞等造成全球气候变暖。

二、温室效应可能造成结果

(一)从数字看全球气候变化

现在全球气候变暖,冰山溶化,林草减少,沙漠扩大;沙尘暴严重,凝冻灾害和旱灾严重,特大洪涝,大风暴雪,连连发生。城市温室效应显著,低氧环境影响市民免疫力,亚健康人群增加。

1、全球平均气温在未来50年内将升高2到3摄氏度,但是如果温室气体排放继续增加,气温将上升在升高几度。

如果不对温室效应采取适当措施,全球将出现上世纪30年代那样的经济大萧条,由气候变暖在成的洪水或干旱将使大约2亿人流离失所。

2、与100年前相比,非洲大陆的气温上升了0.5摄氏度。

3、气候变暖导致非洲最高峰乞力马扎罗山的冰盖在过去80多年里消失了82%。

第二高峰肯尼亚山的冰盖在过去100年里消失了92%。

4、2005年地球大气中的二氧化碳(温室气体主要成分)的含量创下新高,达到379.1ppm(1ppm为百万分之一),比2004年的377.1ppm增加了0.53%。

5、全球变暖将导致世界上四分之一也就是100多万物种在未来50年里灭绝。

(二)温室效应,瘟疫的招魂使

全球变暖可能造成某些疾病发病率的升高。特别是在冬春季节交替之时,易感动物更容易发生感染,进而诱发养殖业中常见病和多发病的流行。专家强调指出,温度升高导致微生物包括病原微生物的生长繁殖速度加快,微生物在生长繁殖前必然先经过DNA复制,而基因突变主要发生在DNA复制过程中。

因此,温度升高的结果必然会引起病原微生物的基因突变率升高。各类病原微生物在突变后其一些生理生化特点也将发生改变,如病原体的存活变异、抗药性变异等。发生变异后,病原微生物(尤其是病毒)将突破其寄生、感染的分布区域进行扩散,形成新的传染病。

三、防治措施

(一)交通业防治措施

在地球CO2排放总量中,交通业因化石燃料消耗占24%,仅次于能源业。现在,交通业被认为是全球人为产生温室气体的最快增长源。为避免全球变暖现象越过危险边缘,需在本世纪中叶之前将CO2,浓度保持在450ppm以下,这样才能把温度提升控制在4cc之内。想达此目标,必须将CO2排放量减半,使用多种更清洁能源,确保能源安全供应。

IPCC确定降低CO2排放的5种方法是:

(1)减少能源消耗

(2)使用含碳量低的代替燃料

(3)使用可再生能源

(4)增加天然落水洞

(5)CO2的捕集和封存

(二)森林防治措施

森林树木通过光合作用吸收二氧化碳转化为有机物质,将碳贮存于树木体内,并向大气中释放氧气。

2002年中国林业出版社出版的《中国可持续发展林业战略研究总论》讲,“森林每生产10t干物质,可吸收16t二氧化碳,释放12tt氧气。……每公顷森林每年净光合吸收碳:热带林为4.5t~16t,温带林为2.7t~11.25t,寒带林为1.8t~9t,耕地为0.45t~2.0t,草地约为1.3t。据测算,树木的碳含量可达43~58%。陆地生态系统碳储量为600×108t~8300×108t,其中90%的碳自然存储于森林之中,森林是一座巨大的碳储库。

因此,要大力保护现有森林,特别是保护天然林。天然林树木种类多,生物量大,与生境相对协调,生态效益高。除禁止砍伐天然林外,特别要防止森林火灾和病虫害,以保证森林的正常发育与生长。

积极发展森林,提高森林覆盖率,在保护已有森林的基础,科学造林,发展林业。

1、封山育林

有天然林分布的区域要定期封山,利用天然林种源,通过天然更新使疏林地、灌丛地和荒山荒地演替为天然林。封山育林要分区、分期、有计划地进行,对有望近期成林的荒山、灌丛地可先期封山育林。封山育林区要由林业部门及当地政府与农民协商后确定,并划界立桩。制订封山育林实施条例,做好当地群众的宣传教育工作,特别是防止山火、放牧、开荒、樵采等有碍封山育林的人为活动。此外,必要时可辅以人工促进措施,如补播、补植等。

2、科学经营森林

对已有森林要在认真保护的基础上,进行科学的经营,提高森林生态系统的稳定性和以生态为主的综合效益。

(1)实行森林分类经营

根据社会经济发展和人民生活的需要以及森林的立地条件,将已有森林划分为生态公益林和商品林两类,分别经营。生态公益林遵照“生态效益优先,兼顾社会、经济效益”的原则经营;商品林根据“经济效益为主,兼顾生态、社会效益”的原则经营。

(2)采用科学、可持续的方式与技术经营森林

在“近自然林业理论”指导下,森林经营要坚持以生态建设为主、禁止砍伐天然林的方针。森林抚育间伐要不影响森林郁闭度和生物多样性,促进森林健康生长。森林采伐要抛弃皆伐作业方式,公益成熟林必须采用渐伐、择伐的作业方式进行采伐更新;用材林成熟采伐时也要按照永续利用的原则,尽可能地避免大面积皆伐,采用择伐方式作业。通过森林经营使林地的生产力和更新能力不断提高,森林生态系统保持良好的生物多样性,并稳定持续地发展。

(三)以二氧化碳为原料生产的碳基肥料

1、开发复合型碳基钾肥、碳基氮肥、碳基磷肥

一般碳基可溶性化肥都能作为养分被植物吸收,肥料利用率高于非碳基化肥。碳基钾肥有碳酸钾、碳酸氢钾、钾碳铵等无机钾肥以及乙酰丙酸钾、柠檬酸钾、腐殖酸钾等有机(酸)钾肥。碳基钾肥除了供应钾元素以外,还可以提供大量的二氧化碳营养,它的成品最后是白色的结晶体,可以替代我国农民目前使用最广泛的钾——氯化钾。不论从环境保护角度,还是作物营养需要,碳基钾肥应是钾肥丁业发展的方向。

2、开发饱和的二氧化碳水溶液肥料

在阳光强烈、无风时喷施或滴灌、渗灌均可,如果将此水溶液加入适量的钾、镁元素,可以进一步促进光合作用的进行,效果更好。滴灌、渗灌的二氧化碳水溶液进入土壤以后,与土壤中的矿物质结合,形成更为丰富的营养溶液,利于植物生长发育。

3、直接使用二氧化碳

就是将二氧化碳收集、储藏于钢瓶或大型气柜内,直接供给温室大棚。

4、将气体二氧化碳压缩成液体肥料深埋

如果碳基肥料能取代传统化肥,不仅能避免使用传统化肥所造成的环境污染,还能变废为宝,充分利用二氧化碳,大幅度减少二氧化碳排放,达到发展低碳农业的目的。

(四)水土保持减缓温室效应造成的危害

全球变暖在一定程度上也反映了在各种外力作用下的侵蚀,造成的水土流失的现象。如果可以做好水土保持工程与生物工程的结合工作,可以有效地通过提高森林的覆盖率,保持土壤养分,丰富物种的多样性,通过水土保持工程措施能够更好地给养森林,从而减少二氧化碳的排放量。

同时水土保持工程可以通过让碳固定于林木的方式,减少二氧化碳。水土保持工程减少水分和养分流失,使更多的土壤为“肥沃土”,避免在开发时,进一步占用林地和有限的耕地,从而更好地保护林木和农田。

土地沙化是土地荒漠化的一种表现形式,这也是现在人类所面临的重大挑战。越来越多的地区正在受沙化的威胁或将要面临沙化的处境,这也急需水土保持工程的治理。对于气候变暖造成的土地沙化,可以充分利用水土保持工程措施加以预防和治理,从一定程度进行治理,减缓侵蚀的速度,尽可能保证土地的生产力。

温室效应与全球变暖的区别范文4

关键词:气候变暖;影响;农业;对策

自西方工业化以来,世界人口在急剧地增长,人类在日益强大的大规模生产和经济活动中,大量开垦耕地、掠夺与毁坏森林资源,大量地燃烧化工原料,释放了大量的温室气体,致使大气成分发生变化,导致了全球气候日趋变暖。据美国科学家(1979)估计,如果大气CO2浓度增加1倍,全球平均气温将增加1.5℃~4.5℃。进一步研究指出,如果人类继续按照目前速度释放温室气体,那么CO2的有效倍增将出现在2060年左右。如此之大的增温幅度和速度,是我们这个星球近十万年来所没有经历过的,换言之,在未来的几十年内,我们这个星球的气温将经历人类历史上前所未有的高点。

最新科学研究成果表明:近一百多年来,全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动,总的看为上升趋势。进入20世纪80年代后,全球气温明显上升。1981—1990年全球平均气温比一百年前上升了0.48℃(见下图)。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。据中国气象局的最新观测结果显示,中国近百年来(1908—2007年)地表平均气温升高了1.1℃,自1986年以来经历了21个暖冬,2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近三十年来,中国沿海海表温度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。

全球气候不断增暖将改变各地的温度场,并影响大气的运行规律,各地蒸发量和降水量的时空分布亦随之改变;增温造成的海水、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。这一切都必将给人类赖以生存的资源环境,包括水资源、能源、土地、森林、海洋、人类健康、物种资源、生态系统和农业生产等带来巨大冲击,并造成许多目前仍估计不到的重大影响。

一、全球气候变暖对农林业的影响分析

1.全球气候变暖将明显提高中国各地的有效积温,使无霜期延长,因而有利于复种指数的提高,并造成喜温作物的种植北界向高纬延伸以及作物产区的地理位移。这意味着我国目前的各种作物气候区划都可能发生变化:现在的一些作物适宜种植区将变得不再适宜,并出现一些新的适宜种植区。各地农事安排都将可能发生重大变动。种植区的北移固然有利于农用土地的扩大,但新开垦的土地因土壤贫瘠或水源不足,大多不易获得高产。而北移了的农作物更容易受到突降低温的威胁。

2.全球气候变暖,将使大量冰川逐渐融化,导致海平面上升。自19世纪以来,全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA卫星观察到的雪盖资料表明:1980年以来,全球的雪盖面积减少了9%~13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现,位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大(约2 900平方公里)的冰山已从南极大冰原分离,并逐渐涌向大海。随着全球的进一步变暖,冰山融化,海平面上升,对中国来说,这可能会淹没东南沿海大片肥沃的低地,并造成地表水排泄受阻,地下水位提高,带来大片土地沼泽化。长江、珠江三角洲地区因海水倒灌,大片良田将盐渍化。

3.随着全球气候的不断增暖,气候变率势必也发生变化,极端气候频繁出现。研究表明,在气候要素平均值的变化与极端事件(灾害)发生概率的变化之间,往往存在着某种非线性关系:即使温度、降水平均值发生微小变化,也可能导致灾害性天气发生频率的显著增加。这意味着干旱、洪涝、台风、暴雨等发生频率将会增加。事实上,进入20世纪90年代以来,中国各种自然灾害就没有间断过:1991年的特大洪水曾肆虐江淮大地;1992—1993年的持续干旱更是横扫整个东部;1994年夏季华中出现了旷日持久的干旱和高温酷暑天气,而华南与东北则出现了严重的水患;1995年长江中下游地区和辽河平原又出现了建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字,仅1994年全国21个省市自治区的受灾面积就达0.5亿公顷,直接经济损失1 700亿元。新世纪以来,各种极端天气就没有间断过,特别是2010年更是反常,北方出现冬天暴雪奇冷天气,春季西南5省出现百年一遇的特大干旱,受灾耕地面积达到1.11亿亩,2 212万人出现饮水困难,持续干旱近五个月,仅云南一省就损失170亿元。

4.由于全球气候增温,寒冷季节将会缩短,温暖和炎热季节将会延长。这一定程度上会改善某些高纬地区温度条件较差的状况;但对那些夏季原本就很炎热的中、低纬地区来说,无疑是“火上加油”的灾难。高温将加快作物的生育进程,使生育期特别是灌浆期明显缩短,高温逼熟,极端高温对小麦、玉米、大豆等作物

[1] [2] [3] 

均有显著的减产效应,还会造成水稻花粉败育。

.随着全球气候增暖,作物的各类病、虫、草害将会流行、激增和蔓延,出现范围也将由目前的中低纬地区向高纬延伸。增温将为各种害虫的生长、发育和大量繁殖提供更优越的条件,因而其越冬存活力将大大提高,雌虫产卵数将急剧增加,繁衍代数亦将明显增多。大气CO浓度的增加还会提高作物生物量的碳氮比,从而刺激昆虫的食欲。大气环流的改变更为风播病原的大范围扩散提供了外部条件。

.气候增暖后,土壤有机质的分解将会加快,积累量将会减少。长此下去,会造成地力下降。在某些降水量可能增多的地区,径流增大还会加剧坡地土壤可溶性养分与表土的流失。在某些降水量可能锐减的地区,植被将减少,表土易沙化,耕地更易于受到风蚀侵害,一旦遇到暴风袭击时,将产生“尘暴”效应;而遭遇暴雨冲洗时,又会造成严重的水蚀。

综上所述,全球气候变暖将对人类特别是农业生产产生极其深远的影响。这种影响或许有其有利的一面,但更多的、令人担忧的却是其不利的一面。因此,如何趋利避害,利用其有利的一面,克服其不利的一面,并寻求适应或延缓气候变化的对策,是摆在全人类面前的一道崭新的课题。

二、从农林角度应对气候变化的思考

人们应对气候变化的思路主要包括两个方面:一是如何控制和减缓温室气体的排放。二是如何增强农业生产适应气候变化的能力。前者是长期、艰巨的任务,后者是现实而紧迫的任务。

(一)发展低碳农业,减缓温室气体排放

林业以及农业生产中的种植业主要是通过植物吸收空气中的二氧化碳,生成有机物,并放出氧气的过程,在地球大气碳循环中发挥重要的碳汇功能。但在水稻田及沼泽地、动物粪便要释放一定的温室气体甲烷。农业生产过程中的农业机械、农业投入品(化肥、农药)要消耗大量的石化能量。农业秸秆等废弃物焚烧产生二氧化碳气体排放。因此,提倡低排放或零排放的低碳农业是我们的选择。

农业节能减排主要有这样几个途径:

.革新农业技术,大力发展节约型农业。发展节约型农业关键要在节地、节水、节肥、节药、节种、节工、节能等七个方面下工夫。“节地”,就是要高度重视土地资源的保护,大力发展高效设施农业,充分挖掘土、水、光、热资源的利用潜力,提高耕地的综合产出率。“节水”,农业特别是水稻,是高耗水产业,农业用水占全社会总用水量的%。要加快培育新的耐旱品种,深入研究和大力推广节水栽培技术,加强现有节水技术的集成推广,大力推广覆盖技术、水肥一体化技术、保护性耕作技术、滴灌施肥技术等节水技术,节约用水。“节肥”,就是要加快建立科学施肥的测土、配方、示范、推广体系,根据不同区域、不同作物、不同种植制度,制定测土配方施肥技术规程,改善养分投入结构,优化肥料运筹,改进施肥方法,发挥养分协同作用,提高肥料利用率,减少化肥总施用量。“节药”,遏制不合理的过量使用化学农药,大力开发抗病虫良种、进一步完善化学农药的使用技术,形成高效的综合防治配套技术。“节种”,就是提高种子质量,推广精量半精量播种、穴盘育苗等技术。 “节工”,即大力推广少免耕等轻简栽培和机械化生产技术,减少手工作业量,既可节约工本,又可促进农村劳动力的转移和农民增收。“节能”,大力开发农村太阳能,因地制宜开发利用风能、生物质能等清洁能源。

.切实解决以农作物秸秆为主的生物资源的综合利用,大力开发生物质能源。农作物秸秆作为一种农业生产的副产品,产量大、分布广,同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为.%、.%、%、%。据统计,中国年产农作物秸秆.亿吨,资源拥有量居世界首位。江苏省秸秆年产量 多万吨。但是,近年来焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈,造成资源的巨大浪费。最近的统计结果显示,中国年产农作物秸秆中%用作农用燃料,%用作饲料,%~%作工副业生产原料,%~%直接还田,还有%约.亿吨剩余秸秆被白白焚烧了。笔者认为,中国正处于经济高速全面发展的时期,各种能源消耗量与日俱增,当务之急是要开展秸杆的回收利用。政府部门不仅要禁止农民焚烧秸秆,更要组织科研部门开展相关技术的攻关,解决秸秆综合利用的关键技术问题,挖掘秸秆利用的新途径。植物纤维可以通过汽化成为农用能源,也可以运用生化技术加工成肥料和饲料,植物纤维还可以作为包装材料、建筑材料、一次性餐具、家具等的替代资源。

温室效应与全球变暖的区别范文5

关键词:湿地;温室气体;生态系统;气候变化

收稿日期:2011-06-10

作者简介:谢传宁(1956―),男,江苏南京人,博士,主要从事大气环境生态与经济研究工作。

中图分类号:X171.1文献标识码:A文章编号:1674-9944(2011)07-0187-04

1引言

《湿地公约》对湿地的定义是指天然或人工的、永久性或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域,蓄有静止或流动、淡水、微咸或咸水水体,包括低潮时水深不超过6m的海域,包括与湿地毗邻的河滨和海岸地区,以及位于湿地内的岛屿或低潮时水深超过6m深的海域。在世界自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界自然基金会共同编制的世界自然保护大纲中,湿地与森林、海洋并称为全球3大生态系统,具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。因此,湿地又被称为“地球之肾”。

根据千年生态系统评估报告,湿地生态系统不仅为人类提供各种产品,而且在维系生命支持系统和自然系统的动态平衡方面起着不可替代的重要作用。湿地内丰富的植物群落,能够吸收大量的CO2气体,并放出O2,湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能,能有效调节大气组分。但同时也必须注意到,湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。湿地与全球气候变化之间的关系可简要概括为以下3个方面,全球气候变化对湿地的物质循环、能量循环及湿地动植物等产生重大影响,将有可能改变湿地分布、湿地生态系统的结构和一系列生态系统服务功能;湿地生态系统可构筑一道防御自然灾害的屏障,提高应对全球气候变化消极影响的能力,如抵御风暴潮、洪灾、旱灾等,特别是海岸带湿地,由红树林等构成的防护林带,可有效保护海岸带和当地居民的安全;保护湿地可有效减少温室气体排放、促进生物碳汇和固定CO2。但这一功能深受湿地生态系统健康状况的影响。如果人为影响导致湿地退化,湿地将成为温室气体的净排放者,即通常所称的“源”――“汇”转化。

2气候变化的原因与全球气候变化

引起气候变化的原因是因为大气中温室气体的增加。大气的99%由78%的氮气和21%的O2组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。在剩下的1%的大气中有一小部分的气体(包括CO2、甲烷、一氧化二氮、臭氧、水蒸汽、卤烃等)被称为温室气体。这些气体能够使地球保持温暖。太阳辐射穿过大气,大部分被地表吸收,并使之升温。一部分被大气和地表反射。同时地表发射红外线,一部分穿过大气层,一部分被温室气体分子吸收,再发射。这一过程使地球表面和接近地表的大气保持温暖。如果没有温室气体,地球会比现在低30℃。

但是人类的活动产生了过多的温室气体,导致全球气候变暖。政府间气候变化调查组(IPCC)在1996年关于气候变化的陈述是:“具有可辨别的人类对气候的影响”,而2001年陈述则改变为:“最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的”。可见对“人类活动是造成气候变化的原因”这一认识越来越肯定。温室气体增加的原因主要是,由于人类燃烧燃料如煤、石油和天然气等产生CO2和森林遭到破坏降低了植被吸收CO2能力所致。这些原因已经为人们所公认和接受。

最新的研究还发现,森林大火可能也是造成温室气体增加的重要原因之一。美国的研究人员发现:发生于1997年、1998年干旱期间的森林大火是造成大气中过量甲烷、CO2和CO的主要原因,这超过了先前预测的在此期间燃烧燃料和其他原因所产生的这些气体的量。结合使用卫星数据和计算机建立的气候模式,他们发现过量排放的温室气体中有60%来自于东南亚,30%来自中、南美洲,10%来自于欧洲、亚洲和北美洲的森林繁茂地区。排放量的增加与印度尼西亚、中美洲、亚马逊的部分地区、北部和南部非洲以及北美洲、欧洲和亚洲的干旱引起的森林大火有关。这次干旱是由厄尔尼诺的南部震荡、太平洋洋流的周期性逆转引起的,致使全球气候陷入混乱之中。

全球温度在过去300年上升超过了0.7℃,因此气候变化已经发生。20世纪温度增加了0.5℃。最严重的变暖发生在1910~1940年间和1976年至今。

最近1 000年内,20世纪90年代是最温暖的,5个最温暖的年度有4个发生在90年代。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年。1995年是225年以来炎热天数最多的一年,超过20℃的天数为26d。而冷天的数量(平均温度低于0℃)则从20世纪以前的每年15~20d,减少到最近几年每年大约10d。

北半球的冰雪覆盖量自1960年以来减少了大约10%,山脉冰川在20世纪期间明显退缩,北极的冰雪厚度在过去的40年间已经丧失了近40%。

气候变化导致全球海平面在过去100年中平均上升了0.1~0.2m。20世纪,平均每年上升1~2mm,预计1999~2100年,上升0.09~0.88m,比20世纪高2~4倍。世界大部分地区降雨明显增加,北半球的中高海拔区每10年增加0.5%~1%,严重降雨事件发生率增加了2%~4%。亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。

湿地生态系统对气候的变化较为敏感,气候变化会影响湿地水文,生物地球化学过程,植物群落及湿地生态功能等。

3气候变化与湿地生态系统

3.1湿地生态系统的功能

大气中CO2等温室气体浓度的增高是导致全球气候变暖的主要原因,2007年政府间气候变化专门委员会(IPCC)第4次气候变化评估报告指出,自1750年以来,由于人类活动的影响,全球大气CO2、甲烷和氧化亚氮等温室气体浓度显著增加。人类活动是导致气候变化的主要原因,全球大气CO2浓度的增加主要来源于化石燃料使用和土地利用变化(如湿地围垦等),甲烷和氧化亚氮浓度的变化主要来自于农业。近250年来,地球大气中CO2浓度值从工业化前的约280×10-6增加到2005年的379×10-6,甲烷浓度值从工业化前的约715ppb,增加到2005年的1774ppb,氧化亚氮浓度从工业化前的约270ppb,增加到2005年的319ppb。湿地是陆地生态系统中最重要的碳库之一,保护湿地可以减少温室气体排放,减缓气候变化的速度和强度。湿地中植物种类丰富,植被茂密,植物通过光合作用使无机碳(大气中的CO2)转变为有机碳。湿地中含有大量未被分解的有机碳,它们在湿地中不断积累。湿地是陆地上碳素积累速度最快的自然生态系统。湿地是陆地上巨大的有机碳储库。尽管全球湿地面积仅占陆地面积的4%~6%,碳储量约为300~600Gt(1Gt10 t),占陆地生态系统碳储存总量的12%~24%。如果这些碳全部释放到大气中,则大气CO2的浓度将增加约200×10-6,全球平均气温将因此升高0.8~2.5℃。我国科学家对上海崇明东滩湿地的研究表明,东滩湿地芦苇群落的年固碳能力可达(1.63±0.39)kg・m-2,是全国陆地植被平均固碳能力的2.3~4.9倍(平均3.3倍)和全球植被平均固碳能力的2.7~5.9倍(平均4.0倍)。3、湿地生态系统对洪涝、干旱等极端气候事件具有调节功能,能够减缓气候变化带来的不利影响。鄱阳湖湿地是长江中游最大的天然水量调节器,起着调蓄洪峰、减轻洪水灾害的作用。据研究,上游河流注入鄱阳湖的最大流量的多年平均值为30 400m /s,而湖口相应出流的最大流量多年平均为15 700m /s,洪水流量平均被削减14 700m /s,削减百分比为48.3%。如果没有鄱阳湖的调蓄,长江中下游的洪水灾害将更为频繁和严重。4、人类对湿地的破坏会增加温室气体排放,减弱湿地的调节功能并对人类未来产生不利影响・湿地的围垦使湿地的储碳能力大大降低,甚至成为碳源。科学家对我国三江平原等湿地的研究表明,在积水条件下,湿地是CO2的汇。当湿地被疏干围垦后,土壤中有机物分解速率大于积累速率,湿地变为CO2的源。湿地植物从大气中获取大量CO2。有机质的不完全分解导致湿地中碳物质的积累。气候变暖或降水减少都可加速湿地有机质的分解速率,可能促使它们成为大气的碳源。在1950年至2000年间,我国天然红树林湿地面积减少约73%,珊瑚礁湿地约80%被破坏。滨海湿地的围垦和改造利用,不仅使湿地生物失去了栖息地,而且导致海岸侵蚀、海水入侵等自然灾害的增加。

3.2气候变化对湿地生态系统的结构和功能的影响

湿地破坏及甲烷等温室气体的产生使得温室效应更加严重,全球气温也随之升高,而温度升高致使的水的蒸腾及生物活动的改变,进一步让大气结构发生改变,CO2在水中的溶解度达到饱和时也将排入大气。紧接着,湿地面积因蒸腾作用缩小,碳汇作用减弱的同时将“保存”数十年甚至数百年的碳排入空气,加剧了温室效应的发生,海平面上升将进一步影响整个地球生态系统的平衡。

4湿地保护存在的问题

近年来,我国政府和社会各界对湿地保护给予了越来越多的关注。部分地区探索出了现阶段湿地保护的成功模式。例如上海崇明东滩湿地的恢复性建设和杭州西溪国家湿地公园保护与利用的“双赢”之路。

(1)不合理和过度用水使我国湿地供水能力受到严重影响。西北、华北局部地区已经显现湿地水质碱化、湖泊萎缩等现象,西部的玛纳斯湖、罗布泊、居延海等湿地因此遭到破坏甚至消失。

(2)湿地污染问题。湿地周边农田大量使用化肥、农药、除草剂等化学产品,导致湿地水质恶化。我国湖泊、河流湿地水环境问题整体上令人担忧,不仅影响周边社区老百姓的生活与健康,也对湿地生物物种的生存造成重大威胁。

(3)湿地面积锐减。湿地围垦工程、工业用地等不合理建设项目占用了天然湿地,直接造成了我国的天然湿地面积锐减、功能下降。我国天然湿地在过去50年间减少了近50%。典型的有长江中下游平原、三江平原、沿海滩涂湿地的湿地围垦。

(4)生物多样性下降问题。对湿地生物资源的掠夺性开发、湿地面积的缩小,都使得湿地生物多样性面临严重威胁。

我国尽管在总面积上看是世界湿地大国,但湿地占国土面积的比例仅3.77%,不到全球平均水平8%~9%的一半。作为经济体量最大、经济增长最快的发展中国家,如何充分发挥湿地的多种用途和生态服务功能,为国家的社会经济发展做出应有的贡献,相关工作任重道远。加强生态网络建设,恢复流域湿地生态系统整体的结构和功能,加强湿地与气候变化关系的研究。采取行动,恢复湿地生态系统的结构与功能,提高湿地生态系统的回弹力与抵抗力,提高湿地自然保护区应对全球气候变化的能力。气候变化导致湿地破碎加剧,间接引发自然灾害,包括我国洪涝、干旱、沙尘暴、荒漠化等自然灾害频繁发生,这与许多湿地消失和退化密切相关。

5保护湿地与生物多样性,积极应对全球气候变化

湿地是地球上生物多样性最丰富、生产力最高的自然生态系统之一,被誉为“物种基因库”。据估计,全球40%以上的物种生活在淡水湿地中。在我国3 620万hm 自然湿地中,生存着高等植物2 276种、兽类31种、鸟类271种、爬行类122种、两栖类300种、鱼类1 000多种。这些物种和种质基因资源对维护地球生物多样性具有重要意义。

保护湿地,维护生物多样性,应对气候变化,是林业肩负的重大历史使命。湿地生态系统是“地球之肾”,生物多样性是地球的“免疫系统”,它们对保持陆地生态系统的整体功能起着中枢和杠杆作用,无论损害和破坏哪一个系统,都会影响地球的生态平衡,影响地球的健康长寿,危及人类生存的根基。

(1)全国湿地保护网络体系初步形成。目前,全国共建立湿地类型自然保护区550多处、国家湿地公园100处、国际重要湿地37处,全国约50%的天然湿地和一大批濒危重点保护物种得到了较为有效的保护。湿地保护管理体系逐步健全。我国先后于2005年、2007年分别批准成立了中华人民共和国国际湿地公约履约办公室(国家林业局湿地保护管理中心)、国家履行湿地公约委员会,14个省区市成立了专门的湿地保护管理机构。中国湿地博物馆于2009年建成并对社会开放。政策措施不断完善。2000年,国务院17个部门联合颁布了《中国湿地保护行动计划》。2004年,国务院办公厅发出《关于加强湿地保护管理的通知》,要求各级政府将湿地保护作为改善生态的重要任务来抓。2005年,国务院批准了《全国湿地保护工程实施规划》,计划总投资90亿元,实施项目400多个。2006年工程启动以来,中央累计投资11亿元,实施湿地保护项目100多个。

(2)国际履约与国际合作取得重要成果。2005年以来我国连续当选为湿地公约常委会成员国。2008年召开的第10届缔约方大会对中国的湿地保护给予了高度评价,认为中国已成为发展中国家开展自然生态保护的典范。由于在湿地保护方面做出的突出贡献,我国先后获得世界自然基金会颁发的“献给地球的礼物”、湿地国际颁发的“全球湿地保护与合理利用杰出成就奖”等湿地保护国际奖项。

6结语

虽然我们在湿地保护方面取得了积极进展,但湿地生态系统仍然面临着很多威胁。湿地是一种多功能的生态系统,湿地面积减少、功能退化的趋势仍然没有得到根本遏制;水土流失未得到有效治理,很多河流、湖泊、沼泽水体污染和水质恶化依然严重;生物多样性锐减,一些濒危野生动植物种受到严重威胁甚至面临灭绝的危险;全球气候变暖,2011年上半年长江中下游6省出现了50年罕见的旱情,湖泊干枯、河流断流、农田干裂,也给湿地和生物多样性保护带来巨大威胁和挑战。

没有湿地的健康,就没有人类的安全;失去生物多样性,就失去了人类经济社会发展的重要基础。希望全社会共同努力,为保护湿地和生物多样性、应对全球气候变化,为发展现代林业、建设生态文明、推动科学发展,做出新的更大贡献。

参考文献:

[1] 刘红玉,吕宪国,张世奎.湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展[J].地理科学进展,2003,22(1):60~70.

[2] 宋长春.湿地生态系统对气候变化的响应[J].湿地科学,2003,1(2):122~127.

[3] 姜鲁光.气候变化与湿地生态系统[J].地理科学,2006(5):17~18.

[4] 邓侃.中国湿地保护[R].北京:国家林业局湿地保护管理中心,2006.

Analysis of the Relationship between Climate Change and Wetland Ecosystem

Xie Chuanning

(Jiangsu key Laboratory of Agricultural Metcorology,NUTST,Nanjing 210044,China)

温室效应与全球变暖的区别范文6

关键词:温室效应 温室气体 源和汇 城市热岛 气候变化 盖亚假说

一、温室效应原理

正如万物生长靠太阳,太阳辐射穿透大气层到达地球表面后,地球在增温的同时也不断对外辐射能量。研究表明,在漫长的岁月中,地球的能量收入和支出基本上处于平衡状态,地表温度大致上没有什么变化。

根据热力学基本定律,任何物体辐射能量的最大值所对应的波长与该物体温度的乘积都等于同一个常数,也就是说,物体的温度越高,其辐射出的电磁波波长越短,反之亦然。太阳表面温度约为6000k,主要为短波辐射,而地球表面却是长波辐射。地球大气层中有些气体对于太阳的短波辐射几乎是透明,却能强烈吸收地面的长波辐射再以大气逆辐射的形式将大部分热量返还地表,从而使地球表面从太阳辐射获得的能量相对多,而散失到大气层以外的热量相对少,地球表面的温度维持在一个适合人类生存的水平。这就是大气的温室效应,这些气体称为温室气体,主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃、臭氧、水蒸汽、二氧化硫以及一氧化碳等。

二、主要温室气体

ipcc第四次评估报告认为,过去50年全球平均气温升高其中90%以上与人类燃烧化石燃料排放的温室气体有关。自从1750年以来,由于人类活动的影响,全球大气co2、ch4、n2o和cfcs的浓度显著增加,目前已经远远超出根据冰芯记录得到的工业化前几千年来的浓度值。全球大气co2的浓度增加主要是由化石燃料的使用和土地利用的变化引起的,而ch4和n2o浓度的增加主要由农业活动引起,cfcs从无到有完全是人类制造并在生产和生活中释放到大气中的。其中co2浓度从工业化前约280ppm增加到2005年的379ppm,ch4浓度从工业化前约715ppb增加到2005年的1774ppb,n2o浓度从工业化前约270ppb增加到2005年的319ppb,cfcs从无到有,年平均以4%的速率增长。正因为这样,20世纪后半期,北半球的平均气温是过去1300年间最高的。除1996年外,最近12年,即1995~2006年全球地面平均气温是1850年以来最高的时期。按照这样的趋势发展下去,21世纪末全球平均气温将升高2.4~6.4℃。

1.二氧化碳co2

ipcc第三次气候变化评估报告认为,气候变暖至少66%以上与人类活动排放的二氧化碳有关。全球大气co2浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年的379ppm,冰芯研究表明,2005年大气co2浓度远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围180~300ppm。过去10年co2浓度平均每年增长1.9ppm,而有连续直接测量记录以来的增长率为1.4ppm/a。18世纪中叶到20世纪40年代,大气中的co2含量平均每年增加0.06%,主要是工业革命以来的土地利用变化、毁林造田以及生物质燃烧等人类活动造成的。第二次世界大战之后,人类开始大量使用化石燃料,大气中的co2浓度迅速上升,按照这样的趋势发展下去,全球变暖会越来越明显。

表2 未来大气中的co2浓度值(ppm)

年份

2025

2050

2075

2100

大气中co2浓度值

404~425

434~480

456~536

469~614

数据来自ipcc第四次评估报告,2007

大气中的co2主要来源于各种燃烧过程、土壤或其他地方有机物的分解以及人群和动物的呼吸作用。化石燃料燃烧释放的co2从20世纪90年代的每年6.0~6.8gtc增加到2000~2005年的每年6.9~7.5gtc。20世纪90年代,与土地利用有关的co2释放量估计是每年0.5~2.7gtc,自然生态系统转化为耕地使土壤碳贮量减少了38gt。随着人口剧增,呼吸作用产生的co2也不容忽视。绿色植物通过光合作用会吸收大量co2,全球森林生态系统中贮存的碳量为1146mt,另外海洋也是一个巨大的碳汇。

表3 全球碳的主要源和汇(百万吨/年)

化石燃料燃烧排放

5700

土地利用变化排放

2000

海洋吸收

2500

植物生态系统吸收

1000

co2合计

自然源

人为源

年吸收

年增量

770000

23100

781400

11700

引自王彦佳. 气候变化与温室气体减排,2005

2.甲烷ch4

随着人口剧增、水田耕作以及畜牧业发展,大气中的ch4浓度越来越高,全球大气ch4浓度从工业革命前的715ppb增加到了20世纪90年代的1732ppb,2005年更是高达1774ppb,远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围320~790ppb。据联合国预测,21世纪末大气中的ch4浓度将翻一番,达到3500ppb。

表4 大气中ch4的浓度变化(ppb)

年份

工业革命以前

20世纪90年代

2005年

21世纪末

大气ch4浓度

715

1732

1774

3500

数据来自冰芯资料和直接观测与预测

大气中ch4的每月平均混合比

资料显示,北半球大气中ch4的平均浓度明显比南半球高,可能是因为北半球受人类活动影响比较大,估计人为源占60%,主要是水田耕作、畜牧业发展、生物质燃烧以及固体废弃物填埋。另外自然湿地由于其良好的厌氧发酵条件而向大气释放大量ch4,约占25%。大气中的ch4可与羟基自由基发生氧化还原反应而去除,少量会向平流层输送,也有部分被土壤吸收。

3.一氧化二氮n2o

全球n2o浓度从工业革命前的270ppb增加到了2005年的319ppb,冰芯分析结果表明,直到20世纪中叶,大气中n2o的浓度一直处于285ppb左右,其后就呈现出明显的增长趋势。目前大气中的n2o浓度的年增长率约为0.25%,即平均每年增加0.8ppb。

世界各地的观测资料几乎没有显示出南北半球大气中n2o的浓度差,可能是因为它本身浓度很低,人为排放量小,也可能与n2o在大气中的寿命较长有关。不过像燃烧化石燃料、施用化学肥料以及生物质燃烧等人类活动无疑会向大气排放n2o,其中人为源有60%~70%来自耕作土壤,另外一些工业生产过程如硝酸、尼龙、合成氨和尿素等也会向大气释放n2o。大气中n2o的自然源则主要包括森林、草地和海洋等自然系统,约占总排放量的60%。n2o在大气中非常稳定,主要通过光化学反应除去,另外土壤也能吸收少量n2o。

表6 大气中n2o的源和汇(百万吨/年)

n2o

自然源

人为源

年吸收

年增量

9.5

6.9

12.6

3.8

引自王彦佳. 气候变化与温室气体减排,2005

4.氟氯烃cfcs

大气中原本不存在cfcs,只因为它们是理想的制冷剂和气溶胶喷雾剂,长期以来被广泛应用于制冷、泡沫、消防、气溶胶和清洗等部门。人类活动向大气排放的cfcs是一种重要的温室气体,还会破坏臭氧层。近几十年来,大气中的cfc11和cfc12始终以4%左右的年增长率迅速增加,目前已达到0.4ppb,未来还会缓慢增加。cfcs在对流层会与羟基自由基反应,在平流层中发生光化学分解而去除。

三、城市热岛

正如温室气体会导致全球变暖,城市热岛对气候变化也有一定贡献。在人口高度密集、工业集中的城市区域,由人类活动排放的大量热量与其他自然条件的共同作用致使城区气温普遍高于周围郊区,人们把这种现象称为“人造火山”。高温的城市处于低温郊区的包围之中,如同大海中的一个小岛,因此也称为“城市热岛”。城市热岛强度表现为夜间大于白天,日落以后城郊温差迅速增大,日出以后又明显减小,主要由以下几种因素综合形成。

城市建筑物和水泥路面大多导热性好,受热传热快。城市建筑物密度越大,布局越呈团块状,下垫面对太阳辐射吸收就越明显,吸收的太阳辐射总量就越多。布局越呈团块状,下垫面的天穹可见度就越小,地表热量损失的空间就越小,地面通过长波辐射损失的热量就越少,气温就越高。城市建筑物参差不齐,形成许多高宽比不同的城市街谷,这种复杂的立体下垫面在白天能比郊区获得较多的太阳辐射,在夜晚相对于空旷的郊区来说不易散开热量,导致了城市热岛的形成。

引自肖荣波等. 城市热岛时空特征及其影响因素,2007

人口高度密集、工业集中,燃烧的工业锅炉及冷气、采暖等固定热源,机动车辆、人群等流动热源大量释放城市废热。有资料显示,在人口为50~100万的城市气温要比郊区高1.1~1.2℃,人口超过100万的城市城郊温差为1.2~1.5℃。

高耸入云的建筑物造成近地表通风不良。

人类活动释放的废气改变了城市上空的大气组成,使其吸收地面长波辐射的能力增强。

总的来说,城市热岛强度与城市规模、人口密度以及气象条件有关,其影响不容忽视,对气候变化也有一定贡献。

城市热岛使城区冬季缩短,霜雪减少,有时甚至发生郊区降雪而城内降雨的情况,如上海1996年1月17~18日。

城市热岛在中低纬城市造成的高温容易导致夏季中暑和死亡的人数增加,1980年7月热浪袭击圣路易斯和堪萨斯,两市商业区死亡率分别提高了57%和64%,而附近郊区死亡率只增加10%。

热岛效应使城市上空云雾量增多,导致城市的降水量发生变化,形成明显的“雨岛效应”和“雾岛效应”,2000年上海市区汛期雨量平均比远郊多50mm以上,相当于多下了一场暴雨。

城市热岛会使城市耗电量及用水量大增,从而耗掉大量能源,造成更多的废热,进一步加强热岛效应和其他气候效应,形成恶性循环。

城市热岛使市区温度高,热空气上升,周围冷空气向市区汇流补充,结果把郊区工厂的烟尘和由市区扩散到郊区的污染物重新聚集到市区上空,加重了大气污染。

缓解城市热岛效应需要广泛有效的气象环境监测,减少人为热的排放,开发新能源,发展温排水冷却技术。此外还要优化城市结构,搞好城市绿化工作,发展城市公共交通系统,减少汽车尾气排放。

四、气候变化

不管是温室气体还是城市热岛,对气候变化都有不可推卸的责任。ipcc第四次评估报告指出,21世纪末气候变暖引起海平面平均升高26~59cm,因海平面升高等异常气象灾害造成的难民将达到2亿人。1960年以来,西半球中纬度西风在加强。1970年之后,在热带和亚热带地区观测到了更强和更长时间的干旱。强降水的发生频率有所上升,与气候变暖和观测到的大气水气含量增加相一致。近50年来已经观测到极端温度的大范围变化,冷昼、冷夜和霜冻更为少见,而热昼、热夜和热浪却更加频繁。1970年以来全球呈现出热带气旋强度不断增大的趋势,伴随着更大的风速和更强的降水。ipcc预测,未来多年冻土区的融化深度会广泛增加,南北极海冰将退缩。热带以外的风暴路径会向极地方向移动,引起非热带地区的风、降水和温度场变化。高纬地区的降水量很可能增多,而多数亚热带大陆地区的降水量则有可能减少。

气候变化不可避免会引发一系列连锁反应,海平面上升直接威胁到沿海地区人们的生命财产安全。全球变暖和干湿格局变化对动植物适应和农业生产都会产生严重影响。全球水资源分布变化会明显改变河川径流和水分平衡值,进而改变河湖的总水量和水位并由此引发一系列的水文学问题。热带气旋、洪水、雷暴、热浪、雪崩、干旱、泥石流和海啸等与气候变化直接相关的自然灾害频频发生,造成巨大损失。例如1998年

五、盖亚假说gaia hypothesis

既然气候变化的后果这么严重,而全球变暖还在继续,地球就真的那么不堪一击吗?英国大气学家拉伍洛克james lovelock早在20世纪60年代末就提出了盖亚假说gaia hypothesis,认为地球上的生物不仅生成了大气,而且还调节着大气,使其保持一种稳定的气体构成,从而有利于生命的存在。地球上的生命及其物质环境,包括大气、海洋和地表岩石是紧密联系在一起的系统进化。生命首次出现的地球完全不同于今天的地球,那时地球大气充满了co2,根本就没有o2。根据恒星演化理论,那时的太阳温度要比现在低25%~30%,早期的温室效应使地球保持温暖的状态。随着太阳温度的升高,海水变热,蒸发强烈,再加上若干亿吨蕴藏在碳酸盐岩石中的co2释放出来,长此以往温室效应必将失控。幸运的是,大约在20亿年前海洋中开始出现蓝藻,它们通过光合作用使大气中的co2转化为有机化合物,释放出o2,拯救了整个生命世界。地球从诞生之日起就从来没有平静过,除了各种旱涝、飓风、海啸、地震以及火山爆发之外,它还不断地被来自宇宙空间的岩石碎块所轰击。平均大约一亿年就有一颗巨大的陨星撞击地球,往地球大气中注入大量尘埃和气体,遮蔽住阳光,使地球遭受极大的灾难,大量物种灭绝,例如恐龙的灭绝就是一个典型的例子。但6500万年前恐龙灭绝之后经过漫长的年代地球上又出现了新物种,这表明地球上生物和环境结合起来的系统是强健的并能很快修复自己的创伤。虽然灾难发生时生命对全球环境的控制会暂时中断,但在事后生命会迅速恢复控制并重新启动调节功能。这并不意味着地球没有变化,因为物种更新了,环境也有所改变。总之,盖亚假说认为地球上的生物与环境结合起来的大系统一般来说是稳定的,但当其处于超越自身调节能力的非常状态时,也会发生突变。

盖亚假说的核心思想是认为地球是一个生命有机体,拉伍洛克说地球是活着的, 其本身就是一个巨大的生命有机体, 具有自我调节能力。 为了这个有机体的健康, 假如她的内在出现了一些对她有害的因素,盖亚本身具有一种反馈调节机能,能够将那些有害因素去除掉。生物演化与环境变化是藕合的过程,自然选择的生物进化是行星自我调节的一个重要部分,生物通过反馈对气候和环境进行调控,造就适合自身生存的环境。

自地球形成以来的46亿年中,太阳辐射强度增加了25%~30%。从理论上讲,太阳辐射强度增减10%就足以引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰,但地质历史记录却证明,地球上尽管发生过三次大冰期和大冰期内的暖热期交替变化,地表的平均温度变化仅在10℃上下,说明地球存在某种内部的自我调节机制。当前大气中温室气体的浓度越来越高,全球变暖越来越明显,理论上将导致陆地植被向两极扩展,面积不断增大,对co2等温室气体的吸收能力也越来越强,这又反过来降低了大气中温室气体的浓度,即地球上存在着负反馈调节机制。

根据盖亚假说,地球上的各种生物能有效调节大气的温度和化学构成,影响生物环境,而环境又反过来影响达尔文的生物进化过程,两者共同进化。各种生物与自然界之间主要由负反馈环连接,从而保持地球生态的稳定状态。大气能保持稳定状态不仅取决于生物圈,而且在一定意义上为了生物圈。各种生物调节其物质环境,以便创造各类生物优化的生存条件。

盖亚假说认为,地球表面的温度和化学组成是受生物圈主动调节的。地球大气的成分、温度和氧化还原状态等受天文、生物或其他干扰而发生变化并产生偏离。生物通过改变其生长代谢对偏离做出反应,以缓和地球表面的变化。全球变暖导致海平面上升,威胁万物生存,从盖亚假说的角度来看,地球不会变得如此不适合万物生存,总会有一些制衡作用应运而生,而所有作用加起来就是一个恒定的地球。把地球看成一个最大的生物,一些看似不平衡的现象就可以用个体生物上的观念来理解。我们发现气温上升、盐度增加等现象会导致藻类增加二甲基初油酸的排放量,而二甲基硫的增加会使得大气的反射率增加,进而降低地表温度。

虽然根据盖亚假说,地球母亲这个巨大的生命有机体能有效抵制外来变化以保持自身的稳定,适应万物生存,但是这并不代表人类所做的一切都有一个凡事包容的妈妈在为他们处理善后。我们不是悲观主义者,但我们也不要过于乐观,作为孩子的我们应该学会认错,更应该懂得弥补。盖亚假说本身并不是判断人们的行为正确与否的最终道德标准,从哲学的角度来看,物极必反,事物性质的稳定需要一个“度”,一旦超过了这个“度”,事物必然会发生质变。人类肆无忌惮的破坏速度是盖亚母亲来不及赶上的,今天的盖亚假说并不是给人类的所作所为找一个下台阶,而是提供一个思考或研究的方向来合理地对待我们的环境,甚至期待人们可以将创造力用于帮助大地之母,至少不要再增加她的负担。

六、展望

正如我们不能全靠地球母亲来处理善后,气候变暖将持续数百年,会带来一系列灾难性后果,各国政府应该积极采取有效措施。我们不仅要严格控制人口增长,减少化石燃料燃烧,开发新能源,还要植树造林,合理利用土地,停止使用氟氯烃等化合物。

科学家还设想了一些方案,比如说把co2储存到地下,从空气中过滤co2,向海洋倾斜铁粉以促进那些吞噬co2的浮游生物大量繁殖,把co2转变成岩石,向云层喷洒微盐粒子以提高云层反射太阳光的能力,还有用太空镜过滤太阳光等。

其实有些技术早已成为现实,例如采用食品级co2替代氟氯烃进行烟丝膨化。光明化工研究设计院开发了利用超临界co2进行无水印染技术,中试各项性能指标达到传统工艺水平。工业气体生产商德国林德公司推出的干洗新方法,使用基于co2的洗涤技术,让绿色化学进入洗衣业。上海化工设计院以焦炭为原料,co2为气化剂,经还原法制备出粗co气,再采用组合装置对粗co气进行净化精制,生产出高纯co气。日本关西电力公司和三菱重工公司正在开发用co2和h2生产二甲醚的新方法,从工业设施捕集co2和h2反应生成甲醇,甲醇再脱水产生二甲醚。内蒙古蒙西高新技术集团在国内首创全生物降解co2共聚物技术,从水泥窖尾气中提取co2作为原料用于全降解塑料生产。河南省上蔡骏马广建化工公司采用上海化工研究院有机化工研究所开发的co2废气在近临界状态下与环氧丙烷直接合成碳酸丙烯酯的清洁生产新工艺,利用化肥生产中富余的co2直接进行生产,可节约蒸汽40%,节约电65%,节约水60%,设备投资减少30%以上。

参考文献:1.政府间气候变化专门委员会ipcc第四次评估报告. 气候变化的影响、适应与脆弱性,2007

2.陈新光,潘蔚娟,张江勇,罗晓玲. 气候显著变暖使广州极端气候事件增多. 广东气象第29卷第2期,2007

3.江学顶,夏北成,郭泺,李楠. 广州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征. 应用生态学报第18卷第1期,2007

4.肖荣波,欧阳志云,李伟峰,张兆明,王效科. 城市热岛时空特征及其影响因素. 气象科学第27卷第2期,2007