温室效应的产生与危害

灾害学 结课小论文 1 题目 温室效应的产生与危害 院 系 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师 年 月 日 灾害学 结课小论文 2 摘摘 要要 在哥本哈根召开的世界气候大会再一次将全世界的目光聚焦到人类生存的 气候上来 这次大会的主题是 为了明天 的确随着温室气体排放地球的温度 正在逐年升高 自工业革命以来 人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的 温室气体逐年增加 大气的温室效应也随之增强 已引起全球气候变暖等一系 列严重问题 引起了全世界各国广泛的关注 本文主要论述了温室效应对环境 及气候的影响 并提出了相应的控制温室效应的措施 关关键键词词 温室效应 危害 灾害学 结课小论文 3 目目 录录 引言 1 温室效应的简介 概论及特点 1 2 温室效应的形成 4 3 温室效应对环境的影响 4 3 1 对环境的影响 4 3 2 对人类生活得影响 6 4 控制温室效应的对策 6 5 展望 8 6 总结 8 参考文献 9 灾害学 结课小论文 4 引引 言言 自 1975 年以来 地球表面的平均温度已经上升了0 9 华氏度 由温室效应导致 的全球变暖已成了引起世人关注的焦点问题 学术界一直被公认的学说认为由于燃烧煤 石油 天然气等产生的 二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首 温室效应会导致许多的 可怕的后果 包括南北极冰川融化全球海平面上升等一系列严重的后果 全球海平 面的上升将直接淹没人口密集 工农业发达的大陆沿海低地地区 因此后果十分严重 1995 年 11 月在柏林召开的联合国 气候变化框架公约 缔约方第二次会议上 44 个小岛国组成了小岛国联盟 为他们的生存权而呼吁 此外 研究结果还指出 CO2 增加不仅使全球变暖 还将造成全球大气环流调整 和气候带向极地扩展 包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少 加上升温使蒸发 加大 因此气候将趋干旱化 大气环流的调整 除了中纬度干旱化之外 还可能造成世 界其他地区气候异常和灾害 例如 低纬度台风强度将增强 台风源地将向北扩展等 气温升高还会引起和加剧传染病流行等 以疟疾为例 过去5 年中世界疟疾发病率 已翻了两番 现在全世界每年约有5 亿人得疟疾 其中 200 多万人死亡 所以说温室效应已是当今世界公认的环境危机 减少温室气体的排放改善全球的德 环境需要每一个国家的努力 相信大家携起手来一定能创造一个更加和谐更加美好的家 园 灾害学 结课小论文 5 1 1 温温室室效效应应的的简简介介 概概况况及及特特点点 1 简介 温室效应示意图 温室效应 又称 花房效应 是大气保温效应的俗称 大气能使太阳短波辐射 到达地面 但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收 这样就使地表与低层大气温 度增高 因其作用类似于栽培农作物的温室 故名温室效应 如果大气不存在这种效应 那么地表温度将会下降约 3 度或更多 反之 若温室效应不断加强 全球温度也必将 逐年持续升高 自工业革命以来 人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体 逐年增加 大气的温室效应也随之增强 已引起全球气候变暖等一系列严重问题 引起 了全世界各国的关注 由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象 温 室效应是怎么来的 我们能做什么 温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧 煤炭 石油和天然气 这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能 它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻 璃罩 使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散 其结果是地球表面变热起来 因此 二氧化碳也被称为温室气体 温室气体有效地吸收地球表面 大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射 大气 辐射向所有方向发射 包括向下方的地球表面的放射 温室气体则将热量捕获于地面 对流层系统之内 这被称为 自然温室效应 大气辐射与其气体排放的温度水平 强烈耦合 在对流层中 温度一般随高度的增加而降低 从某一高度射向空间的红外辐 射一般产生于平均温度在 19 的高度 并通过太阳辐射的收入来平衡 从而使地球表 面的温度能保持在平均 1 4 温室气体浓度的增加导致大气对红外辐射不透明性能 灾害学 结课小论文 6 力的增强 从而引起由温度较低 高度较高处向空间发射有效辐射 这就造成了一种辐 射强迫 这种不平衡只能通过地面 对流层系统温度的升高来补偿 这就是 增强的 温室效应 2 概论 温室效应简略图 温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应 就是 太阳短波辐射可以透过大气射入地面 而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧 化碳等物质所吸收 从而产生大气变暖的效应 大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃 使地球变成了一个大暖房 据估计 如果没有大气 地表平均温度就会下降到 23 而实际地表平均温度为 15 这就是说温室效应使地表温度提高38 大气能使太阳短波辐射到达地面 但地表向外放出的长波热辐天然气燃烧产生的二 氧化碳 远远超过了过去的水平 而另一方面 由于对森林乱砍乱伐 大量农田建成城 市和工厂 破坏了植被 减少了将二氧化碳转化为有机物的条件 再加上地表水域逐渐 缩小 降水量大大降低 减少了吸收溶解二氧化碳的条件 破坏了二氧化碳生成与转化 的动态平衡 就使大气中的二氧化碳含量逐年增加 空气中二氧化碳含量的增长 就使 地球气温发生了改变 但是有乐观派科学家声称 人类活动所排放的二氧化碳远不及火 山等地质活动释放的二氧化碳多 他们认为 最近地球处于活跃状态 诸如喀拉喀托火 山和圣海伦斯火山接连大爆发就是例证 地球正在把它腹内的二氧化碳释放出来 所以 温室效应并不全是人类的过错 这种看法有一定道理 但是无法解释工业革命之后二氧 灾害学 结课小论文 7 化碳含量的直线上升 难道全是火山喷出的吗 在空气中 氮和氧所占的比例是最高的 它们都可以透过可见光与红外辐射 但是 二氧化碳就不行 它不能透过红外辐射 所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中 具有调节地球气温的功能 如果没有二氧化碳 地球的年平均气温会比目前降低20 但是 二氧化碳含量过高 就会使地球仿佛捂在一口锅里 温度逐渐升高 就形成 温室效应 形成温室效应的气体 除二氧化碳外 还有其他气体 其中二氧化碳 约占 75 氯氟代烷约占 15 20 此外还有甲烷 一氧化氮等30 多种 如果二氧化碳含量比现在增加一倍 全球气温将升高3 5 两极地区可 能升高 10 气候将明显变暖 气温升高 将导致某些地区雨量增加 某些地区出现 干旱 飓风力量增强 出现频率也将提高 自然灾害加剧 更令人担忧的是 由于气温 升高 将使两极地区冰川融化 海平面升高 许多沿海城市 岛屿或低洼地区将面临海 水上涨的威胁 甚至被海水吞没 20 世纪 60 年代末 非洲下撒哈拉牧区曾发生持续 6 年的干旱 由于缺少粮食和牧草 牲畜被宰杀 饥饿致死者超过150 万人 这是 温室效应 给人类带来灾害的典型事例 因此 必须有效地控制二氧化碳 含量增加 控制人口增长 科学使用燃料 加强植树造林 绿化大地 防止温室效应给 全球带来的巨大灾难 科学家预测 今后大气中二氧化碳每增加1 倍 全球平均气温将上升 1 5 4 5 而两极地区的气温升幅要比平均值高3 倍左右 因此 气温升高不可避 免地使极地冰层部分融解 引起海平面上升 海平面上升对人类社会的影响是十分严重 的 如果海平面升高 1 m 直接受影响的土地约 5 106 km2 人口约 10 亿 耕地约 占世界耕地总量的 1 3 如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入 沿海海拔5 m 以下地区 都将受到影响 这些地区的人口和粮食产量约占世界的1 2 一部分沿海城市可能要 迁入内地 大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化 不适于粮食生产 同时 对江河中 下游地带也将造成灾害 当海水入侵后 会造成江水水位抬高 泥沙淤积加速 洪水威 胁加剧 使江河下游的环境急剧恶化 温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的 普遍关注 目前正在推进制订国际气候变化公约 减少二氧化碳的排放已经成为大势所 趋 科学家预测 如果我现在开始有节制的对树木进行采伐 到2050 年 全球暖化 会降低 5 3 特点 温室有两个特点 温度较室外高 不散热 生活中我们可以见到的玻璃育花房 和蔬菜大棚就是典型的温室 使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室 是让太阳光能够直接 照射进温室 加热室内空气 而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发 使室内的温度保持高于外界的状态 以提供有利于植物快速生长的条件 灾害学 结课小论文 8 2 2 温温室室效效应应的的形形成成 温室效应主要是由于现代化工业社会 过多燃烧煤炭 石油和 天然气排放尾气 这 些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气 造成的 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能 它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻 璃罩 使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散 其结果是地球表面变热起来 因此 二氧化碳也被称为温室气体 人类活动和大自然还排放其他温室气体 它们是 氯氟烃 低空臭氧 和氮氧化 物球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林 尤其是热带 雨林 为减少大气中过多的二氧化碳 一方面需要人们尽量节约用电 因为发电烧煤 少开汽车 另一方面保护好森林和海洋 比如不乱砍滥伐森林 不让海洋受到污染以 保护浮游生物的生存 我们还可以通过植树造林 减少使用一次性方便木筷 节约纸张 造纸用木材 不践踏草坪等等行动来保护绿色植物 使它们多吸收二氧化碳来帮助减 缓温室效应 3 3 温温室室效效应应对对环环境境的的影影响响 3 1 对环境的影响 1 气候转变 全球变暖 温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外 地球的气候因此需要转变来 使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡 这转变可包括 全球性 的地球表面及大 气低层变暖 因为这样可以将过剩的辐射排放出外 虽然如此 地球表面温度的少许 上升可能会引发其他的变动 例如 大气层云量及环流的转变 当中某些转变可使地面 变暖加剧 正反馈 某些可令变暖过 程减慢 负反馈 利用复杂的气候模式 政府间气候变化专门委员会 在第三份评估报告估计全 球的地面平均气温会在 2100 年上升 1 4 至 5 8 这预计已考虑到大气 层中悬浮粒 子倾于对地球气候降温的效应与及海洋吸收热能的作用 海洋有较大的热容量 但 是 还有很多未确定的因素会影响 这个推算结果 例如 未来温室气体排放量的预计 对气候转变的各种反馈过程和海洋吸热的幅度等等 2 地球上的病虫害增加 温室效应可使 史前致命病毒威胁人类 美国科学家近日发出警告 由于全球气温上升令北极冰层溶化 被冰封十几万 年的史前致命病毒可能会重见天日 导致全球陷入症恐慌 人类生命受到严重威胁 美国的一名 科学家在最新一期 科学家杂志 中指出 早前他们发现一种植物病 毒 TOMV 由于该病毒在大气中广泛扩散 推断在北极冰层也有其踪迹 于是研究员从 灾害学 结课小论文 9 格陵兰抽取 4 块年龄由 500 至 14 万年的冰块 结果在冰层中发现TOMV 病毒 研究 员指该病毒表层被坚固的 蛋白质包围 因此可在逆境生存 这项新发现令研究员相信 一系列的 流行性感冒 小儿麻痹症 和天花等疫症病毒 可能藏在冰块深处 目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力 当全球气温上升令冰层溶 化时 这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活 形成疫症 科学家表示 虽然 他们不知道这些病毒的生存希望 或者其再次适应地面环境的机会 但肯定不能抹煞病 毒重来的可能性 3 海平面上升 假若 全球变暖 正在发生 有两种过程会导致海平面升高 第一种是海水受热 膨胀令水平面上升 第二种是冰川和格陵兰及南 极洲上的冰块溶解使海洋水份增加 预期由 1900 年至 2100 年地球的平均海平面上升幅度介乎0 09 米至 0 88 米之间 全球暖化南太小岛即将没顶 全球暖化使南北极的冰层迅速融化 海平面不断上升 世界银行的一份报告显示 即使海平面只小幅上升 1 米 也足以导致 5600 万发展中国家人民沦为难民 而全球 第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生 位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的 岛屿卡特瑞岛 目下岛上主要道路水深及腰 农地也全变成烂泥巴地 4 气候反常 海洋风暴增多 5 土地干旱 沙漠化面积增大 6 生物多样性的影响 人类赖以生存的地球气候日益变暖 如今已成为世界十大环境问题之首 我国是全球 气候变暖特征最显著的国家之一 科学家预计 未来 20 年到 100 年我国气温还将继续升高 根据我国百余位科学家共同编制的 中国气候与环境演变 科学报告 近百年来 我 国的气候变化和全球趋势基本一致 平均气温升高了 0 5 0 8 摄氏度 与全球平均增温幅 度相近 并且出现了两个明显的 暖期 20 世纪 20 年代至 40 年代以及 80 年代以后 1950 年以来 无论是年平均气温还是冬季气温 我国大部分地区都有明显的变暖趋势 特 别是 2006 年 我国平均气温达到 9 92 摄氏度 成为 1951 年以来创纪录的 暖年 随着气候变暖 近 50 年来 我国沿海的海平面不断上升 年均上升 2 5 毫米 略高于 全球平均水平 极端天气气候事件的频率和强度也发生了明显变化 科学家们预计 在全球变暖的背景下 未来 20 到 100 年 我国的气温还将继续升高 预计到 2020 年 我国年平均气温将可能变暖 0 5 0 7 摄氏度 与此同时 科学家们预计我国降水量也将呈增加趋势 预计到 2020 年 我国平均年降 水量略有增加 到 2050 年将增加 2 5 到 2100 年将增加 6 14 海平面也将继续上升 预计到 2050 年约上升 12 50 厘米 科学家们还预计 未来 100 年 我国极端天气气候事件的发生频率可能增大 干旱区 灾害学 结课小论文 10 范围可能扩大 荒漠化可能加重 青藏高原和天山冰川将加速退缩 一些小冰川将消失 预计到 2050 年 我国西北的冰川面积将显著减少 3 2 对人类生活得影响 1 经济的影响 全球有超过一半人口居住在沿海100 公里的范围以内 其中大部份住在海港 附 近的城市区域 所以 海平面的显著上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害 例如 加速沿岸沙滩被海水的冲蚀 地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方 2 农业的影响 实验证明在 CO2 高浓度的环境下 植物会生长得更快速和高大 但是 全球变 暖 的结果可会影响大气环流 继 而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水 量 由于未能清楚了解 全球变暖 对各地区性气候的影响 以致对植物生态所 产 生的转变亦未能确定 3 海洋生态的影响 沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类 尤其是贝壳类的数量减少 河口水质变咸可会减 少淡水鱼的品种数目 相反该地区海洋鱼类的 品种也可能相对增多 至于整体海洋 生态所受的影响仍未能清楚知道 4 水循环的影响 全球降雨量可能会增加 但是 地区性降雨量的改变则仍未知道 某些地区可有更 多雨量 但有些地区的雨量可能会减少 此外 温度的提高会增加 水分的蒸发 这 对地面上水源的运用带来压力 科学家预测 如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展 到2050 年全球 温度将上升 2 4 南北极地冰山将大幅度融化 导致海平面大大上升 一些岛屿国 家和沿海城市将淹于水中 其中包括几个著名的国际大城市 纽约 上海 东京和 悉尼 4 4 控控制制温温室室效效应应的的对对策策 1 全面禁用氟氯碳化物 实际上全球正在朝此方向推动努力 是以此案最具实现可能性 倘若此案能够实 现 对于 2050 年为止的地球温暖化 根据估计可以发挥3 左右的抑制效果 2 保护森林的对策方案 今日以热带雨林为生的全球森林 正在遭到人为持续不断的急剧破坏 有效的因 应对策 便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏 另一方面实施大规模的造林工作 努 力促进森林再生 目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳 根据估计每年约在 1 2gt 碳量左右 倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划 到了2050 年 可 灾害学 结课小论文 11 能会使整个生物圈每年吸收相当于0 7gt 碳量的二氧化碳 具结果得以降低7 左右 的温室效应 3 汽车使用燃料状况的改善 日本汽车在此方面已获技术提升 大幅改善昔日那种耗油状况 但在美国等地 或许是因油藏丰富 对于省油设计方面 至今未见有何明显改善迹象 仍旧维持过度耗 油的状况 因此 该地区生产的汽车在改善燃油设计方面 具有充分发挥的余地 由于 此项努力所导致的化石燃料消费削减 估计到了2050 年 可使温室效应降低 5 左右 4 改善其他各种场合的能源使用效率 是要改善其他各种场合的能源使用效率 今日人类生活 到处都在大量使用能源 其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最 因此 对于提升能源使用效率方面 仍然具 有大幅改善余地 这对 2050 年为止的地球温暖化 预计可以达到8 左右的抑制效果 5 对化石燃料的生产与消费 依比例课税 如此一来 或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕 避免作出 无谓的浪费 而其税金收入 则可用于森林保护和替代能源的开发方面 任何化石燃料一经燃烧 就会排放出二氧化碳来 惟其排放量会因化石燃料种类而 有不同 由于天然瓦斯的主要成分为甲烷 故其二氧化碳排放量要比煤炭 石油为低 同样是要产生一千卡的热量 煤炭必须排放相当于0 098 公克碳量的二氧化碳 这在 石油则为 0 085 公克 若是换成天然瓦斯只需排放0 056 公克即可 因此 有人提案依照天然瓦斯 石油 煤炭的顺序予以加重课税 譬如生产方面 要对二氧化碳排放量较高的煤炭 以能量换算 每十亿焦耳课税0 5 美元 而对天然 瓦斯则只课税 0 23 美元 亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重 至于消费方 面的情形亦复加此 其课税比例在煤炭订为23 在天然瓦斯订为 13 当然 现今阶段只不过是有这么一个构想而已 但若果真付诸实行 可望对于 2050 年为止的地球温暖化 提供大约5 的抑制效果 6 鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源 因为天然瓦斯较少排放二氧化碳 最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦 斯 此案则是希望更进一步推广这种运动 惟其抑制温暖化的效果并不太大 顶多只有 1 的程度左右 7 汽机车的排气限制 由于汽机车的排气中 含有大量的氮氧化物与一氧化碳 因此希望减少其排放量 这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的 但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他 温室效应气体的效果 预计将对2050 年为止的温暖化 分担 2 左右的抑制效果 8 鼓励使用太阳能 灾害学 结课小论文 12 譬如推动所谓 阳光计划 之类 这方面的努力能使化石燃料用量相对减少 因 此对于降低温室效应具备直接效果 不过 就算积极推动此项方案 对于2050 年为 止的温暖化 只具 4 左右的抑制效果 其效果似乎未如人们的期待 9 开发替代能源