全球暖化的紧迫性与解决之道.ppt

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1、全球暖化的紧迫性与解决之道,全球暖化问题的综述,这是一部长达80分钟的环保纪录片； 2006年10月16日上映； 获第79届奥斯卡金像奖最佳纪录片奖； 本片的主角与IPCC共享2007年诺贝尔和平奖的美国前副总统戈尔； 记录了戈尔在全世界各地的全球暖化巡回演讲； 科普意义和影响力极大； 戈尔于2005年10月10日曾在清华大学作过80分钟的演讲； 中文官方网站：.tw/ait/,不愿面对的真相An Inconvenient Truth,不愿面对的真相的片花An Inconvenient Truth,片中提到的南美洲巴塔哥尼亚高原,美丽的景象与全球暖化的险恶前景形成鲜明对比,戈尔在这段广告片中提

2、到了什么？,全球气温的上升； 海平面上升将导致沿海地区淹没，例如上海(4千万人口)、加尔各答(6千万人口) 、曼哈顿世贸中心纪念碑沉入水底； 灾难海洋升温造成更强的风暴/飓风/龙卷风/旱灾/水灾；,全球气温变化趋势,为什么全球气温会上升？原因：温室效应,什么是温室效应？温室大棚,什么是温室效应？,图为北京植物园的大温室(外景) 万生苑,什么是温室效应？,图为北京植物园的大温室(内景) 种植有多种热带植物,太阳,什么是温室效应？,太阳辐射,地球的反射和辐射,大气层,吸收,什么是温室效应？,什么是温室效应？,太阳光(辐射)照向地球使之升温：一部分光辐射被地球吸收用于升温，其余则以红外线辐射的方式反

3、射回宇宙； 有的红外线受到大气层阻挡得以保留下来，使地球得以保持一定温度，以适宜生命居住；,温室气体的作用机制,温室气体的作用机制,温室气体的作用机制,地球年度和全球平均能量平衡估算,235+107=342,气候系统各组成部分、其过程和相互影响的示意图,温室气体有几种？,二氧化碳：当呼吸的时候，我们从空气中吸入氧气并释放出 CO2。植物通过光合作用吸收CO2。人们燃烧木材、煤和石油的时候会将 CO2释放到大气中。,人类活动,温室气体有几种？,甲烷：甲烷是由一种叫做产甲烷菌的细菌天然产生的，这种细菌以无氧环境中的植物和动物为食物。人们会利用产甲烷菌来生产“沼气”。反刍动物依赖产甲烷菌帮助将草和其

4、它有机质降解为营养成分。,人类活动 (养殖牲畜),温室气体有几种？,一氧化氮：N2O 是由硝酸铵释放出来的气体。硝酸铵是一种广泛使用的化学肥料用于增加农作物的产量。,人类活动,温室气体有几种？,氟利昂：自然界中不存在，1982年首次人工合成，用作气雾罐的推进剂和制冷剂。后发现，当氟利昂被释放到大气中后，会进入平流层破坏臭氧分子。,人类活动,全球暖化的原因温室气体增加,“人类活动导致了四种主要气体的排放：二氧化碳(CO2)，甲烷(CH4)，氧化亚氮(N2O)和卤烃(一组含氟、氯和溴的气体)。在工业化时代，所有这些气体都在大气中有重大增长。所有这些增长都归咎于人类活动。” “在工业化时代，人类活动

5、增加了大气中的CO2含量，主要是通过燃烧化石燃料和毁林造成的。” “甲烷和氧化亚氮浓度的变化则主要是由于农业。”,全球暖化的原因温室气体增加,CO2增加的两个主要原因： (1)燃烧化石燃料释放CO2； (2)砍伐森林 = 减少光合作用 = 减少CO2的吸收 = 释放CO2；,全球暖化的原因温室气体增加,工业革命以来，大量燃烧化石燃料、砍伐森林等使大量温室气体排放到大气中，加剧了温室效应。,近50年来大气中二氧化碳的浓度,最近一万年和公元1750年(嵌入图)以来大气二氧化碳浓度的变化,40万年以来大气中CO2的浓度,65万年以来大气中的CO2从来没有超过这条线直到现在,现在,最近一万年和公元17

6、50年(嵌入图)以来大气甲烷浓度的变化,最近一万年和公元1750年(嵌入图)以来大气氧化亚氮浓度的变化,各地区产生的二氧化碳,各经济部门产生的温室气体排放,IPCC指出：人类活动是导致全球变暖的主要原因并断言全球变暖将给地球带来巨大灾难。,我们将面临什么 灾难？！,全球变暖的后果,“如果全球平均温度增幅超过1.52.5，目前所评估的20%30%的动植物物种可能面临增大的灭绝风险” “受干旱影响的地区可能将有所增加，强降水事件在频率上很有可能增加，从而将增加洪涝风险” “强热带气旋活动增强” “由于热浪、洪水、风暴、火灾和干旱导致的死亡、疾病和伤害的增加”,全球变暖的后果,世界上20%的人口生活

7、在有可能被淹没的流域； 日益频繁的干旱、气温的上升、更加不稳定的降雨将使农业系统遭到破坏，导致6亿人面临营养不良的危险； 到2025年将有18亿人生活在绝对缺水的国家或地区； 到2030年，为亚洲农业提供大量水源的喜玛拉雅山冰雪预计将减少20%；,跟踪研究全球变暖的两大权威机构,IPCC: 1988年由世界气象组织(WMO)和联合国环境规划署(UNEP)联合建立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)，集合了全世界众多顶级科学家，其主要任务是为国际社会就气候变化问题提供科学咨询。,NASA: 美国宇航局投入巨大，设备精良；,IPCC,IPCC设有三个工作组； 第一工作组评估气候系统和气候变化的科

8、学问题； 第二工作组的工作针对气候变化导致社会经济和自然系统的脆弱性、气候变化的正负两方面后果及其适应方案； 第三工作组评估限制温室气体排放和减缓气候变化的方案； 另外还设立一个国家温室气体清单专题组；,IPCC的成果,自1990年以来共发表了四次评估报告； 2007年完成第四次评估报告； 自1995年以来还发表了若干特别报告； 资料来源：http:/www.ipcc.ch/languages/chinese.htm,IPCC的成果,是对过去、现在和未来气候变化的最全面、最新的科学评估报告； 又一次为关注气候变化及其后果的所有各方构建了科学的参考标准；,IPCC的成果,提供了有关气候变化的影响

9、、自然环境和人类环境的脆弱性以及通过适应来应对气候变化的潜力的最全面和最新的科学评估； 将为关注气候变化及其后果的所有各方构建了科学的参考标准；,IPCC的成果,主要回答5个问题： 我们能为减少或避免气候变化做些什么？ 这些行动的成本有多大以及它们与不采取行动的成本有何关系？ 还用多长时间才能为实现大气温室气体浓度稳定而完成所需的大幅度减排？ 采取什么政策行动才能克服实施中的各种障碍？ 如何能够使气候减缓政策与可持续发展政策协调一致？,NASA在气候变化方面研究的投入,2004年NASA在气候变化方面的科学研究投入达13亿美元； 2007年NASA在气候变化方面的科学研究投入在美国所有机构中整

10、个占59%； 资料来源：,http:/climate.jpl.nasa.gov/,NASA与气候变化研究有关的太空设备,NASA目前在太空轨道上有超过10几个与地球科学有关的航天飞行器和设备，从事研究海洋、陆地、大气层、生物圈、冰冻圈； 今后几年还会启动更多的项目；,美国宇航局(NASA) 冰层科学部,专门为此发射了一颗装有激光高度计探测卫星ICESat，其主要任务是观测冰层的消融和海平面的变化；,ICESat的扫描轨迹,詹姆士汉森(James Hansen),世界顶级气候科学家之一，美国宇航局戈达德空间研究所(GSS: Goddard Institute for Space Studies)

11、主任； 二十多年前首次提出气候变暖的危险性，是最早提出气候变化威胁的科学家； 詹姆士汉森被美国时代周刊评为全球50个环保英雄；,詹姆士汉森：,“如果全球温度再升高2到3摄氏度，我们会看到这些变化将把我们现在所知的地球变成一个不同的星球。上一次地球出现这样的温度是在300万年前的上新世中期，当时的海平面比现在高出25米。”,2008年3月16日，联合国环境规划署宣布，最新的官方数据显示世界冰川正在不断消融。来自对9座山脉的30座冰川的研究数据显示，2005-2006年间冰川消融的速度近乎为2004-2005年消融速度的2倍。,温室效应将导致陆地冰架融化,英国南极科考队拍摄于今年3月6日的照片显示

12、，威尔金斯冰架出现一个巨大的裂缝。,陆地冰架融化将导致海平面上升,海平面能上升多高？,格陵兰冰架平均厚度约1500米，最大厚度达3200米，含有全世界10%的水量，其融化的后果是全球海平面将上升7米； 南极冰架占全球冰川总储水量的90%。南极冰架的平均厚度约为20002500米，已知最大厚度为4267米。若整个南极冰架融化，将使世界海平面上升约61米，即使扣除南极大陆的均衡恢复，海平面也要上升约40米；,城市海拔高度举例 上海3.7米、 天津5米,城市海拔高度举例 北京43.5米、长沙60米、 广州18米、汉口27.5米、 济南54米,海平面能上升多高？,全球暖化首先影响极地地区,在潮湿的赤道

13、地区，空气中的水汽含量非常高，温室效应已经很强，因此增加少量的CO2或水汽对射向地表的红外辐射量只有很小的直接影响。但是在冷而干燥的极地地区，增加很少量的CO2或水汽会产生大得多的效应。同样，冷而干燥的大气上层中增加少量水汽所产生的影响比在近地表增加同量水汽的影响要大得多。,气候变暖在极地地区表现最明显,图(a)自1880年以来，全球气温的变化； 图(b)2007年全球气温异常情况显示极地地区气温的异常最为突出；,我们为什么关注极地冰层和永冻层,南极和格陵兰岛陆地上的冰架融化后会造成海平面上升(北极海中的浮冰融化后不会使海平面上升)； 阿拉斯加、加拿大和西伯利亚的永冻层融化后将会释放大量温室气

14、体甲烷；,甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍； 其结果将加速全球暖化的速度；,我们为什么关注极地冰层和永冻层,目前担任美国地球物理联盟古海洋学总编辑的美国德州休斯敦莱斯大学地球科学家Gerald R. Dickens指出：海洋中封存着大约2万至20万亿吨的甲烷气体，当海洋温度很低时，这些甲烷会以结晶态的形式沉积到压力极高的海底。如果海洋能维持低温，那么这些甲烷就能封存在海底。反之，如果海洋温度升高，这些甲烷气体就将会释放出来。,北极的冰层能够反射80%的太阳热量，具有维持海洋温度低温的功能； 冰层减少和消失将加速海洋温度的升高；,北极冰层已经融化了多少？,北极冰层已经融化了多少？,美国宇航局公布

15、的结论,美国宇航局(NASA)气候学家Jay Zwally依据2007年12月最新卫星数据宣布，北极冰层的融化速度比先前预测的快许多；依照此速度，北极冰层将在2012年夏天结束前完全融化！ 资料来源：美国宇航局(NASA)气候学家Jay Zwally在NASA网站上公布的PPT文件。,全球暖化的进一步发展其过程将会进入一个正反馈阶段,美国宇航局(NASA)气候专家詹姆士汉森(James Hansen)，说：“开始的时候冰层融化速度慢，但是一旦达到足够的速度后将会失控，无法阻挡” 。,海洋冰层消失后,曾任职于数个美国联邦政府机构，负责政策研拟的地质学家John Atcheson撰文指出：一旦我们

16、启动了失控甲烷的排放按钮，就无法回头、无法重来、一发即不可收拾。,从海底渗出的甲烷,自从远古时代，甲烷和石油便开始从海底向外渗出。最近，科学家研究发现，甲烷与石油的渗出竟与海底的温度有关！ 加利福尼亚大学的希尔、戴维斯与同事一起，研究了取自圣芭芭拉海峡海底的焦油样品。由于石油与甲烷是一起向外渗漏的，因此只要测量出焦油的含量即可估算出海底释放出的甲烷量。他们采取了多分样品，其中年龄最大的样品已经有 32,000 岁。研究发现，在16,000年前 到14,000年前以及11,000 年前到 10,000 年前这两个时段，甲烷的释放量最高，而这两个时段正是全球气温比较高的时候。 这意味着什么呢？希尔

17、说：“发现证明，在地球温度比较高的年代，石油的渗出与甲烷的释放被激活了。” 目前，在全世界范围内，每年以这种方式释放出的甲烷量，大概占了自然温室气体的15%.在(过去)气温较高的年代，海底的焦油量是现在的3倍，这就是说，甲烷的释放量也很有可能是现在的3倍。因为甲烷是温室气体，所以甲烷释放得越多，气温也就升得越高，势必形成一个恶性循环。,五次生物大灭绝,美国华盛顿大学生物学家彼得沃德：在过去的5亿年中发生的5次大规模灭绝事件和12件小规模的灭绝事件中，仅6500万年前的恐龙灭绝事件有行星撞击地球的一些证据，其它的灭绝事件没有任何与太空天体相撞的证据。 在2亿5千1百万年前，发生一连串的甲烷“脉冲

18、式喷发”活动，几乎让地球上的所有生物全部绝迹。 最近一次的浩劫发生在大约五千五百万年前，甲烷发生“脉冲式喷发”，造成急速暖化及生物大量灭绝 。,2007-2008年人类发展报告,联合国开发计划署(United Nations Development Programme - UNDP)是联合国技术援助计划的管理机构。1965年11月成立，其前身是1949年设立的“技术援助扩大方案”和1959年设立的“特别基金”，总部设在美国纽约。 本年度报告的作者看来主要是参考了波茨坦气候影响研究所的马尔特迈因斯豪森(Malte Meinshausen)的研究成果。,减排方案,作者或迈因斯豪森认为IPCC的6个

19、方案(红色的曲线)都是不可持续性的，而报告提出的第7个方案(黑色的曲线)才是可持续性。,风险有多大？,IPCC风险最小的方案其温度超过临界值摄氏2度的概率都是50%，而“全球上升的平均温度如果超过23将会给生态、社会和经济带来巨大的破坏，还有可能加剧灾难的风险，引起从温度变化转向碳循环的强烈(正)反馈效应。”,风险有多大？,报告指出：“生活中，人人都会面临风险。人们在路上开车、街头散步遭遇能造成严重伤害的事故的可能性很小。如果将这种事故的风险提高为10%以上，那么在开车或散步时，大多数人都会三思而后行”； “在个人生活中，很少有人会冒这样的风险。然而作为一个全球社会，我们使地球这颗行星承担了太

20、大的风险。”,风险有多大？,“我们目前的温室气体排放正在将危险气候变化变成一项确定的事实，我们极可能越过2这一导致生态灾难的临界值。降低风险势在必行，但人类却依然无动于衷。”,问题的根源和解决之道,牲畜的巨大阴影,2006年末，联合国粮农组织在一份题为牲畜的巨大阴影：环境问题与选择(Livestocks Long Shadow - Environmental Issues and Options)的报告中比较系统地阐述了动物产品对生态环境的巨大破坏，特别是牲畜产生的温室气体已经超过了交通运输业，包括汽车、飞机和船只等。,畜牧业产生的温室气体,“畜牧业占人为制造二氧化碳排放的9%，这其中最主要的

21、份额来自于土地利用尤其是森林砍伐由牧场饲料作物耕地的扩张引起。” 全球变暖，“畜牧业是主要的责任方，占以二氧化碳当量计算的温室气体排放的18%，这比运输业所占的份额大。”,畜牧业产生的温室气体,“畜牧业排放了37%的人为制造的甲烷(其温室效应(GWP)是二氧化碳的23倍)，大多数来自于反刍动物的肠内发酵。 畜牧业排放了65%的人为制造的一氧化二氮(其温室效应(GWP)是二氧化碳的296倍)，主要来源于施肥。 畜禽还排放了三分之二(64%)的人为制造的氨，对酸雨和生态环境酸化造成重要影响。”,畜牧业对环境的破坏,粮农组织畜牧信息政策科科长、该报告的高级撰稿人Henning Steinfeld说：

22、“畜牧生产是造成当今最严重环境问题的最大责任方之一。” 畜牧业对环境的破坏相当广泛，包括空气污染、气候变化、水资源的浪费、水污染、森林砍伐、土地和土壤的破坏、物种的消亡等等。该报告同时还指出解决畜牧业造成的环境问题是我们当前非常紧迫的任务。,畜牧业对环境的破坏,这篇报告调查结果显示，在解决土地退化、气候变化、大气污染、水资源短缺、水源污染和生物多样性丧失问题时，畜牧业应成为主要的政策关注点。,畜牧业对环境的破坏土地退化,“畜牧业是迄今为止最大的土地人为使用者，放牧占用的土地总量相当于地球陆地无冰表面的26%。另外，用于饲料作物生产的土地总量占耕地总面积的33%。总之，畜禽生产占用了总农业用地的

23、70%，地球陆地面积的30%。” “畜禽生产的扩大是森林砍伐的一个重要因素，尤其是在森林大量砍伐的拉丁美洲-亚马逊河早先森林覆盖土地的70%被牧场替代，剩下的土地大部分面积被饲料作物所占用。全球牧场和牧地的20%，其中干旱地区的牧地占73%，都有某种程度的退化，这大多是由于畜禽活动引起的过度放牧、土壤固化和腐蚀的原因。”,畜牧业对环境的破坏水,“畜牧业是水资源的一个重要消耗者，占了全球人类水消耗的8%还多，主要是用于饲料作物灌溉。它很可能是水污染的一个最大行业来源，造成了沿海地区富营养化和死亡地带、珊瑚礁的退化、人类健康问题、抗药性的出现及其它一些问题。主要的污染源来自于动物排泄物、抗生素和荷

24、尔蒙，皮革厂的化学品、饲料作物使用的化肥和杀虫剂、腐蚀牧场的沉积。 ”,畜牧业对环境的破坏生物多样性,“畜禽现在大约占地球生物总量的20%，它们现在占据的地球表面积的30%都曾经是野生动植物的栖息地。事实上，畜牧业很可能是物种多样性减少的主要因素，因为它是森林砍伐的主要原因，也是土地退化、污染、气候变化、过度捕鱼、沿海地区沉积和助长外来物种入侵的主要原因之一。 ”,其它研究和数据,英国物理学家Alan Calverd也计算出：我们吃进的动物所释放的二氧化碳占人类活动的21%，我们因此可以很容易地通过废除畜牧业来减少人为的二氧化碳排放量。他认为放弃猪排、羊肉片和鸡肉汉堡比降低油耗对环境更有利。 德国生态经济研究所发布的研究报告也指出：放弃食用肉类与乳制品，完全吃素，可以将制造食物的的温室气体排放降为原来的1/7。,辛辛那提市气候保护行动计划,“少吃肉是减少温室气体排放的简单和有效方法。” “请三思而吃：作为个人来说，你可以换用节能灯泡，买混合动力车，多种树，但是没有比通过改变自己的饮食习惯来缓解地球暖化更有效、简便、经济、快速、有力的了。”,谢谢！,进一步资料请关注：,