内容正文:
第一节 碳排放与国际减排合作
第三章 生态环境保护与国家安全
目 录
碳循环
1
碳排放对环境的影响
3
国际减排合作
4
碳排放与温室效应
2
2
Part
1
碳循环
一、碳循环
1.碳的存在形式:
以不同的形式存在于生物群落和无机环境中。
2.碳循环的概念:
碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间转移和交换的过程。
3.碳循环过程:
(1)二氧化碳是大气中含碳的主要气体,也是碳参与全球物质循环的主要形式。
(2)大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后又通过生物或地质过程以及人类活动返回到大气中。
碳来碳往
大气圈
生物圈
呼吸作用、分解
光合作用
岩石圈
水圈
有机沉积
(煤、石油等)
无机沉积
溶解
释放
火山喷发
化石燃料燃烧
碳循环:碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间转移和交换的过程。
碳元素
读图 3-1,完成下列任务。
1. 在自然地理环境中,碳主要有哪些存在形式?
①岩石圈:以破酸盐的形式存在;
②大气圈:以二氧化碳的形式存在;
③水圈:以多种形式存在;
④生物圈:主要以有机物的形式存在。
7
7
碳存在的形式:以不同的形式存在于生物群落和无机环境中。
碳库:地球系统中存储碳的载体称为碳库。
一.碳循环
Part
2
碳排放与温室效应
太阳短波辐射透过大气射入地面,地面增温,释放地面长波辐射;
大气中的二氧化碳等物质会大量吸收地面长波辐射;
二氧化碳浓度增加使大气对地球的保温作用增强,大气平均温度升高。
温室效应
二、碳排放与温室效应
2、主要的温室气体:
水汽(H 2 O)、二氧化碳(CO2 )、
氧化亚氮(N 2 O)、氟利昂、甲烷(CH 4 )、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)等 30 多种气体。
温室气体:大气保温气体的俗称,是指大气中能让太阳短波辐射透入,而阻止地面和低层大气长波辐射逸出的气体。
阅读:
二氧化碳当量
一种气体的二氧化碳当量是通过其全球变暖潜能值来衡量的。该指数表示的是在 100 年的时间框架内,各种温室气体的温室效应对应相同效应的二氧化碳的质量。例如,设定二氧化碳的全球变暖潜能值为 1,则甲烷的全球变暖潜能值为 25,意味着同样质量的甲烷的增温能力是二氧化碳的 25 倍。
为确保完成2021年度空气质量改善目标,河北省沧州市2021年深入实施大气污染综合治理十条措施指出:要严控煤炭消费总量,坚决贯彻落实国家、省碳达峰、碳中和部署安排,完成省定单位GDP二氧化碳排放量降低率目标。结合大气受热过程示意图,完成下面小题。
随堂巩固
近地面大气的直接热源是( )
A.④ B.③ C.⑥ D.①
A
13
13
二、碳排放与温室效应
1、大气的温室效应不断增强: 工业革命以来,由于化石燃料的大量使用,加之人类活动方式的变化,岩石圈和陆地生态系统中的有机碳和无机碳被活化,重新参与到碳循环过程中,导致大气中二氧化碳等温室气体的浓度升高,大气的温室效应不断增强。
工业革命以来
化石燃料的大量使用
人类活动方式的变化
岩石圈和陆地生态系统中的有机碳和无机碳被活化
重新参与到碳循环过程中
大气中二氧化碳等温室气体的浓度升高
大气的温室效应不断增强
核心归纳:
全球气候变暖的成因
导 练
自然环境中的物质处于不断地循环运动中,下图中序号代表碳循环的过程。据此完成1~2题。
1.图中
A.①排放的气体是破坏臭氧层的主要物质
B.②可降低温室气体浓度,减弱温室效应
C.③开采矿产来自岩石圈,对水圈无影响
D.④需要在变质或者重熔再生作用下进行
√
16
2.若大气中二氧化碳浓度增加,则
A.大气对地面辐射的吸收增强
B.太阳活动强度减弱
C.极端天气出现频率减少
D.亚寒带针叶林向较低纬扩展
√
17
Part
3
碳排放对环境的影响
无色无味无毒
化学性质稳定
动植物新陈代谢的产物
绿色植物光合作用必需的原料
属于温室气体
导致气候变暖引发环境问题
1.二氧化碳概要:
三、碳排放对环境的影响
全球地表气温呈波动上升的趋势
2.二氧化碳的影响
角度 影 响
有利 绿色植物进行光合作用必需的原料
不利 当空气中的二氧化碳浓度超过正常范围时,会导致
气候变暖,由此引发一系列环境问题
三、碳排放对环境的影响
2、全球气候变暖的影响:
(1)一是导致热浪、干旱、洪涝、台风、暴雪等极端天气频繁发生,改变了水热时空分布,进而影响到人们的生产生活;
(2)二是引起冰川积雪加速融化,导致海平面上升,威胁到沿海低洼地带的安全;
(3)三是影响到森林、草原等生态系统的安全,一些物种难以适应新的生存环境,面临灭绝的危险;
(4)四是对国民经济造成影响,比如导致农作物减产,影响到工业生产、交通运输和旅游业;
(5)五是通过多种途径威胁到公众的身体健康。
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(1)全球气候变暖对农业的影响
(2)全球气候变暖对工业的影响
(3)全球气候变暖对人类健康的影响
(4)全球气候变暖对海平面和海岸带的影响
(5)全球气候变暖对生态系统的影响
1. 阅读下列材料,完成相关任务。
南极大陆冰盖厚达几百至几千米,是数百万年来低温条件下积雪被压实成冰的结果。从冰盖钻取的冰芯,包含了许多反映不同时代大气环境特征的信息。科学家利用南极冰盖中的冰芯样品,获得了二氧化碳浓度、气温、降水等气候史料。这一方法为研究几十万年来全球气候变化提供了重要依据。
(1)想一想,科学家是如何知道历史时期大气中二氧化碳浓度变化的?
南极冰盖是数百万年来积雪压实成冰的结果,从冰盖提取的冰芯不同深度代表了不同历史时期的积雪,里面可能包含有不同历史时期的大气成分,科学家通过分析冰芯可得到不同历史时期大气中二氧化碳的浓度变化。
活动:
28
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1. 阅读下列材料,完成相关任务。
南极大陆冰盖厚达几百至几千米,是数百万年来低温条件下积雪被压实成冰的结果。从冰盖钻取的冰芯,包含了许多反映不同时代大气环境特征的信息。科学家利用南极冰盖中的冰芯样品,获得了二氧化碳浓度、气温、降水等气候史料。这一方法为研究几十万年来全球气候变化提供了重要依据。
(2)描述近 80 万年来大气中二氧化碳浓度变化与南极地区气温变化的关系。
近80万年来大气中二氧化碳浓度变化与南极地区气温变化呈现正相关关系。
活动:
29
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下图为“1961~2017年青藏高原东部地区的平均温度距平示意图”。读图,完成3~4题。
3.1961~2017年,该地气温距平与地表温度距平( )
A.自1961年起持续增大
B.变化周期与太阳活动周期基本一致
C.总体呈正相关
D.随太阳辐射强度年际变化而变化
4.2005~2017年的气温变化可能导致当地( )
A.湖泊面积增大
B.植被返青期滞后
C.林线位置下降
D.冻土区面积增加
C
A
Part
4
国际减排合作
1. 原因
国际减排合作
为了缓解人类所面临的气候危机,二氧化碳的排放量必须减少。碳减排不仅仅是某一个或几个国家的事,而是必须采取全球性的行动才能实现。
联合国气候大会
四.国际减排合作
“共同但有区别的责任”原则
项目 具体内容
内容 强调责任的共同性,即在地球生态系统整体性的前提下,各国都有减少碳排放的责任,但在承担责任的大小和方式等方面应该有所区别。
原因 1850年以来,全球碳排放总量的3/4来自发达国家,所以发达国家理应比发展中国家承担更多的减排责任。
责任 发达国家理应比发展中国家承担更多的减排责任,率先减少碳排放,并通过技术转让、资金援助、市场开放等形式,帮助发展中国家提高应对气候变化的能力
①发达国家的责任
责任:
发达国家有义务在碳减排国际合作中承担更多的责任。
原因:
大气中人为增加的二氧化碳主要是由西方国家的工业化带来的,广大发展中国家在很大程度上是受害者。
目前,发达国家仍是世界上人均碳排放量最多的。
发达国家还通过产业转移的方式进行碳转移,这将进一步加重发展中国家的环境污染和碳减排负担。
但各国由于历史责任和现实能力不同,在具体担负的责任上应有所区别。
大气中人为增加的二氧化碳主要是由西方国家的工业化带来的, 广大发展中国家在很大程度上是受害者。到目前为止,发达国家仍是 世界上人均碳排放量最多的。此外,发达国家还通过产业转移的方式进行碳转移,这将进一步加重发展中国家的环境污染和碳减排负担。 因此,发达国家有义务在碳减排国际合作中承担更多的责任。
②发展中国家的责任
责任:
发展中国家应妥善处理经济发展和碳排放的关系,不能为了发展而牺牲环境,也不能因为减排而延续贫困、制约发展。
原因:
发展中国家人口数量大、贫困人口多,综合国力普遍较弱,未来较长一段时期内都将处于经济社会发展期,碳排放总量增长趋势在短期内难以逆转。
碳达峰是指某个地区或行业年度温室气体排放量达到历史最高值,是温室气体排放量由增转降的历史拐点,标志着经济发展由高耗能、高排放向清洁低能耗的转变。
知识拓展
知识拓展
碳中和是指某个地区在一定时期内(一般指一年人类活动直接或间接排放的碳总量)与通过植树造林、工业固碳、节能减排等形式,吸收的碳总量相等,从而抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“净零排放”。
增加温室气体吸收
植树种草,增加植被覆盖率
防治森林火灾,保护森林
减缓全球气候变暖的措施
(1)根本措施:降低大气中二氧化碳的浓度
(2)适应措施:
调整生产生活方式,适应气候变化
培育耐旱农作物品种
调整工农业产业结构
加固沿海低地海岸堤坝
减缓全球气候变暖的措施
(3)保障措施
全球动员
政府政策鼓励公众参与
加强国际合作
减缓全球气候变暖的措施
1.从全球来看,碳减排主要表现为减少碳排放量和增加碳汇。碳汇是指利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程,想一想,我们有哪些措施可以达到这个目的?
减少碳排放:发展公共交通,绿色出行;发展清洁能源(太阳能、风能等)。
增加碳汇:植树造林,退耕还林,加强城市绿化。
活动
41
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课堂小结
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“碳达峰”是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。“碳中和”是指通过一定手段,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负相抵,达到相对“零排放”。下图示意中国、欧盟、美国、日本四个国家和地区的“碳达峰”和“碳中和”时间(含预测)。据此完成5~6题。
5.我国“碳达峰”时间明显滞后,且碳排放峰值远高于其他三个国家和地区的主要原因是( )
A.政府、公众、企业的积极性不高
B.固碳技术水平较落后
C.能源消费量大且结构不合理
D.工业生产方式落后
6.为了实现“碳中和”目标,下列措施有效的是( )
①禁止发展高耗能产业 ②推进碳交易市场建设
③积极推广生物汇碳技术 ④优化能源消费结构
⑤工业循环使用淡水资源
A.①②③ B.②③④
C.②④⑤ D.③④⑤
C
B
阅读图文资料,完成下列问题。(15分)
南极磷虾是南极海域浮游动物的典型代表,在维持整个南极海洋生态平衡中起着重要作用,南极磷虾具有“固碳”作用,可以将大气中的二氧化碳转化为固定在海底的有机碳。磷虾具有垂直迁徙的习性,白天躲在海水底层,夜里会上浮进食,吃饱后潜入深层海水,每天夜里反复数次。所以,磷虾粪便和残体里的含碳量都很高。在南极海洋中,大量的浮游藻类是磷虾丰富的食物来源,同时磷虾又是南极鲸类、海豹、企鹅、海鸟等的食物。南极海域冬季的海冰可以为南极磷虾提供觅食、栖息和躲避敌害的场所。近年来,由于过度捕捞和生存环境变化,导致南极磷虾数量减少。下图为南极磷虾密集区分布图。
(1)说出南极磷虾的密集分布区并分析近些年磷虾减少的自然原因。(5分)
(1)主要分布在南极大陆的大西洋和印度洋沿岸地区。自然原因:全球变暖,使得藻类大量减少;全球变暖使海冰冰期及厚度明显缩减,不利于磷虾的觅食、栖息和躲避敌害。
(2)简述南极磷虾的“固碳”过程。(6分)
(3)说明南极磷虾的减少给当地和全球带来的生态环境问题。(4分)
(2)藻类通过光合作用将二氧化碳转化成有机碳;南极磷虾摄食藻类,将碳固定在体内;南极磷虾向深层海水迁徙,排放在深海中的粪便、磷虾残体沉降到海底,碳会长期或永久性固存在这里。
(3)磷虾的减少会使以磷虾为食的动物濒危,使当地生态系统紊乱,生物多样性减少;使“固碳”作用减弱,大气中的二氧化碳增多,加剧全球变暖。
本课结束
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