温室效应机理图,温室效应的产生及危害示意图

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-11-16 07:05:57

人人都要关注温室效应。

温室效应(Green House Effect)又称“花房效应”,这就像一座玻璃房里种各种植物、花草,有阳光照进来不能很好的散发出去,这是大气保温状态的通称。温室效应主要是人类社会进入工业化年代,约在十七世纪中叶,大量使用燃煤、石油和天然气等物种,以及一些经济差地区大量砍伐森林,烧碳生活,这样产生二氧化碳为主的温室气体,经长期运行,使地球表层形成的一种保温层,这样使太阳光照照到地面后,经保温层阻挡不能很好的返回大气层,而又返回到地表面,使地面温度升高,这就产生温室效应。

从温室效应的机理来说,在宇宙中任何物体都有辐射电磁波,太阳能的电磁波长很短,地面原有接受太阳能短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐返回射电磁波产生而冷却,但在地球表面经太阳能辐射,而产生的却是一种长波辐射,如果在没有产生上述大气保温层时,太阳光的辐射几乎是透明返回,而当大量产生了大气保温层后,实际上是二氧化碳等气体,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氟里昂(CFC)及水汽等,阻止了不少并不断增加太阳能的返回量,迫使地球表面热量的散失,这样留在地面的大量长波辐射使地球变暖,这叫“逆辐射”,这就是大气对地面产生的增温效应,也就是温室效应会对地球产生不可逆转的灾害。

温室效应机理图,温室效应的产生及危害示意图(1)

温室效应机理图

温室效应机理图,温室效应的产生及危害示意图(2)

温室效应危害之一,冰山融化

联合国很重视地球的气候变化,我们从IPCC(联合国气候变化委员会)和WWF(联合国自然基金会)对气候变化重要的评估报告中指出:

●冰川大量消退,阿尔卑斯山脉积雪大量减少,北极夏季海冰大量融化,永冻带正在消失;

●2100年止,全球表面温度将从相对的1999年水平,可能上升1.1到6.4摄氏度,则海平面升高18到59厘米,一些城市将被淹,一些小岛国将被吞没;

●本世纪热浪暴、风雨、干旱、热带气旋及海啸、火山爆发会更加频繁;

●由此造成水资源短缺、饥荒、洪水、瘟疫爆发、冰川与物种灭绝,改变海水酸性度,妨碍海洋一些生物的成长,珊瑚礁消失殆尽,严重危害海洋生物生态系统;

●重大影响各国经济的增长,以及影响一些国家人民生活的重大安全。

根据IPCC及世界气象组织(WMO)表述,2021年的温室效应出现不少奇特景象。

今年6月热穹席卷加拿大西部,一股罕见热浪侵袭加拿大和美国西北部,温度高达49.6℃,这原是最高不到36℃的地方,令人警奇。美国西部“死亡谷”地带地表温度惊人的达到过81℃,因此,高温致死人数达千人,高温的热浪远还使华盛顿州、俄勒冈州、加州、西雅图、波特兰一度高温达到46℃,部分内陆地区甚至出现50℃,打破历史高温记录,促使美国发生100多次山火,至今还在燃烧等灾害。在欧洲连续出现多地区的高温,有的超过50℃,在意大利西西里岛,在夏天出现48.8℃高温,8月份希腊干旱,境内发生600起山火,涉及10万公顷的森林和农田被烧毁及人员死伤,在西班牙8月14日高温达47.4℃,创历史以来最高纪录,在阿维拉省突发森林火灾,过火面积达2.2万公顷,是历史上最严重火灾。7月26日巴黎最高气温达42.6℃,创历史新高。今年7月中旬中国河南省郑州市曾出现一天降水量达258毫米,最大的雨量在新密白寨区达875毫米,而郑州附近荣阳环翠山谷雨量达854毫米,6-8月三个月累积降雨量1292毫米,创历史最大记录。还有近来山西暴雨也极为严重,吕梁山一带雨量超过700毫米。还有近来陕西省也出现各地暴雨,是40年来遭遇最大的洪峰。

温室效应机理图,温室效应的产生及危害示意图(3)

今年秋天河南郑州等地带暴雨

但令人惊奇的是,今年在一些地区,包括中国,出现夏凉的冷天气象,出现气候变冷,这和温室效应正相反方向现象。气象学家说:这是太阳某些地区出现“间歇性”状况,引起所谓太阳的“休眠期”,这样某些地区出现偶发现象并不奇怪,但不会是长久性的,气候暖化的规律是不会改变的。

低碳、减碳、零碳是一门大科学的学科,绝不是轻易一蹴而成的,一门大科学往往是经历着相当时段的进化,演进过程。零碳论科技进化的理论内涵具有哲理的元范式,逐步走向社会,走向现实,这大约已经历了近二百年时间,到上世纪70年代进入发展的鼎盛年代。

早在1824年。法国物理学家,数学家约瑟夫·傅里叶,在应用数学分析热学物理上有不少发明,让人感叹和神奇,特别是他对“温室效应”指出早期观念,他指出太阳辐射的加热效应,有一种可能使地球的大气层产生一种隔热体,会在大气中形成稳定的屏障,这个结论对发展大气层二氧化碳屏障有初期启示。

2021年诺贝尔物理学奖公布,授予“对我们理解复杂物理系统具有开创性贡献”的三位科学家,这是其中他们在50多年前就已经对二氧化碳排放与地球温度的关系在理论上阐述,并建立可行的地球气候模型,首次提出大气和海洋之间复杂的相互作用,辐射热传递的动力学和驱动全球气候恶化的二氧化碳的关系,一致认为,全球气候变化现象已经超越出科学的边界,变成非常具有社会极大关注的事情,当然也是人类社会影响非常大的事情。

中国著名科学家竺可帧,对中国近五千年气候的变迁进行大力研究,认为气温的回升,是自西东行,气候变迁极为复杂,但重要的是选定雨量作为主要因素进行分析,贯彻“古为今用”方计,来掌握气候变化的规律,从古代气候周期性的长期预报,来处置现代气候要变暖的结果。

总之,早期科学家对气候变化的预测,提出论点是要加强人工改造气候,支持应用地球工程学,减缓甚至扭转全球变暖的进程,给地球撑起一把遮阳伞。

超越“象征”,迎向未来,我们不会忘记他们的功劳。

联合国对CO2减排工作起到重大作用

随着世界科学界人士对CO2排放危害的认识,联合国在上世纪70年代就开始对CO2排放问题开始研究分析,但没有一个专门工作机构,直到1988年由世界气象组织(WMO)和联合国环境规划署合作,于是推出成立IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)。

温室效应机理图,温室效应的产生及危害示意图(4)

作者参观联合国总部(纽约)

●IPCC是专门研究温室气体,对人类社会造成严重的、不可逆转破坏作用问题,进行全球范围内,在全面、客观、公正和透明基础上,组织相关权威专家研讨,然后发布信息和建议,但IPCC的工作只提供观念和数据,不再参与具体单位指正性政策和改正意向。

1995年在德国柏林召开“气候变化框架第一次缔约国会议(COPI)”,1996年又在日内瓦台召开第二次缔约国会议(COP2)。

●1997年在日本京都,召开第三次缔约国会议(COP3)。签订了“京都议定书”,制定了2008~2012年5年间各国CO2排放均值限定目标,有154个国家代表参加了会议,中国也参加了会议并签约。这是一次重大的对国际温室效应,作出指量性减排效应的要求。

1998年在布宜诺斯艾利斯召开第四次(COP4),1994年在波恩召开第五次(COP5),2000年在荷兰召开(COP6),COP不断的在开会和推动减排作用。

●2007年12月在印尼巴厘岛召开联合国气候变化大会。这是一次“白热化”会议,经过激烈争议,终于确定了“巴厘岛路线图”,被称为“后京都会议的年代”。中国是个负责任国家,支持会议按国际法则,致力于世界温度减排工作。

●2008年在波兰波兹南召开“波兹南气候大会”,正式启动2009年气候谈判进程,同时为帮助发展中国家应对气候变化的适应基金。

●2009年12月在丹麦召开《哥本哈根气候大会》,各国表达了共同应对气候变化的政治意愿,但不表达各方共同的法律约束力的一次政治性协议。

●2010年11月在墨西哥海滨城市坎昆,召开《坎昆气候大会》,在坚持“共同但有区别的责任”原则下,对适应气候变化资金,技术转让,能力建设等发展取得不同程度进展,向国际社会发出了比较好信号。

●2011年11月在南非德班召开《德班气候大会》,大会对气候基金机制改进,成立基金董事会,并要求董事会尽快使基金进入可操作化。

●2012年11月在卡塔尔首都多哈,召开《多哈气候大会》,大会对《京都协议书》进行修正,和世界气候变化的深入评估。

●2013年11月在波兰华沙,召开《华沙气候大会》,发达国家再次承认应对出资支持发展中国家的气候变化,并对损害气候变化的补偿机制达到初步协议。

●2015年12月第21届联合国气候变化大会确立《巴黎协定》,由世界178个缔约方共同签署的一个重大气候变化协定书,其目标是在长期时间段中,将全球平均气温上升幅度控制在2℃以下,并努力降到1.5℃以内。这是继《京都协定书》之后,第二份具有法律约束力的气候协议,形成2020年后全球气候治理新格局。

《巴黎协定》具有公平化、长期化、可行化重要特点,将世界所有国家都纳入呵护地球生态确保人类发展命运共同体中,进一步有力加强联合国对《气候变化框架公约》全面有效和持续实施依据。

2016年9月,中国全国人大常委会批准中国加入《巴黎气候变化协定》。

2019年美国特朗普政府宣布退出《巴黎协定》,成为《巴黎协定》唯一退出方缔约方。2021年1月20日,美国现任总统拜登签署行政令,美国重新加入《巴黎协定》,2月19日正式宣布生效。

●2018年12月,第24届联合国气候大会在波兰卡托维兹城召开,本次会议邀请了200多个国家,近3万名代表参与,商讨全球气候变化应对问题,会议分享绿色低碳创新经验。中国在会上公共展示区设置了绿色低碳制造展台。

●2019年原定联合国气候大会在智利圣地亚哥举办(COP25),但由于西班牙政府提议,将会议移到马德里举行。会议主题展示,大力发展低碳转型技术,控制工业过渡温室气体排放,创建绿色低碳制造体系等方好经验,应对全球气候变化的行动及成效。

●2020年4月1日,在德国波恩的《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)秘书处宣布,因新冠疫情原因,原定11月在英国的格拉斯哥召开联合国气候变化大会,延期到2021年11月举行。秘书处帕特里夏埃斯皮诺萨说:虽然新冠疫情是人类目前面临最紧迫威胁,但我们也不应该忘记气候变化是人类长期面对的重大课题。正是今年10月31日《联合国气候变化公约》第26次缔约方大会(COP26)在英国苏格兰格拉斯正式开幕。大会认定在《巴黎协定》框架下,再度确定的共同但有区别的责任等原则下,在尊重不同国情的基础上,为应对全球气候变化作出贡献,人类命运正走到十字路口。来自全球各国近2万名参会者,包括多国首脑将评估《巴黎协定》的实施成效,对下一阶段气候变化应对方案的确立,这样期待在2050~2070年世界基本可实现零碳化。

中国十分重视世界气候变化并付诸行动

2021年10月31日在G20会议上,**就世界气候问题指出:气候变化和能源问题,是当前突出的全球性挑战,事关国际社会共同利益,也关系到地球未来,国际社会合力应对挑战的意愿和动力不断上升,关键是要拿出行动。

中国已正式宣布,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和目标。2020年9月22日在第75届联合国大会一般性辩论上,**慎重提出双碳目标承诺,中国实现双碳的时间,远远短于发达国家所用的时间,需要付出艰苦的努力,中国已将双碳战略纳入生态文明建设整体布局中,坚持生态优先,绿色低碳的发展道路,基本上分三步走,2030年在低碳体制下限定在碳达峰值,2050年达到接近零排放2060年实现碳中和,接着还要努力,达到社会经济发展和碳中和平衡的零碳社会可持续发展中。

2021年10月24日,国务院发示2030年前碳达峰行动方案。方案指出到2025年非化石能源消费比重达20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位CO2排放量比2020年下降13.5%,单位国内生产总值CO2排放比2020年下降18%,为实现绿色低碳发展打下坚实基础。

在“十五五”期间,产业优化结构要取得重大进展,基本形成清洁低碳安全高效的能源体系的建设,重点在低碳领域的发展模式基本形成,绿色低碳关键技术取得突破性进展。到2030年,非石化能源消费比重达25%左右,单位国内生产总值CO2排放比2005年下降65%以上,如期实现碳达峰目标。主要举措是:推进煤炭消费的替代和转型升级;大力发展新能源应用;因地制宜开发水电;积极安全有序发展核能;合理调控油气消费;加快建设新型电力系统建设。

到2060年,碳中和基本思路可能是:全面提升新能源体系效率,全面提高能源基本零碳化效应;电源结构去碳化,大力利用风电-光电、储能耦合高效应用,全面缓解能源缓冲局面,能源品种多元化,特别是推进煤炭高效清洁应用;既可控CO2排放,又发挥必要保障国家能源安全和经济重要作用;大力发展“绿氢”天然气工业级及其产业链;能源走向更高智能化发展,鼓励开展分布式发电深化农村,山区自发电源作用;大力推出微电网,提升新型能源就地消纳能力;突出高科技能源新型体系的建设和应用,在大力推行产、学、研、政融合的原创性基础研发基础上,与此同时加强开放,加强国际合作,共同推进高端化稀有前沿的新型能源的诞生和应用,将实现新型科技难以想象的落地生根,将巨大改变世界发展新趋向。

中国作为一个负责任的大国,为实现以“双碳”为目标,实施降碳、减碳、零碳的愿景一定会如期圆满、美好的实现。

温室效应机理图,温室效应的产生及危害示意图(5)

世界主要国家碳中和时间表

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