3.1 碳排放与国际减排合作 课件 2025-2026学年高二下学期地理湘教版选择性必修三

新湘教版 选择性必修三 3.1 碳排放与国际减排合作 方法技巧 课标要求 学习目标 1.理解碳循环和温室效应的原理。 2.结合实例，分析碳排放在全球气候变化过程中的影响。 3.结合区域背景，探讨不同主体应对碳减排起到的作用。 结合实例，运用碳循环和温室效应的原理，分析碳排放对环境的影响，说明碳减排国际合作的重要性。 新课导入 2025年全国平均气温11.0℃，较常年（9.9℃）偏高1.1℃，打破2024年10.9℃纪录，再次创1961年以来历史新高。盘点历年数据发现，在气候变暖的背景下，全国平均气温的上升趋势十分明显，尤其是上世纪80年代以来，变暖还呈现出加速的趋势。近三年来，全国平均气温纪录更是连年刷新，“最暖年”的纪录不断被改写。 碳循环 01 碳排放对环境的影响 03 碳排放与温室效应 02 国际减排合作 03 （一）碳循环 探究新知 1.碳循环概念 碳循环是指碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间转移和交换的过程。 2.碳的存在形式 岩石圈：以碳酸岩的形式 大气圈：以CO2、CO的形式 水圈：以多种形式存在。 生物圈：主要以有机物的形式。 以不同的形式存在于生物群落和无机环境中。 （一）碳循环 探究新知 Q1：观看视频，绘制碳循环过程示意图。 （一）碳循环 探究新知 碳循环过程 呼吸作用、分解 光合作用 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 水圈 生物圈 岩石圈 大气圈 碳循环过程中，地球系统中存储碳的载体称为碳库。【固碳的场所】 大气碳库 海洋碳库 岩石圈碳库 陆地生态系统碳库 （一）碳循环 探究新知 Q2：在碳循环过程中，人类的影响主要体现在哪些环节？ 消耗大量的矿物燃料，使更多固态的碳转化为大气中气态的二氧化碳或一氧化碳。 植树造林/毁林开荒等影响植被光合作用固定气态碳的过程。 （一）碳循环 探究新知 Q3：根据煤炭、石油、天然气等化石燃料的形成过程，分析人类使用化石燃料对全球碳循环的影响。 人类利用化石燃料改变了碳的天然循环，把岩石圈中的还原碳过早的释放到大气中，导致大气中二氧化碳浓度升高，加快了岩石圈和其他圈层的碳交换，打破了原有的碳循环平衡过程。 碳循环 01 碳排放对环境的影响 03 碳排放与温室效应 02 国际减排合作 03 （二）碳排放与温室效应 探究新知 Q3：读图，描述二氧化碳浓度和气温的关系。 1950年以来，增温明显 （二）碳排放与温室效应 探究新知 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 ①地球处于温暖时期，气温呈现上升趋势; ②太阳活动、厄尔尼诺、火山爆发等影响到气温的变化。 自然原因 人为原因 Q4：结合教材，简述1950年以来，全球增温显著的的原因。 （二）碳排放与温室效应 探究新知 Q5：从大气受热过程角度，分析为大气中的二氧化碳含量越高，大气的温室效应越强的原因。 太阳短波辐射透过大气到达地面； 地面升温后释放出的长波辐射被大气中的二氧化碳等物质所吸收，使大气增温； 通过大气逆辐射，大气对地面起到保温作用。 这种作用类似栽培农作物的温室，称为温室效应。 合示意图回答以下问题。 1.在图中指出二氧化碳吸收短波辐射和长波辐射的环节。 2.对比二氧化碳对短波辐射和长波辐射的吸收程度。 3.为什么大气中的二氧化碳含量越高，大气的温室效应越强。 （二）碳排放与温室效应 探究新知 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。 主要有水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)等 30 多种气体 碳排放：是对各种温室气体排放的总称。 （二）碳排放与温室效应 探究新知 度量指标: 为了统一度量温室效应的结果，人们规定二氧化碳为度量温室效应的基本单位。 贡献程度: 不同温室气体对地球温室效应的贡献程度是不同。在温室气体增温效应的总贡献中,二氧化碳占 63%，甲烷占18%，氧化亚氮占6%，其他合占13%。 不同温室气体对地球温室效应的贡献程度是不同的。为了统一度量温室效应的结果，我们规定二氧化碳当量为度量温室效应的基本单位。 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。 （二）碳排放与温室效应 探究新知 城市是世界人口、建筑、交通、工业、物流分布的集中地,是能源高消耗地区,也是研究温室气体排放的重点区域。目前,全球约有54%的人口居住在城市,消耗了世界约75%的能源,排放了80%左右的人为温室气体。 Q6：说出城市温室气体的排放主要来源有哪些。 阅读下列材料,完成相关任务。 城市温室气体主要来自交通、能源供给(供暖)、日常生活以及粮食生产和工业生产所燃烧的化石燃料。 日常生活中的碳排放 家居用电 天然气 自来水 公共汽车 开车 飞机 耗电度数 ×0.785 使用立方数 ×0.19 使用吨数 ×0.91 里程千米数 ×0.036 油耗升数 ×2.7 短途旅行(200千米以内) =里程千米数×0.275 中途旅行(200~1 000千米) = 55+0.105×(里程千米数-200 ) 长途旅行(1000千米以上) =里程千米数×0.139 自2009年哥本哈根世界气候大会结束之后，“低碳”概念高频率地出现在我们的日常生活中，目前，有关专家将我们日常生活中的一些行为换算成碳排放量 （二）碳排放与温室效应 探究新知 城市是世界人口、建筑、交通、工业、物流分布的集中地,是能源高消耗地区,也是研究温室气体排放的重点区域。目前,全球约有54%的人口居住在城市,消耗了世界约75%的能源,排放了80%左右的人为温室气体。 Q7：简述城市温室气体的排放与城市热岛效应之间的关系。 阅读下列材料,完成相关任务。 城市温室气体排放扩散需要一定时间,所以城市上空温室气体浓度高,形成稳定温室气体层； 温室气体层减缓城市热量的向外散失过程,对地面起到更强的保温作用,增强城市热岛效应。 碳循环 01 碳排放对环境的影响 03 碳排放与温室效应 02 国际减排合作 03 （三）碳排放对环境的影响 探究新知 1850-2024年全球 年平均温度距平变化 1958-2024 年全球海洋上层 2000 米热含量变化 有利：绿色植物进行光合作用必需的原料。（正常范围） 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。 1.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； （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对水循环过程的影响 海水温度升高为台风和飓风的形成提供更多能量，增强其破坏力。 气温升高导致‌蒸发加快‌，大气中水汽含量上升。这为更强、更频繁的降水事件提供了物质基础，同时也加剧了干旱地区的水分流失。导致区域性干旱或暴雨的不平衡程度显著加剧。 全球冰川消融加快，短期增加河流径流，可能引发洪水等灾害‌，长期将导致“水塔”功能衰退‌，影响下游数亿人供水‌。 2.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； （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对海平面和海岸带的影响 ①沿海低地、岛屿和沿海城市被淹； ②海岸受侵蚀而后退； ③海岸港口等基础设施受到破坏； ④陆地污水排放受阻； ⑤滩涂湿地面积减小，生物多样性减少； ⑥海水倒灌，地下水水质变差；咸潮多发； ⑦沿海地区土壤盐碱（渍）化加重； ⑧影响沿海水产养殖业 ⑨风暴潮加剧 ⑩洪涝灾加剧 3.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； （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对生态系统的影响 ①生物多样性与生态系统退化 ②物候变化与植物生长季延长 物候是指植物长期适应光照、降水、温度等条件的周期性变化，形成与此相适应的生长发育规律，是决定物种分布范围的重要因素，也是衡量物种间竞争能力的关键。 ③物种分布向极地或高海拔移动 ④动物疫病频发和蔓延 （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对生态系统的影响 气候变暖引起的乔、灌木种间物候差异对高山树线位置变化 模型预估2070年，全球各地考虑物种适应性差异的情况下，在不同气候变化场景下，各地平均每年会发生的跨物种病毒传播事件，以及物种密度数量的热图。 材料六： 对全球超过4000个物种的研究表明，其中大约有一半的物种分布区向极地或更高海拔方向移动，不同生物类群的变化并不一致。森林昆虫对气候变化更加敏感，冬季变暖降低了害虫越冬死亡率，生长季延长利于其种群增长，由此导致森林害虫向两极地区扩张，加重了害虫在北美北部和欧亚大陆北部的危害及暴发程度。北美、欧洲和中亚地区的淡水鱼种群分布区向极地和更高海拔方向移动。在亚洲，预计约70%被研究的物种受到气候变化的负面影响，约30%的物种面临着较高的灭绝风险。 4.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； （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对农业的主要影响 思考2.全球气候变化对农业有何影响？ 有利影响 北半球温度带北移；高纬度地区变暖 积温增加 作物生长期延长 高纬地区产量增加（受益） 不利影响 中、低纬度“谷物带的变暖及作物水分亏缺 干早加重 供水不足 中、低纬度地区生产潜力降低，作物减产 中、低纬度 地区受损 不能补偿 世界粮食生产总体下降 (一)全球变暖对人类社会的影响 （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对工业的影响 5.通过多种途径威胁到公众的身体健康。 （三）碳排放对环境的影响 探究新知 拓展——全球变暖对人类生产生活具有重大影响 对人类健康的影响 （三）碳排放对环境的影响 探究新知 导致极端天气频繁发生，改变了水热时空分布； 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； 影响到森林、草原等生态系统的安全； 对国民经济造成影响； 通过多种途径威胁到公众的身体健康。 Q7：请结合示意图说出全球气候变暖对人类生产生活具有重大影响有哪些？ 1.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.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.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.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.通过多种途径威胁到公众的身体健康。 活动 Activity 【思考】青藏高原暖湿化对当地地理环境会产生哪些影响?是利大于弊？还是弊大于利？ 活动 Activity 【思考】青藏高原暖湿化对当地地理环境会产生哪些影响?是利大于弊？还是弊大于利？ 水资源红利消失 冰崩、冰湖溃堤等灾害 冻土融化,破坏基础设施 土地荒漠化 远古病毒被释放 湖泊数量增多 河流径流量增加 湿地退化减慢 农田适种范围扩大 有利于植被生长 长期来看 短期来看 利处 弊端 ＜ 碳循环 01 碳排放对环境的影响 03 碳排放与温室效应 02 国际减排合作 04 （四）国际减排合作 探究新知 1. 原因 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。 （四）国际减排合作 探究新知 2. 原则——“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 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 碳汇与碳源 碳源是指向大气中排放二氧化碳的机制。例如，化石燃料的燃烧以及森林火灾导致大气中的二氧化碳含量增加，形成碳源。 碳汇是指从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制，例如煤炭、石油和天然气的形成即起到碳汇的作用。 碳源＞碳汇 大气含碳增加 温室效应 碳源＜碳汇 碳库 含碳增加 碳汇与碳源 呼吸作用 水体溶解 碳源 光合作用 （氧化）分解作用 水体释放 物质燃烧 碳汇 化石燃料形成 大气中二氧化碳含量增加的主要原因： 碳排放（化石燃料燃烧）增多，碳汇（植被光合作用、水域溶解作用）减少。 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： 增加碳汇： 发展公共交通，绿色出行； 发展清洁能源(太阳能、风能等)； 优化产业结构，发展低碳产业； 推动技术革新，提高能源利用率，降低能源消耗和碳排放。 植树造林，退耕还林，加强城市绿化。 3、 减缓全球气候变暖的措施 （四）国际减排合作 减缓全球变暖的措施 探究新知 （1）减少温室气体的排放 大力发展新能源、使用清洁能源 提高能源利用率，减少排放 大力发展低碳、低排产业 根本措施：降低大气中二氧化碳的浓度 （四）国际减排合作 减缓全球变暖的措施 探究新知 （2）增加温室气体的吸收 植树种草，增加植被覆盖率 防治森林火灾，保护森林 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 政府政策鼓励公众参与 加强国际合作 保障措施：全球动员 国际减排合作 International Emission Reduction Cooperation 碳中和 2020年9月22日，在七十五届联合国大会一般性辩论上，国家主席习近平提出我国将争取在2060年前实现“碳中和”。目前我国的年碳排放量约为160亿吨，简言之，就是要在40年间使我国的净排放从100亿吨变为0亿吨。我国拥有全球最大的能源系统（生产和消费），化石能源在一次能源中所占比例目前在85%左右。 （四）国际减排合作 措施 探究新知 着力点 具体措施 优化能源消费结构 ①控制煤炭消费的过快增长，推进节能降耗；②大力开发新能源，促使能源结构多元化 优化产业经济结构 ①促进传统产业的低碳化转型，逐步淘汰高投入、高耗能、高污染、低效益的夕阳产业；②大力发展低能耗、低污染、高效益的战略性新兴产业 着力推动低碳技术创新 ①大力推动低碳技术创新，构建多元化低碳技术体系；②提高企业低碳技术创新能力 优化低碳经济建设机制 ①构建地区碳交易机制；②优化低碳技术创新机制；③建立产业政策导向机制；④建立低碳环境监管机制；⑤完善财政税收调控机制等 人生没有白走的路，每一步都算数。 $