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第第88章章温室效应温室效应--全球变暖与全球变暖与地球环境生态安全地球环境生态安全第一节第一节引言引言第二节第二节温室效应原理温室效应原理第三节第三节温室气体温室气体第四节第四节温室效应对地球环境生态的危害温室效应对地球环境生态的危害第五节第五节全球的战略和行动全球的战略和行动第六节第六节温室效应防治对策温室效应防治对策第七节第七节用卫星遥感方法研究对流层温室气用卫星遥感方法研究对流层温室气体体目录第一节第一节引言引言气候变化问题尤其是全球变暖问题在近些年气候变化问题尤其是全球变暖问题在近些年来已成为一个全球性的环境问题，越来越引起来已成为一个全球性的环境问题，越来越引起世界各国政府和人民的关注与重视。世界各国政府和人民的关注与重视。““温室效温室效应应””这个词最初是从科学方面提出的，主要指这个词最初是从科学方面提出的，主要指的是人类活动造成的温室气体排放量的增加与的是人类活动造成的温室气体排放量的增加与近百年来全球变暖之间的关系。近百年来全球变暖之间的关系。但是由于这个但是由于这个问题涉及到多学科、多部门的相互配合，现在问题涉及到多学科、多部门的相互配合，现在已经演变成一个包括科学、社会、经济、外已经演变成一个包括科学、社会、经济、外交、法律等多方面的综合性问题。冬天的逐渐交、法律等多方面的综合性问题。冬天的逐渐变暖和夏季酷热应该是变暖和夏季酷热应该是““温室效应温室效应””一个很显著一个很显著的表现。的表现。全球气候变暖我们就生活在这样的年代！该怎么办？温室效应将改变全球大气动力学过程减弱全球大气环流环流系统改变影响区域降水而近两年北京、天津等北方地区的夏天也而近两年北京、天津等北方地区的夏天也越来越难熬，去年夏天天津曾经连续几天出越来越难熬，去年夏天天津曾经连续几天出现下午现下午22时室外气温超过时室外气温超过3939摄氏度的情况。因摄氏度的情况。因此，越来越多的人们开始关注此，越来越多的人们开始关注““温室效应温室效应””，，而与此有关的国际活动也日益频繁，并逐渐而与此有关的国际活动也日益频繁，并逐渐涉及到政治、经济、科技、外交等许多领涉及到政治、经济、科技、外交等许多领域。各种国际会议的召开以及有关协议和条域。各种国际会议的召开以及有关协议和条约的签订也使得约的签订也使得““温室效应温室效应””问题不断问题不断““升升温温””。。““温室效应温室效应””问题主要是由于人类生产生问题主要是由于人类生产生活活动所造成的，因此我们应该对这个问题活活动所造成的，因此我们应该对这个问题有一个比较全面直观的了解，从而努力维持有一个比较全面直观的了解，从而努力维持我们生存环境的稳定与安全。我们生存环境的稳定与安全。““未来的某一天，由于接连好几个世纪的未来的某一天，由于接连好几个世纪的全球气温的不断上升，南极和北极冰雪都全球气温的不断上升，南极和北极冰雪都融化了。水面不断地提高，原先的大陆和融化了。水面不断地提高，原先的大陆和岛屿相继被汪洋大海所吞没。陆上的生物岛屿相继被汪洋大海所吞没。陆上的生物几乎完全消失了。新出现的半人半鱼的统几乎完全消失了。新出现的半人半鱼的统治生物在马里纳的领导下，与海盗斯摩克治生物在马里纳的领导下，与海盗斯摩克斯正在为泥土、淡水展开疯狂而惨烈的争斯正在为泥土、淡水展开疯狂而惨烈的争斗。斗。””这是好莱坞的科幻新作这是好莱坞的科幻新作《《未来水世未来水世界界》》所展现给观众的场面。这部在世界电所展现给观众的场面。这部在世界电影史上创下投资最高记录（影史上创下投资最高记录（22亿美元）的巨亿美元）的巨片，揭示的是全球气候变暖所造成的严重片，揭示的是全球气候变暖所造成的严重后果。后果。历史上第一部讲述气候变化危险性历史上第一部讲述气候变化危险性的电影的电影《《后天后天》》，目前正在全球热映。，目前正在全球热映。《《后天后天》》描述的是以美国为代表的地球描述的是以美国为代表的地球各国，一天之内突然急剧降温进入冰河各国，一天之内突然急剧降温进入冰河期的科幻故事。故事中，气候学家杰克期的科幻故事。故事中，气候学家杰克..霍尔在观察史前气候研究后发出警告，霍尔在观察史前气候研究后发出警告，温室效应带来的全球变暖将会引发地球温室效应带来的全球变暖将会引发地球空前灾难，并急告美国副总统，宣布北空前灾难，并急告美国副总统，宣布北纬纬3030度以南全美民众尽快向赤道方向撤度以南全美民众尽快向赤道方向撤离。霍尔博士得知儿子山姆只身前往纽离。霍尔博士得知儿子山姆只身前往纽约去营救女友，于是决定冒险也前往纽约去营救女友，于是决定冒险也前往纽约展开救援行动。约展开救援行动。此时，纽约曼哈顿摩天大楼遭到强此时，纽约曼哈顿摩天大楼遭到强烈旋风的袭击，大部分被摧毁，地铁隧烈旋风的袭击，大部分被摧毁，地铁隧道里涌出狂暴不止的汹涌洪水。龙卷风道里涌出狂暴不止的汹涌洪水。龙卷风袭击了洛杉矶，冰雹重创东京，暴雪覆袭击了洛杉矶，冰雹重创东京，暴雪覆盖了印度新德里，而纽约在短短的一天盖了印度新德里，而纽约在短短的一天之内从炎热急速降为严寒！欧洲也在洪之内从炎热急速降为严寒！欧洲也在洪水之中不复存在，这些惊心动魄的场景水之中不复存在，这些惊心动魄的场景给人们以警示！给人们以警示！影片虚拟了一种对环境无限掠夺后影片虚拟了一种对环境无限掠夺后产生的后果：飓风、冰雹、洪水、冰期产生的后果：飓风、冰雹、洪水、冰期再临，直到世界毁灭。描述的灾难真的再临，直到世界毁灭。描述的灾难真的会发生吗？会发生吗？片中出现的未来场面是否真有片中出现的未来场面是否真有科学的依据，也许没人在意，但影科学的依据，也许没人在意，但影片所提出的全球气候变暖趋势，却片所提出的全球气候变暖趋势，却引起人们的深思。引起人们的深思。每年每年66月月55日是日是““世界环境日世界环境日””，，19891989年的主题便是年的主题便是““警惕，全球要警惕，全球要变暖变暖””。而联合国环境规划署确定。而联合国环境规划署确定的的19911991年年““世界环境日世界环境日””的主题是的主题是““气候变化气候变化——需要全球合作需要全球合作””。。《后天》：飓风袭击洛杉矶（图片转自）飓风袭击洛杉矶《后天》暴风雪袭击新德里（图片转自SOHU娱乐）暴风雪袭击新德里《后天》：暴雨巨浪淹没纽约（图片转自）暴雨巨浪淹没纽约《后天》：海水巨浪淹没纽约（图片转自）海水巨浪淹没纽约《后天》：暴风雪袭击纽约（图片转自）暴风雪袭击纽约Q:GlobalWarming为何带来冰冻世界？2005年2月21日中国威海暴风雪2005年2月21日中国威海暴风雪2005年2月21日中国威海暴风雪2005年2月21日中国威海暴风雪好在曙光犹在，希望犹在！气候的变化确实已经成为限制气候的变化确实已经成为限制人类生存和发展的重要因素，成为人类生存和发展的重要因素，成为全球所关注的话题。而全球变暖的全球所关注的话题。而全球变暖的主要原因正是由于人类过度的经济主要原因正是由于人类过度的经济活动而造成的过度温室效应。海平活动而造成的过度温室效应。海平面上升只是温室效应将带来的众多面上升只是温室效应将带来的众多严重后果的其中之一，如果我们不严重后果的其中之一，如果我们不从现在开始改正我们所犯下的错从现在开始改正我们所犯下的错误，那么不久的将来，我们所面临误，那么不久的将来，我们所面临的，将会是比电影中更惨烈的现的，将会是比电影中更惨烈的现实。实。1951年至1999年全球变暖趋势图温室效应-全球变暖-全球环境气候恶化•自上世纪50年代以来，全球变暖导致非洲严重干旱、亚洲欧洲洪水泛滥、全球极端气候事件频发，给全球经济造成巨大损失，也严重制约了社会经济的可持续发展。•事实表明，温室效应导致气候变暖已经不是一个令人怀疑的预测，而是痛苦的现实！•为了地球人类共同的安全和可持续发展，人类开始采取行动，遏制全球变暖趋势！大气CO2浓度倍增－导致全球变暖全球变暖带来环境问题－导致北极冰川融化全球变暖带来的环境问题－干旱全球变暖导致干旱全球变暖导致干旱全球变暖导致洪水泛滥全全球球变变暖暖导导致致洪洪水水泛泛滥滥造成巨大的经济损失和灾难！造成巨大的经济损失和灾难！9898洪水洪水直接经济损失直接经济损失达达14001400多亿元多亿元•1997年12月11日，149个国家和地区的代表在日本东京召开《联合国气候变化框架公约》缔约国第3次会议，通过了旨在限制发达国家温室气体的排放量，以遏制全球变暖的《京都议定书》。•该公约规定需要占全球温室气体总排放量55%的至少55个国家的批准才能具有国际法效力。•我国已于1998年签署了该议定书。2002年9月3日朱镕基总理在约翰内斯堡可持续发展世界首脑会议上宣布中国已核准《京都议定书》。显示了我国参与国际环境合作，促进世界可持续发展的积极姿态。第四节温室效应及对人类生存的影响•中国国务院总理朱镕基9月３日在约翰内斯堡可持续发展世界首脑会议上讲话时宣布，中国已核准《〈联合国气候变化框架公约〉京都议定书》。朱镕基指出，这显示了中国参与国际环境合作，促进世界可持续发展的积极姿态。朱镕基宣布中国核准《京都议定书》本报约翰内斯堡2002年９月３日电（人民日报9月4日第三版）•日本、欧盟等100多个国家也已先后宣布批准《京都议定书》，已于2005年2月16日生效。•《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量的55％，至少55个国家批准后才具有国际法效力。•美国和俄罗斯是世界温室气体排放大国，分别占全球总排放量的25%和17%。•美国布什政府借口该公约影响美国经济发展和发展中国家也应需规定减排，而于2001年退出该公约。•俄罗斯总统普京2004年8月已签署批准了《京都议定书》。去年普京的经济顾问安德列.伊拉里奥诺夫还说，俄罗斯不会批准《京都议定书》，原因该是公约会制约俄经济的发展。•如果俄罗斯果真跟随美国也推出《京都议定书》，那么，该公约就达不到规定的指标，而失去国际法的效力，成为一纸空文。也使得国际社会多年来应对全球气候变暖的努力极有可能付诸东流！•两个超级大国因受到国际舆论的谴责，所以俄罗斯改变了对《京都议定书》的态度。•看来人类遏制全球气候变暖的步伐向前迈进了一步！第四节温室效应及对人类生存的影响•UNFCCC谈判的政治化和贸易化趋势,使陆地碳汇/源研究成为世界政治和经济格局重建的“科学武器或环境武器”.中国将面临着巨大的压力。••何谓何谓““温室效应温室效应””••早在早在1919世纪初，法国科学家世纪初，法国科学家JeanJean--BaptisteBaptisteFourierFourier就已经认识到了温室效应的基本原就已经认识到了温室效应的基本原理。那时，第一次提出了地球大气和温室玻璃理。那时，第一次提出了地球大气和温室玻璃辐射特性之间的相似性，并因此取名为辐射特性之间的相似性，并因此取名为““温室温室效应效应””。在温室中，来自太阳的可见光辐射几。在温室中，来自太阳的可见光辐射几乎无阻挡地透过玻璃并被里面的植物和土壤吸乎无阻挡地透过玻璃并被里面的植物和土壤吸收。但是，由植物和土壤发射的热辐射却被玻收。但是，由植物和土壤发射的热辐射却被玻璃吸收并将部分辐射再发射回温室中。玻璃因璃吸收并将部分辐射再发射回温室中。玻璃因此成为帮助温室保持温暖的此成为帮助温室保持温暖的““辐射遮挡器辐射遮挡器””。那。那么，地球的大气与温室玻璃究竟有什么相似性么，地球的大气与温室玻璃究竟有什么相似性呢？呢？第二节第二节温室效应原理温室效应原理短波的阳光能透过花房周围的玻璃，室内的长波辐射却逃不出去。大气也具有这种特性，我们称之为温室效应（摘自cn.oursci.org）此图简略地说明地球大气层的长期辐射平衡情況。太阳总辐射量(240瓦每平方米)和红外线的释放量应要均等。其中约三分之一(103瓦每平方米)的太阳辐射会被反射而余下的会被地球表面所吸收。此外，大气层的温室气体和云团吸收及再