浅谈温室效应的潜在威胁及近期对策

一、引言太阳每秒钟向地球输送1.74×10~(17)焦耳的能量。按理论计算,地表吸收太阳辐射和放出红外辐射后的平衡黑体温度仅为-18℃。幸而地球周围包围着一层厚厚的大气,大气中的H_2O和CO_2等气体对地表红外辐射有相当程度的吸收,使大气变暖。同时,大气也有红外辐射, 其中向下的一部分为地表所吸收,从而使地表的净向上辐射大为减少,地表的平均温度可达到17℃左右。大气的这种使地表温度升高,保持地球有较高温度的热平衡过程,与玻璃温室的作用有相似之处,故被称为“温室效应”。正是这种效应,保证了地球的温度环境。     

关于温室效应的一些科学知识

保持地球温暖全靠那些吸收红外线的气体,否则地球将面目全非 “温室效应”,即大气的热绝缘效应,千万年来把地球保持在平均温度约13℃,也就是比它本来的温度要高33℃。地球温度上升,证明是同其他星球火星和金星上的温度相一致的。它们离太阳远近不同,大气组分各异。火星上大气极为稀薄,平均温度保持在—53℃,而金星上的大气主要是CO_2,其温室效应无异于“火上加油”,经受着平均温度447℃的高温。在地球上,二氧化碳和水蒸汽是造成大气热绝     

温室效应危险吗

<正> 早在1962年,苏联气候学家和气候学家第一次发表了一种看法,认为人类社会,特别是在20世纪后半期,大量燃烧各种燃料,将不可避免地导致空气中二氧化碳含量升高.众所周知,二氧化碳阻止来自太阳和地球深处的热从地球表面释放到太空中,这会引起正像在玻璃温室里看到的那种效应.由于这种温室效应,地面大气平均温度将会逐渐升高.起初,苏联许多学者对这种新思想都表示怀疑,认为这一过程只会有轻微影响,不会造成地球上的灾难.因为,大气中过量的     

大气颗粒物污染危害及控制技术

大气污染对地球和人们的污染特别大,尤其在大都市大气污染更是严重,很多城市都已经成为一个巨大的白鼠笼子,成为大气污染的牺牲者。已经有专家指出城市不光为人们提供了居住的场所,提供了生活饮食,还为人们提供了一个黑色的肺。导致肺部变黑的主要诱导者就是受到污染的城市空气,可见大气颗粒物为人们带来的污染和危害是多么大,现在亟需解决的就是对这种大气污染现象进行控制。本文分析了大气颗粒物污染所带来的危害,以及相关的控制技术。     

珠三角夏秋季节大气颗粒物与碳黑气溶胶污染特征的研究

以珠三角地区4个区域监测站2012年夏秋季节监测结果为例,分析该地区不同粒径大气颗粒物（PM10／PM2．5／PM1）和碳黑气溶胶（BC）质量浓度的变化特征。结果显示,区域内不同站点之间或站点不同粒径颗粒物之间均有显著的相关性,该地区PM,和BC质量浓度约占PM2．5的70％和8．2％,PM1,约占PM10的68％。秋季污染天气中,PM1质量浓度的增长量大于其他粒径颗粒物的增长量。颗粒物浓度与大气能见度的影响分析显示,碳黑气溶胶质量浓度增大与能见度降低关系密切。     

城市大气颗粒物背景值涵义及定值方法

城市大气颗粒物背景值的概念对防治城市大气颗粒物污染具有重要意义。城市大气颗粒物背景值不同于颗粒物本底值。本底值是指不受人类活动影响的自然条件下颗粒物的浓度值,而背景值是个相对值,其所在的环境条件有可能已经受到了环境污染。影响城市大气颗粒物背景值的因素主要包括两个方面:一是污染源,主要包括城市本地源排放和外来颗粒物,二是颗粒物扩散的天气和气象因素。将城市大气颗粒物的背景值定义为在一定时期内,由于城市本身的排放,城市大气环境中颗粒物的浓度水平。通过分析总结近年来人们对大气颗粒物垂直分布规律的研究,探讨了采用监测一定高度处大气颗粒物,结合气象因素确定城市环境空气中大气颗粒物背景值的方法。     

夏季高湿度条件下北京市气溶胶颗粒物粒谱特征研究

2007年8月,利用粒谱分析仪(APS)、振荡天平颗粒物分析仪(TEOM)和碳黑分析仪(BC)观测北京市大气气溶胶可吸入颗粒物(PM10),研究高湿度气象条件对气溶胶颗粒物吸湿长大的影响.结果表明,PM10质量浓度与碳黑质量浓度在静稳天气状况下相关系数达0.82,而对于颗粒物数浓度与PM10质量浓度,静稳与非静稳天气状况下两者的相关性并不一致,颗粒物数浓度及1μm的细粒子在粒谱分布中所占的比重显著增加.气溶胶颗粒物粒谱变化结果说明,在高湿度条件下颗粒物粒径明显吸湿增长.     

温室效应对环境的影响

1８９６年，瑞典科学家诺贝尔化学奖得主，S．阿仑纽斯首创地球“温室效应”概念，如大气中的某些成分，如CO２、H２O等气体，能让太阳光短波辐射通过，但却可以强烈地吸收长波辐射，就象罩了一层玻璃的温室一样，使地表大气温度提高，所以称为“温室效应”。温室效应是地球上早已存在的自然现象，根据科学家估算如果不存在温室效应，地球的表面的年平均温度是１５℃左右，而且历年来变化不太大。温室效应使得地球的温度环境适宜于地球上的生命存在，保护着地球上的所有生命。随着人类对燃料的使用量与日俱增，向大气中排放的二氧化碳越来…     

"大气环境探测与模式应用"专刊序言

<正>1背景情况随着我国社会经济的快速发展、能源消耗的增加,已经形成了以细颗粒物和臭氧为主要特征的大气复合污染。大气污染物不仅对人体健康产生危害,还会对地球大气辐射平衡产生影响,进一步影响天气和气候。大气探测是支撑大气环境和大气化学研究的重要手段,有助于分析大气污染的特征、过程、机理及成因,对于评估大气污染物的天气气候效应具有非常重要的     

张远航谈珠三角空气污染

记者:灰霾现象近年来在殊三角日益严重,请问灰霾是如何形成的,其成因主要有哪些? 张远航:灰霾是一种基于大气污染光学效应的现象.在颗粒物污染严重时,城市和区域近地面大气存在比较厚的颗粒物霾层,由于大气中颗粒物细粒子对阳光的散射和吸收作用,大气能见度衰退,在霾层中看近处目标物,大气混浊且呈乳白色或灰色,此形象被称之为灰霾.     

松藻矿区煤层气利用对温室气体减排的贡献

温室效应和全球变暖已经引起了世界各国的普遍关注,减少二氧化碳等温室气体的排放已成为大势所趋。开发和利用煤层气不仅可避免资源的浪费,还可减少温室气体排放、改善大气环境。本文结合重庆市松藻矿区蝶层气开发利用情况,分析评价了松藻矿区煤层气利用对温室气体减排的贡献。结果表明,煤层气利用具有显著的环境效益和经济效益。     

生态系统转换区土壤有机质动力学特征的δ^13C方法研究

对土壤有机质的动力学过程的研究是评价区域土壤质量、合理开发利用土壤以及全球碳循环一气候交化研究的基础性工作。系统分析了生态系统转换区土壤有机质动力学特征的δ^13C方法研究的理论基础和应用现状,包括影响土壤有机质δ^13C值的各种内外因素;土壤有机质不同化学组成、不同粒径组分、不同比重组分的δ^13C特征值域;土壤微生...     

Reducing black carbon emissions from diesel vehicles in Russia: An assessment and policy recommendations

The paper assesses options and challenges of reducing black carbon emissions from diesel vehicles in Russia. Black carbon is a product of incomplete diesel combustion and is a component of fine particulate matter. Particulate matter emissions have adverse health impacts, causing cardiopulmonary disease and lung cancer; black carbon is also a large climate forcer. Black carbon emissions from Russian diesel sources affect not only the Russian territory but also contribute to overall pollution. This paper analyzes current ecological standards for vehicles and fuel, evaluates policies for emission reductions from existing diesel vehicle fleet, and assesses Russia's attempts to encourage the use of natural gas as a vehicle fuel. Based on best practices of black carbon emission reductions, this paper provides a number of policy recommendations for Russia.     

黑碳气溶胶的研究现状:定义及对健康、气候等的影响

空气污染造成的健康和环境影响日益严重.黑碳（black carbon,BC）作为环境空气细颗粒物的重要组成成分,会影响大气辐射强迫,造成气候变化,同时还会引发人体呼吸系统、心血管系统及神经系统疾病等,逐渐受到广泛关注.但在科学研究中,黑碳常易与其他碳质气溶胶名称相混淆.通过文献整理及内容对比等方式,厘清黑碳与炭黑、元素碳、碳烟等碳质气溶胶在定义、产生方式、组成成分、测定方法等方面的异同;明确黑碳在人体中诱导自由基反应、引起氧化应激等致病机理,以及对肺功能、呼吸功能、心血管功能、神经功能的短/长期健康效应的不良影响;梳理黑碳对气候变化的影响机制,如辐射强迫（直接效应、半直接效应、间接效应）和其他云效应影响等;发现黑碳会间接对人体产生健康影响,其与能见度、农作物产量、贫困地区经济水平均存在关联.研究显示:黑碳可吸附较多有毒物质,能作为载体进入人体产生各类不良健康影响;黑碳是颗粒物的重要成分之一,对太阳辐射有强吸收作用,但其辐射强迫值难以准确估算.      

山东黄河下游流域土壤碳储量及时空变化研究

全球气候变暖及其影响是当前人类面临的重大环境问题之一,大气CO2浓度的剧增为人类生活带来的诸多环境问题越来越严重。土壤有机碳是陆地生态系统碳库的重要组成部分,它的微小变化直接影响大气温室气体的浓度。本文利用2003~2010年多目标区域地球化学调查及20世纪80年代全省第二次土壤普查碳数据,对山东省黄河下游流域土壤碳密度、碳储量及时空变化规律和固碳潜力与机制进行了研究,结果表明,1.0 m土层有机碳库约占我国SOCP的3.28%;表现出"碳汇";水稻土碳密度最高、砂姜黑土次之,滨海盐土最低;研究区0~1.0 m土层固碳潜力为1.02×109t,相当于可减少大气中0.081%CO2浓度。通过相关性分析表明,在土壤中增施有机肥和N、P、K肥,以及施用Zn等矿质肥料可有效提高土壤中的有机碳量,提升土壤固碳能力,而含Cl量过高是滨海土壤固碳的破坏性因素。本研究为缓解大气CO2浓度的剧增的环境压力,发挥和提高我国土壤生态系统的固碳潜力提供了科学依据。     

炭黑尾气中可燃气态污染物的净化及余热利用

研究炭黑生产尾气中可燃气态污染物CO、H₂及CH₄等的净化及其余热利用。研究结果表明,采用直接燃烧法,不仅可将炭黑尾气中可燃气态污染物转化为无害的物质CO₂和H_2,O,并可回收利用燃烧热,使炭黑生产余热利用率提高40％以上。直接燃烧装置可采用低热值尾气余热锅炉,并配置发电机组,即炭黑尾气发电。经济技术评价表明,采用直接燃烧法和炭黑尾气发电,其经济效益和环境效益十分可观。     

大气温室气体浓度在线监测方法研究进展

对大气中温室气体浓度的长期连续监测,是研究全球和区域碳循环过程及其气候和环境效应的重要环节,也是科学制定温室气体减排政策、评估各地减排措施成效的基础工作。对目前国内外大气温室气体浓度在线监测方法的原理和应用进行了归纳,展望了温室气体浓度在线监测方法的发展趋势,为进一步开展温室气体浓度监测工作和方法标准化提供了参考与借鉴。     

Can Advances in Science and Technology Prevent Global Warming?

The most stringent emission scenarios published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) would result in the stabilization of atmospheric carbon dioxide (CO₂) at concentrations of approximately 550 ppm which would produce a global temperature increase of at least 2 ^{^}C by 2100. Given the large uncertainties regarding the potential risks associated with this degree of global warming, it would be more prudent to stabilize atmospheric CO₂ concentrations at or below current levels which, in turn, would require more than 20-fold reduction (i.e., ≥95%) in per capita carbon emissions in industrialized nations within the next 50–100 years. Using the Kaya equation as a conceptual framework, this paper examines whether CO₂ mitigation approaches such as energy efficiency improvements, carbon sequestration, and the development of carbon-free energy sources would be sufficient to bring about the required reduction in per capita carbon emissions without creating unforeseen negative impacts elsewhere. In terms of energy efficiency, large improvements (≥5-fold) are in principle possible through aggressive investments in R&D and the removal of market imperfections such as corporate subsidies. However, energy efficiency improvements per se will not result in a reduction in carbon emissions if, as predicted by the IPCC, the size of the global economy expands 12–26-fold by 2100. Terrestrial carbon sequestration via reforestation and improved agricultural soil management has many environmental advantages, but has only limited CO₂ mitigation potential because the global terrestrial carbon sink (ca. 200 Gt C) is small relative to the size of fossil fuel deposits (≥4000 Gt C). By contrast, very large amounts of CO₂ can potentially be removed from the atmosphere via sequestration in geologic formations and oceans, but carbon storage is not permanent and is likely to create many unpredictable environmental consequences. Renewable energy can in theory provide large amounts of carbon-free power. However, biomass and hydroelectric energy can only be marginally expanded, and large-scale solar energy installations (i.e., wind, photovoltaics, and direct thermal) are likely to have significant negative environmental impacts. Expansion of nuclear energy is highly unlikely due to concerns over reactor safety, radioactive waste management, weapons proliferation, and cost. In view of the serious limitations and liabilities of many proposed CO₂ mitigation approaches, it appears that there remain only few no-regrets options such as drastic energy efficiency improvements, extensive terrestrial carbon sequestration, and cautious expansion of renewable energy generation. These promising CO₂ mitigation technologies have the potential to bring about the required 20-fold reduction in per capita carbon emission only if population and economic growth are halted without delay. Therefore, addressing the problem of global warming requires not only technological research and development but also a reexamination of core values that equate material consumption and economic growth with happiness and well- being.     

增温施肥对稻麦农田土壤有机碳及其活性组分的影响

农田是重要的陆地生态系统土壤碳库和作物生长的有机养分库.为明确气候变暖对稻麦轮作农田土壤碳库的影响,利用田间开放式增温平台,分析了增温、施肥和其交互作用对土壤有机碳和其活性组分的影响,并评估了土壤碳库管理指数的变化.结果表明,增温、施肥对土壤有机碳含量和其活性有机碳组分的影响均无显著交互作用.增温增加了土壤有机碳含量,且总有机碳(TOC)和惰性有机碳(ROC)含量差异显著.与不增温对照相比,增温处理的TOC、 ROC和活性有机碳(LOC)含量分别增加了7.72%、7.42%和10.11%.土壤微生物量碳(MBC)含量的增加(20.4%)和颗粒有机碳(POC)含量的降低(36.51%)可能是增温下土壤有机碳含量变化的主要原因.增温对土壤可溶性有机碳(DOC)含量无显著影响,但显著降低了其可溶性微生物副产物组分含量(41.89%).结果同时表明,施肥对土壤有机碳含量均无显著影响,但显著降低了活性碳组分的DOC和POC含量,增加了MBC含量.与不施肥对照相比,施肥处理的土壤DOC和POC含量分别降低了35.44%和28.33%,MBC含量增加了33.38%.此外,施肥有增加可溶性有机物中人为...     

大气气溶胶性质及其卫星遥感反演

论述了大气气溶胶的物理性质(含微物理性质)、化学性质及光学性质,特别是黑碳气溶胶的物理、化学和光学性质及其对气候强迫作用和对人居环境的影响,同时对光化学形成的二次气溶胶进行了简要介绍.指出一般气溶胶具有负气候强迫效应,而黑碳气溶胶具有较强的正气候强迫效应.在分析影响气溶胶性质的各种因素时发现,气溶胶性质除受外在环境因素影响外,也受内在的自身因素的相互影响.对卫星遥感气溶胶的原理及其在卫星遥感反演中气溶胶多种性质间复杂的相互关系进行了论述,并针对未来气溶胶的研究提出建议.