全球气候变暖及其应对措施.docx

1、全球气候变暖及其应对措施全球气候变暖及其应对措施作 者 姓 名 宾萍萍 专 业 环境科学 指导教师姓名 董爱美 专业技术职务 讲师 山东轻工业学院本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。设计中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计中加以说明，除此之外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日山东轻工业学院关于毕业设计（论文）使用授权的说明本毕业设计（论文）作者完全了解学

2、校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留、送交设计的复印件，允许设计被查阅和借阅，学校可以公布设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计。指导教师签名： 毕业设计作者签名： 年 月 日 年 月 日 摘 要地球上的气候在不同的时期表现出不同的态势，一般呈现出两种状态：冰河时期和温暖时期。然而随着人类的发展，人类的活动逐渐影响了全球气候，使之呈现出逐年变暖的趋势。气候变暖给人类带来了意想不到的危害，值得我们深思。从现有研究材料出发，汇总总结全球气候变暖的证据、全球气候变暖的影响、全球气候变暖的原因以及现在人类对全球气候变暖的应对态度。全球气候变暖已经成为了

3、一个重要课题，是可能影响到全人类生存与发展的重大问题，而对这个问题我们需要有一个全面的认识，从现有的各种研究材料中较全面的看待全球气候变暖这个现象。并认识到人类活动对全球气候变暖负有的责任，并据此，从生态伦理的角度分析人类的应对。关键词： 全球气候变暖 温室效应 产生 影响 措施ABSTRACTThe Earths climate at different times showed a different trend, general two states: the Ice Age and the Warm period.However, with humans development, hu

4、mans activities increasingly affect the global climate, showing a warming trend year by year. Climate change brings human beings unexpected hazards, and it is worth our consideration.From the existing research materials, based on summary summarize evidence of global warming and global climate warmin

5、g, the influence of the global warming and human reason now to the global climate warming to attitude. Global warming has become an important subject, is may affect the survival of mankind and development of major issues, and to this problem we need to have a comprehensive understanding, from all ki

6、nds of available research materials comprehensive look at global warming this phenomenon. And realize that human activities on the global climate warming of responsibility, and accordingly, from the perspective of ecological ethics to human. Key words: global warming；greenhouse effect；The cause；The

7、effect;The Response第一章 前言1.1全球变暖全球变暖指的是在一段时间中，地球大气和海洋温度上升的现象，主要是指人为因素造成的温度上升。目前世界范围内认为主要原因很可能是由于温室气体（二氧化碳）排放过多所造成的。近100多年来，全球平均气温经历了：冷暖冷暖四次波动，总的来看气温为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。全球大气层和地表这一系统就如同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。在这一系统中，大气既能让太阳辐射透过而达到地面，同时又能阻止地面辐射的散失，我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应（green hou

8、se effect）。造成温室效应的气体称为温室气体，它们可以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、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等，其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖，与此同时，大气中的温室气体的含量也在急剧增加。许多科学家都认为，温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。人类燃烧煤、油、天然气和树木，产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温，使碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了 25%，远超过科学家可能勘测出来的过去 16 万年的全部历史纪录，而且目

9、前尚无减缓的迹象。大气中二氧化碳排放量增加是造成地球气候变暖的根源。国际能源机构的调查结果表明，美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量几乎占全球总量的一半。调查表明，美国二氧化碳排放量居世界首位，年人均二氧化碳排放量约 20 吨，排放的二氧化碳占全球总量的 23.7%。中国年人均二氧化碳排放量约为 2.51 吨，约占全球总量的 13.9%。1.2气候变暖的背景全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷暖冷暖两次波动，总的看为上温室气体排放导致全球气候变暖升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。19811990年全球平均气温比100年前上升了0.48。导致全球变暖的主要原

10、因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光（3.8-7.6nm，波长较短）具有高度的穿透性，而对地球反射出来的长波辐射（如红外线）具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。具体原因是，人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测，到2100年为止，全球气温估计将上升大约1.4-5.8（2.5-10.4华氏度）。根据这一预测，全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化，从而给全球环境带来潜在的重大影响。为

11、阻止全球变暖趋势，1992年联合国专门制订了联合国气候变化框架公约，该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约，发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外，这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月，已有189个国家正式批准了上述公约。地球正在升温，在上个世纪全世界的平均温度大约攀升了0.6 摄氏度。北半球春天的冰雪解冻期比150年前提前了9天，而秋天的霜冻

12、开始时间却晚了10天左右。13全球气候变暖现状进入21世纪以来，全球气候变暖及其对人类生存造成的损害和威胁已为世人公认。气候变暖已成为不可回避的重大理论和实际问题。气候变暖的明显化，让各种危害逐步进入人们的日常生活，因此气候变化已经不再仅仅是一个学科问题而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。气候变暖引发的问题也从单一性向多样化转变，从已知向未知发展。它引发的各种新现象改变着人类的生存状态。最主要是它所引发的灾害以不同形式出现，让人们不能预知，同时它又是全球范同的，这使得气候变暖成为了全世界所共同关注的问题。 第二章 全球气候变暖原因全球气候变暖的原因课分为两类,一是自然因素,另一个是人为因素,

13、一下就这两点的各个方面进行分析讨论。2.1 全球气候变暖的自然原因2.1.1 太阳活动的影响太阳辐射是地球表层一切物理、化学与生物过程的能源，因而也是气候形成重要的因子，太阳活动对地球温度起到直接的影响作用。很早以前人们就发现太阳黑子现象与地球气候的变化有密切的联系。科学上用太阳常数来表征太阳活动对地球气温变化的影响程度，是一个指标性物理量。太阳常数是指垂直投射在刚处于地球大气层之外的单位面积上的太阳辐射能量，世界气象组织(WMO)1981年公布的太阳常数值是1 368 wm2。由于各种原因，例如大气层的反辐射作用等，地理的气候系统能吸收到的能量只有约240 Wm2，大约是总辐射能量的15。而

14、只有当太阳常数变化达到l时，才可以引起地球表面温度大于1的变【1】1气候交化研究小组全球气候交暖问题的探讨J思维科学通讯，2008(4)：2327通过科学探索和研究，人类发现太阳黑子活动周期平均约为11年，但对太阳常数有影响的每年的相对变化量都不会大于410-4。因此太阳常数的长期平均值的变化是极其微小的，还不足影响到地球气温有较大的变化。由此可见，太阳活动的影响并不是气候变暖的主要原因之一。过去30年的太阳辐射的变化图2.1.2 地球内部的热源地球内部是一个充满温度很高的液态岩溶的热源。热量自温度场中高温物体向低温物体传播。因此，地球内部的热量会持续不断地向地球外部传播，进而影响地球大气圈层

15、的温度变化。火山活动是地球内部热源释放的重要途径。每次火山活动，都会释放出大量的内部热量，这些热量可以极大地改变局部地区的气候条件。然而，地球表面的大气圈层与外太空相连，地球大气会以传导、辐射的形式把热量传导辐射到星际空间外，还可以通过含有速度较高能量较大的气体分子向外层空间逃逸的形式带走大气的热能。同时，地球表面约有70的面积被广阔的海洋所占据，海水的蒸发以及从大气顶层上的逃逸，带走了大量的热能，有效地调节了地球表面的气温，使它达到和保持在一个相对稳定的温度上，现在地球表面的平均气温大约是15。C。由于太阳辐射和火山活动历史序列资料的不确定性，以及人们对气候系统如何响应太阳输出辐射变化的认识

16、还很初步，严格地说目前还无法准确评价其对全球和中国气温变化的影响程度。2.1.3火山爆发火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体，对气候造成极大的影响。因为在这种情况下，昏暗的白昼和狂风暴雨，甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。此外,它们还会滤掉某些波长的光线,使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕,或是泛着奇异的色彩,尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观。 2.1.4 地球周期性公转轨迹变动地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形轨迹，距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的

17、交替，是有一定的规律性的。2.1.5 全球气候变暖自然因素综合分析通过上诉三点的讨论,可以得出出,自然因素对全球气候变暖的影响并不是很大,但也并不是完全没有关系,现将自然原因综合分析如下:由于包括海洋、陆地、火山活动、太阳活动等自然变化，科学家将气候变暖一部分原因归结为大气候条件地球逐渐变暖是地球大气自身调节的结果自地球形成后，不同的地质时期气候呈现一定的规律，一定幅度的气温波动是正常的，目前地球正处于“增温期”2全球气候变暖的成因与影响 傅桦 首都师范大学学报（自然科学版） 2007,28(6).气候变暖其实并不全是因为人类排放出的温室气体，火山喷发同样会排放出大量的温室气体然而，事实上火山

18、喷发形成的气溶胶对来自太阳热辐射起到了阻挡作用，在一定程度上能降温各个外界强追因子在过去的100年可能造成的温度变化中，以火山活动的作用最重要，其次是太阳活动，CO，的影响最小臭氧层的破坏，进入地球大气的紫外线增强，地球上所有生物的进化和生存将受到威胁，地表植被和海洋浮游生物的减少或消失，必然减少贮存在植物体和用于光合作用的CO2，从而使大气中的温室气体增加。2.2 全球气候变暖的人为原因由上文可知,自然气候变暖的却有其自然因素在内,但并不是主要原因,因此可推知,人为因数是全球气候变暖的主要原因,先将其人为因数分析如下。2.2.1人口剧增因素近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，

19、这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳量就将是一惊人的数字，其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。于2000年人为排放的温室气体的各个组成部分甲烷是天然气的主要组成部分，大部分由生物生产和从天然气管道和其它基础设施泄漏出来。一些甲烷的生物来源是自然的，譬如白蚁。可是其他来源则是由人类农业活动增加而带动的，例如稻米的耕种。最近的证据显示，森林也许是甲烷的来源。如果属实，这会是对天然温室效应的额外贡献，而不是人为温室效应的。虽然实际的趋势轨线视乎不确定的经济、社会、科技及自然发展，预期未来

20、的二氧化碳水平将因为使用化石燃料而持续攀升。政府间气候变化委员会的排放情况的特殊报告罗列出很多不同的二氧化碳情况，在2100年可以达致由541至970百万分率的水平。如果煤与焦油被广泛地采用，现时的化石燃料储备是有能力实现这个水平并且在2100年后继续排放。2.2.2燃料燃烧因素全球的主要人为排放的温室气体是来自燃烧燃料。余下的大部分来自“短暂的燃料”（生产与运送中耗用的燃料）、工业及农业生产中的排放。在1990年，他们的比重分别是5.8%、5.2%和3.3%。当前的数据都可以作比较。大约17%来自发电时所耗用的燃料。很少来自大自然与人为生物来源，大约只有6.3%来自农业所产生的甲烷和氧化亚氮

21、。2.2.3大气环境污染因素 目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。第三章 全球气候变暖造成的影响3.1 全球气候变暖对自然环境的影响气候变得更暖和，冰川消融，海平面将升高，引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失，海岸侵蚀海水入侵沿海地下淡水层，沿海土地盐渍化等，从而造 全球变暖的可怕后果成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带生态环境带来了极大的灾难。1.水域面积增大。水分蒸发也更多了，雨季延长，水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影

22、响的程度和严重性加大，水库大坝寿命缩短。2.气温升高可能会使南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象会渐渐灭绝。3.许多小岛将会无影无踪。4.因为还有热力惯性的作用，现有的温室气体还将继续影响我们的生活。5.原有生态系统的改变。 6.对生产领域的影响，例如：农业，林业，牧业，渔业等部门。3.1.1气候将更多的二氧化碳等温室气体排放到大气中所造成的危害，谁也无法确切地说明将来会有多严重？科学家正在估算气候变化所带来的危害。按目前的技术水平计算，2004年才能阐明大气中二氧化碳形成和消解的机理，这样就能发现温室效应是如何产生的。2006年才能准确的预知因地球升温而造成的海平面上升。然而真正理解这一

23、切要到2050年。显然，科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才采取防治措施，现在的观察和研究成果应该都让公众了解，才不至于使人们不得不在50年后自咽苦果。温室效应自地球形成以来，它就一直在起作用。如果没有温室效应，地球表面就会寒冷无比，温度就会降到零下20，海洋就会结冰，生命就不会形成。因此，我们面临的不是有没有温室效应的问题，而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层，致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。温室效应会产生什么样的影响呢？由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐，致使地球大气中的二氧化碳浓度增加，由于二氧化碳等气体的温室效应，在过去100年里，全球地面平均温度大约已升高

24、了0.30.6，到2030年估计将再升高13。当全世界的平均温度升高1，巨大的变化就会产生：海平面会上升，山区冰川会后退，积雪区会缩小。由于全球气温升高，就会导致不均衡的降水，一些地区降水增加，而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重；中国华北地区从1965 年起，降水连年减少，与50年代相比，现在华北地区的降水已减少了1/3，水资源减少了1/2；中国每年因干旱受灾的面积约4亿亩，正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米，城市缺水60亿立方米。当全世界的平均温度升高3，人类也已经无力挽回了，全球将会粮食吃紧。由于气温升高，在过去100年中全球海平面每年以12毫米的速度在

25、上升，预计到2050年海平面将继续上升3050厘米，这将淹没沿海大量低洼土地；此外，由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧，造成了全世界每年约数百亿以上美元的经济损失。3.1.2冰川近年来，人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区，问题并不是冰川是否在融化，而是融化的速度有多快？虽然全球变暖的许多不良影响南极冰川融化速度加快可能要到21世纪末才会变得非常严重，但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。国际冰雪委员会（ICSI）的一份研究报告指出：“喜玛拉雅地区冰川后退的速度

26、比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去，这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德哈斯内恩说：“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸，这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”位于恒河流域的喜玛拉雅山东部地区冰川融化的情况最为严重，那些分布在“世界屋脊”上的从不丹到克什米尔地区的冰川退缩的速度最快。以长达3英里的巴尔纳克冰川为例，这座冰川是4000万5000万年前印度次大陆与亚洲大陆发生碰撞而形成的许多冰川之一，自1990年以来，它已经后退了半英里。在经过了1997年严寒的亚北极区冬季之后，科学家们曾经预计这条冰川会有所扩展，但是它在1998年

27、夏天反而进一步后退了。冰河期关于全球变暖的另一项研究结果更令人吃惊，由北极冰原融化，降雨量增加，以及风的类型的不断改变，大量淡水正汇入北大西洋，对墨西哥湾暖流造成破坏，从而切断北大西洋暖流。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧州西北部，并使欧洲形成温暖的气候。而北大西洋暖流一旦因全球变暖被切断后，欧洲西北部温度可能会下降58之多，欧洲可能面临一次新的冰河时代！这项研究是位于阿伯丁的苏格兰海洋实验所分析了设在兰群岛海域到法罗群岛海域之间自1893年以来的1.7万多次海水盐度测量结果得出的。在过去的每20年中，流向南部的深层海水盐度变得越来越小，浓度越来越低，这表明有更多的淡水从大西洋北部汇

28、入了该地区。这些新数据第一次充分证明了德国科学家在大约3年前设计的计算机模型。大气中的二氧化碳的含量急剧升高，而世界人口将在2050年之前达到100亿。“我们的世界正在朝着由人造设施来代替现有免费自然资源的方向发展”，明尼苏达大学的戴维蒂尔曼说。但是，我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在2.45亿年前的二叠纪大灭绝中，96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现，地球上终于恢复了丰富的种群，但是这个过程足足经历了一亿年。威尔逊说：“一些人认为，自然界会复兴人类所毁灭的一切”。谚语云：“只要有足够的时间，万物皆可应运而生。”或许自然界真的能够恢复一切，但这个漫长的过程对于现代人类无论如何是没

29、有意义的。马克吐温曾经说过，天气最动人的特质就在于它的变化多端。1个多世纪过去了，我们仍然在为准确预报天气情况而努力，在控制气候方面却收效甚微；然而，对环境的破坏却是史无前例的。3.1.3生态首先，全球气候变暖导致海平面上升，降水重新分布，改变了当前的世界气候格局；其次，全球气候变暖影响和破坏了生物链、食物链，带来更为严重的自然恶果。例如，有一种候鸟，每年从澳大利亚飞到中国东北过夏天，但由于全球气候变暖使中国东北气温升高，夏天延长，这种鸟离开东北的时间相应变迟，再次回到东北的时间也相应延后。结果导致这种候鸟所吃的一种害虫泛滥成灾，毁坏了大片森林。另外，有关环境的极端事件增加，比如干旱、洪水等。

30、3.1.4海洋 随着全球气温的上升，海洋中蒸发的水蒸气量大幅度提高，加剧了变暖现象。而海洋总体热容量的减小又可抑制全球气候变暖。另外，由于海洋向大气层中释放了过量的二氧化碳，因而真正的罪魁祸首是海洋中的浮游生物。3.1.5农作物全球气候变暖对农作物生长的影响有利有弊。其一，全球气温变化直接影响全球的水循环，使某些地区出现旱灾或洪灾，导致农作物减产，且温度过高也不利于种子生长。其二，降水量增加尤其在干旱地区会积极促进农作物生长。全球气候变暖伴随的二氧化碳含量升高也会促进农作物的光合作用，从而提高产量。其三，温度的增加有利于高纬地区喜湿热的农作物提高产量。3.2 全球气候变暖对人类的影响3.2.1

31、人体健康全球气候变暖直接导致部分地区夏天出现超高温，心脏病及引发的各种呼吸系统疾病，每年都会夺去很多人的生命，其中又以新生儿和老人的危险性最大。全球气候变暖导致臭氧浓度增加，低空中的臭氧是非常危险的污染物，会破坏人的肺部组织，引发哮喘或其他肺病。全球气候变暖还会造成某些传染性疾病传播。3.2.2疾病 哈佛大学新病和复发病研究所的保罗受泼斯坦注意到，植物也随雪线而移动，全世界山峰上的植物都在上移。随着山峦顶峰的变暖，海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。西尼罗病毒、疟疾、黄热病等热带传染病自1987年以来在美国的佛罗里达、密西西比、德克萨斯、亚利桑那、加利福尼亚和科罗拉多等地相继爆发，一再证实了专家们关于气候变暖，一些热带疾病将向较冷的地区传播的科学推断。第四章 减缓变暖地球升温使地球在多个方面发生了变化，其中的一些变化本身也会抑制地球升温的趋势。4.1.自身抑制作用其一，地球升温使地球上的部分冰雪消融，全球液态水总量增加。而液态巨型空中森林水的比热高于冰雪，因温室效应而增加的热量因为地球上液态水总量增加而未使水的温度显著上升，