第3章 第4节 全球气候变化与国家安全-【新课程学案】2025-2026学年高中地理选择性必修3教师用书word（人教版）

本高中地理讲义围绕全球气候变化与国家安全，系统梳理碳循环和温室效应原理，分析人为碳排放对环境的影响，阐述全球变暖对生存空间、资源安全等国家安全的威胁，最后说明碳减排国际合作等应对措施，构建“原理-影响-措施”的完整学习支架。 资料以石冰川案例探究、“西瓜雪”人地协调分析等实例，通过综合思维引导学生多维度理解气候变化影响，结合针对训练题强化知识应用。课中助力教师落实课标要求，课后帮助学生通过案例回顾和习题巩固，培养人地协调观与问题解决能力。

第四节 全球气候变化与国家安全 [课标要求]　运用碳循环和温室效应原理,分析碳排放对环境的影响,说明碳减排国际合作的重要性。 素养解读 1.运用情境材料或统计资料,说出全球气候变化与人为碳排放的关系,培养学生综合思维的核心素养。 2.运用图文资料,分析全球气候变化对人类的影响以及对国家安全的影响,树立人地协调观。 3.通过图文资料,说明人类应对全球变暖问题开展国际合作的必要性和主要途径。 　　　　　　　　　　　　　　　　 知识点一　全球气候变化与人为碳排放 1.突出特征:全球变暖(全球气温虽有波动,但总体上呈现上升的趋势,20世纪50年代以来的增温尤其明显)。[注1] 2.大气温室效应的原理 大气中的水汽、二氧化碳、甲烷等温室气体[注2]可以强烈地吸收地面长波辐射,使地球接收的太阳能不会马上散失掉,形成温室效应,对地球起到保温作用。 3.碳循环 (1)含义:是指碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。 (2)作用:自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。 4.全球变暖的主要原因 (1)工业革命以来,人类活动使大气中的二氧化碳含量不断增加,使大气的温室效应增强。[注3] (2)CO2增加的两种主要方式:①化石燃料的大量使用;②森林砍伐和焚烧、农田开垦等土地利用的变化。 [助解教材] [注1]辨析:全球气候变化不等于全球变暖。全球气候变化既包括气温上的变化,也包括降水上的变化。就气温而言,可能是变暖,也可能是变冷。 [注2]拓展:温室气体不只包括二氧化碳。温室气体指的是大气中能强烈吸收地面长波辐射的一些气体,水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)、臭氧(O3)等都是地球大气中主要的温室气体。 [注3]辨析:全球变暖不完全是人为因素造成的。全球变暖是自然与人为两种因素共同作用的结果,从地质时期来看,地球恰处在间冰期,气温在上升,只不过近百年来气温上升的加快主要是由于人类过量排放温室气体所致,人类活动加剧了全球变暖。 知识点二　全球气候变化对国家安全的影响 1.全球变暖对人类的影响 全球变暖可通过多种自然过程对人类造成不利影响,危害自然环境的各种服务功能,甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转。[注1] 2.全球变暖对国家安全的影响 生存空间的丧失;加剧资源危机或自然灾害[注2];激化国家间的资源争端;受其他国家波及(环境难民、国际资源市场价格波动等)。 [助解教材] [注1]辨析:全球变暖并非一无是处,比如北极航线开通、高纬地区的粮食产量增加、中高纬度冬季取暖耗能减少等都是全球变暖的益处。 [注2]拓展:近几年北美冬季多次遭遇“炸弹气旋”,天气异常寒冷,并且叠加着狂风暴雪,这正是在全球变暖的背景下形成的气象灾害。 知识点三　应对全球气候变化 1.采取减缓措施:主要包括减少人为温室气体排放和增加温室气体吸收两个方面[注1],目的是通过有效控制大气中的温室气体含量,减缓全球变暖速度,避免全球气温超过危险水平。 2.采取适应措施:以趋利避害为目标,根据对全球气候变化的认识,通过改变人类社会自身,降低全球变暖导致的不利影响或利用全球变暖带来的发展机遇。[注2] 3.世界各国开展有效和公平的国际合作 (1)各国都要基于《联合国气候变化框架公约》所确立的“公平原则”和“共同但有区别的责任”原则,采取共同但有区别的减排行动,特别是对全球变暖负主要责任的发达国家要率先减排,以实现减缓气候变化的目标。 (2)发展中国家需要发达国家提供资金、技术转让和能力建设支持。 (3)各国需要通过国际合作,协商解决各国对减排、适应与经济发展诉求的分歧,建立国际共同应对的机制。 [助解教材] [注1]辨析:碳源与碳汇 　　碳源是指产生二氧化碳之源,它既来自自然界,也来自人类生产和生活过程。碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。 [注2]拓展:控制温室气体排放的途径主要是改变能源结构,控制化石燃料使用量;增加温室气体吸收的途径主要有植树造林和采用固碳技术,其中固碳技术指把燃烧气体中的二氧化碳分离、回收,然后深海弃置和地下弃置,或者通过化学、物理以及生物方法固定。 探究点(一)　分析全球气候变化及其对国家安全的影响 [案例探究] 　　石冰川是在高山地区出现的岩石碎块和冰的混合体沿着谷地或者坡地缓慢移动而形成的巨大舌状或叶状堆积体,岩石碎块主要来自于谷壁崩塌物、岩石风化物和冰碛物,冰主要来自冰川未融化部分或雪水、雨水凝结。与洁净冰川相比,石冰川对气候变化的反应较弱。图1为石冰川结构示意图,图2为石冰川景观照片。 　　[思考交流] 1.结合图文材料推测石冰川分布区的主要地形特征并说明理由。 提示:海拔高,气温低,可发育冰川;谷地或坡地地形,有利于冰川汇集;谷壁陡峭,岩石风化明显,易发生崩塌。 2.分析与洁净冰川相比,石冰川对气候变化反应较弱的原因。 提示:石冰川表面覆盖有较厚岩块层,能减少热量向内部传递,可减缓内部冰的融化速度。 3.说出全球变暖背景下石冰川融化可能带来的影响。 提示:利:提供水资源;成为独特的自然景观,可发展旅游业;弊:易造成滑坡、泥石流等次生灾害;掩埋道路,阻塞交通。 [综合思维] 1.分析全球气候变暖成因的基本思路 不同时间尺度的冷暖和干湿变化,气温升高是近百年来全球气候变化的显著特点,导致气温升高的主要原因是温室气体的大量排放,具体分析如下: 2.全球变暖的影响 (1)对海平面和海岸带的影响 (2)对水循环过程的影响 (3)对生态系统的影响 (4)对农业的影响 (5)对工业的影响 (6)对人类健康的影响 [针对训练] 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　观测数据表明,近年来大气CO2快速溶解进入加拿大海盆区的海水系统,使该海域海水表层pCO2(CO2分压)快速增长,成为西北冰洋海表pCO2增长最快的区域,碳汇效应显著。该地海表pCO2的变化与海冰面积、海—气交换作用、表层海水生物的初级生产等因素相关。据此完成1~3题。 1.从全球范围看,近年来加拿大海盆区海表pCO2快速增长的主要原因是 (　　) A.水土流失加剧 B.海洋生物死亡 C.全球降雨减少 D.燃烧化石燃料 2.夏季,该海域表层海水生物的初级生产会 (　　) A.降低海表的pCO2,减少海水的碳汇 B.降低海表的pCO2,增加海水的碳汇 C.增加海表的pCO2,增加海水的碳汇 D.增加海表的pCO2,减少海水的碳汇 3.研究表明,海表pCO2过大会导致海洋酸化(海洋水变酸)。海洋酸化直接导致 (　　) A.贝类生物数量减少 B.近岸海洋污染减轻 C.极地海冰大量融化 D.沿海陆地酸雨加重 答案:1.D　2.B　3.A 解析:第1题,近年来,加拿大海盆区海表pCO2快速增长的主要原因是全球燃烧化石燃料数量增加,导致二氧化碳增加,海冰消融,裸露海域面积增大,促使更多CO2通过海—气界面交换过程溶解进入海水系统,D正确;水土流失加剧不会导致pCO2快速增长,A错误;近年来全球海洋生物没有大量死亡,B错误;全球降雨减少,pCO2增长较慢,C错误。故选D。 第2题,夏季,光合作用较强,较强的生物初级生产活动吸收大量CO2,使海表pCO2降低,碳汇作用增强,B正确,A、C、D错误。故选B。 第3题,海水酸化将改变海水化学性质的多种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。因此海洋酸化的直接影响是会减少海洋生物的钙化量,贝类生物的甲壳生长受到影响,严重影响其幼体的发育,使得数量减少,A正确;海洋污染与污染物和海水自净能力有关,海冰消融与气温、水温有关,酸雨与工业生产排放的酸性气体有关,均与海洋酸化关系不大,B、C、D错误。故选A。 　　黄河中游流域地理位置特殊,历史时期气候曾发生过多次明显的变化。湿润指数表示降水量与蒸发量的对比关系。读图,完成4~6题。 4.图示信息表明 (　　) A.半坡村文化至殷商文化前期持续湿润,但降水有所减少 B.西周至春秋战国时期降水较少,干旱发生的频率较高 C.三国至南北朝时期前湿后干,洪涝灾害发生的频率最高 D.明清后期气候渐趋湿润,旱灾发生的频率趋于上升 5.比较秦汉以来湿润指数和旱涝的变化趋势,反映出黄河中游流域 (　　) A.径流总量波动较小 B.地质灾害得到有效控制 C.植被覆盖率总体变低 D.水土保持工作效益显著 6.秦汉以来气候变化的根本原因是 (　　) A.大气环流异常 B.人口数量变化 C.太阳活动增强 D.产业规模变大 答案:4.A　5.C　6.B 解析:第4题,半坡村文化至殷商文化前期湿润指数大于1,且呈现下降趋势,这表明气候持续湿润,降水有所减少,A正确。西周至春秋战国时期,湿润波动较大,涝旱比无数据统计,B错误。三国至南北朝时期前干后湿,C错误。明清时期涝灾发生的频率趋于上升,D错误。 第5题,该时段湿润指数波动较大,说明径流总量呈现出较大的波动性,A错误。图中未表明地质灾害的相关信息,B错误。旱涝现象交替出现,说明植被覆盖率下降,对气候的调节能力减弱。同时,水土流失现象加剧,C正确,D错误。 第6题,气候变化主要源于人类活动,人口数量变化引发了生产和消费需求,与之相关的活动导致环境变化,使得气候产生异常变化。因此,根本原因是人口数量变化。B正确,A、C、D错误。 探究点(二)　分析应对全球气候变化的措施 　　　　　　　　　　　　　　　　 [典例导析] 　　(2024·湖北高考)不同类型食物的碳足迹差异显著。图1示意某市1978—2015年食物消费结构变化。图2示意该市同期消费的食物产生的碳足迹结构变化。据此完成(1)~(3)题。 (1)该市1978—2015年食物消费结构变化特点主要表现为 (　　) A.植物源食物占比逐渐下降,动物源食物占比逐渐上升 B.植物源食物占比逐渐下降,动物源食物占比同步下降 C.植物源食物占比逐渐上升,动物源食物占比同步上升 D.植物源食物占比逐渐上升,动物源食物占比逐渐下降 (2)碳足迹系数为某类食物产生的碳足迹与该类食物的消费量之比。下列食物中碳足迹系数最大的是 (　　) A.粮食 B.蔬菜 C.禽肉 D.畜肉 (3)倡导绿色低碳生活,可行的饮食方式有 (　　) ①保证营养需求的同时,将动物源食物消费保持在合理范围　②保持动物源食物占比,由水产品消费大幅度转向畜肉消费　③减少水果、蔬菜和禽肉的消费,增加畜肉消费　④增加水果、蔬菜和禽肉的消费,减少畜肉消费 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 　　[答案]　(1)A　(2)D　(3)B 　　[解析]　第(1)题,读图1可知,该市1978—2015年植物源食物(水果、蔬菜、粮食)占比由92%下降到74%,动物源食物(奶类、蛋类、水产品、禽肉、畜肉)占比由8%上升到26%,植物源食物占比逐渐下降,动物源食物占比逐渐上升,A正确。 　　第(2)题,读题可知,碳足迹系数为某类食物产生的碳足迹与该类食物的消费量之比。结合图1和图2可知,碳足迹结构占比最大的是畜肉,畜肉的碳足迹占比与食物消费占比的比值最大,故畜肉的碳足迹系数最大。选D。 　　第(3)题,倡导绿色低碳的饮食方式,就是在保证营养需求的同时,尽可能地减少碳足迹系数较高的食品的消费。动物源食物碳足迹系数较高,大量食用动物源食物不利于践行绿色低碳生活,因此动物源食物消费应该控制在合理范围内,①正确。结合上题可知,畜肉是碳足迹系数较大的食物,为了实现绿色低碳生活,应该降低畜肉消费,②③错误。水果、蔬菜的碳足迹系数相较于动物源食物小,而畜肉和禽肉相比,畜肉碳足迹系数相对较大,因此为了实现绿色低碳生活应该增加水果、蔬菜和禽肉的消费,减少畜肉消费,④正确。故选B。 [综合思维] [针对训练] 　　碳生态承载系数表示某一地区碳吸收量占全区比例与该区域碳排放量占全区比例的商。下图是以耕地和建设用地为主要碳源,林地、草地、水域和未利用地为碳吸收载体,研究得出的某年重庆市碳生态承载系数分布图。据此完成1~2题。 1.最需要承担碳排放补偿责任的地区是 (　　) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 2.为实现碳中和目标,缓解重庆碳收支空间分布不平衡现象,应 (　　) ①扩大中小城镇建设用地 ②发挥中心城区人才优势,发展技术密集型产业 ③提高绿色清洁能源占比 ④保护东部碳汇资源,减少生态产品的开发 A.①② B.②③ C.①③ D.③④ 答案:1.C　2.B 解析:第1题,碳生态承载系数表示某一地区碳吸收量占全区比例与该区域碳排放量占全区比例的商,因此,碳生态承载系数小于1,表明碳排放量大于碳吸收量,大于1说明碳排放量小于碳吸收量。因此最需要承担碳排放补偿责任的地区是碳生态承载系数小于1的地区。读图可知,四区域中,只有丙的碳生态承载系数小于1,因此最需要承担碳排放补偿责任的地区是丙,C正确。 第2题,技术密集型产业的碳排放较少,因此发挥中心城区人才优势,发展技术密集型产业可以减少碳排放,②正确;提高绿色清洁能源占比可以减少碳排放,③正确。故选B。 　　种植业碳排放量指种植业生产中投入的生产资料及农作物生长过程中排放的温室气体量。棉花是我国重要的经济作物之一,实现其碳达峰对于我国农业的可持续发展具有重要意义。下图示意基于2004—2018年我国棉花生产碳排放情况模拟的2019—2035年棉花生产碳排放预测。据此完成3~4题。 3.基准、中等减排度、高减排度三种情景下,2019—2035年我国棉花生产碳达峰时间可能是 (　　) A.2031年、2025年、2021年 B.均在2025年前后 C.2021年、2025年、2031年 D.均在2035年前后 4.有助于我国尽早实现棉花生产碳达峰的合理措施是 (　　) ①推动发展精准农业　②大规模扩大棉花进口数量　③使用可降解农用塑料薄膜　④提高化石能源使用比重 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 答案:3.A　4.B 解析:第3题,据图可知,碳排放当量预测值最大时是碳达峰时间。基准情景下,我国棉花生产碳达峰时间可能是2031年,中等减排度情景下是2025年,高减排度情景下是2021年,A正确,B、C、D错误。 第4题,推动发展精准农业、使用可降解农用塑料薄膜都有助于减少棉花生长和生产过程中的碳排放量,有助于尽早实现碳达峰,①③正确;大规模扩大棉花进口数量,不利于国内棉花产业发展,②错误;提高化石能源使用比重会增加碳排放量,不利于尽早实现碳达峰,④错误。B正确,A、C、D错误。 一、综合思维——“碳中和”推生“碳交易” 　　[材料一]　碳达峰是指一个区域或行业的CO2排放在一段时间内(以年为单位)达到最高峰值。碳中和是指一个国家、地区、企业、团体或个人在一定时间内(一般是一年)通过一定的形式抵消自身直接或间接产生的二氧化碳排放总量,实现二氧化碳“零排放”。我国力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。 　　[材料二]　碳交易是为应对气候变化,减少温室气体排放而采用的市场机制。若控排企业碳排放量超出配额,则需要在碳市场购买碳配额。自2011年起,我国先后在北京、上海、湖北、福建等7个省市建立碳交易试点,总共纳入企业2 000余家。2021年7月16日,生态环境部宣布正式启动全国碳市场上线交易仪式。全国碳市场首日成交量约410.40万吨,成交额逾2.1亿元。下图示意2014—2018年我国碳市场交易总量情况。 　　[问题设计] 1.指出我国碳市场交易总量的变化特点,并分析与发达国家相比,我国2030年前实现碳达峰的主要制约条件。 提示:2014—2017年,我国碳市场交易总量呈上升趋势且增速较快,2018年交易总量有一定幅度的下降。与发达国家相比,我国经济增速较快,能源消费总量持续增加,碳排放总量仍在增加;我国整体资源利用率不高;我国能源消费结构以煤炭为主。 2.试从企业的角度提出可以帮助我国尽快实现碳中和的措施。 提示:利用新技术提高能源利用率,降低单位产值能耗;使用新能源(清洁能源);调整生产方式,推动企业转型升级;植树造林抵消自身和供应链产生的碳排放;减少碳排放,将节余的碳配额出售;对上下游供应商提出碳减排要求等。 3.简述碳交易产生的气候背景及我国积极推进碳交易的意义。 提示:背景:全球变暖。意义:推动应对气候变化相关法律制度、措施的制定和完善;促进技术革新,提高能源利用率;降低生产成本,提高经济效益;减少二氧化碳等温室气体的排放;减少污染物的排放。 二、人地协调——“西瓜雪”的危害及治理 　　[材料]　近年来,常年积雪覆盖的阿尔卑斯山高海拔地区,出现了粉红色的“西瓜雪”,在阳光照射下显得神秘和浪漫。经科学研究,有一种存在于积雪中的极地雪藻(特殊的单细胞低等植物类群),它们含有虾青素(类胡萝卜素),能抵抗紫外线辐射,适合在寒冷气候中生存,在低温下它们一般保持“休眠”状态,当温度升高时,就会迅速生长,让雪呈现红色。 　　[问题设计] 1.运用大气的受热过程原理,说明“西瓜雪”对冰雪融化的影响。 提示:“西瓜雪”会吸收更多的太阳辐射,导致冰雪表面温度升高,从而加速冰雪的融化。冰雪融化会露出更多植被,而植被也会吸收太阳辐射,使得地面增温加快,进一步加速冰雪的融化。 2.分析极地雪藻与全球气候变暖的相互影响。 提示:全球气候变暖导致温度升高,冰雪融化,为极地雪藻提供了更广阔的生存空间,促进了其繁殖和生长。极地雪藻能够反射部分太阳辐射,但当其大量繁殖时,会改变雪地的颜色,降低雪地的反射率,使得更多的太阳辐射被吸收,进一步加剧全球气候变暖。这种相互影响形成了一个恶性循环,加剧了全球气候变暖的趋势。 3.为减少“西瓜雪”出现的频率,提出人类应该采取的措施。 提示:开发新能源,使用清洁能源;提高能源利用率;大力发展低碳、绿色产业;植树种草,增加植被覆盖率;加强国际合作,应对全球气候变暖。 学科网（北京）股份有限公司 $