全球气候变化与国家安全高中地理人教版（2019）选择性必修3

课前导读——Preclassguidance2009年10月17日，时任马尔代夫总统及内阁成员头戴水下呼吸器，身穿黑色潜水服，在6米深的海底召开了世界首次水下内阁会议。会议采用手势和书写板表决的方式，一致通过并签署了《来自前线的紧急呼救》的文件，呼吁世界各国关注全球气候变化，并积极减缓温室气体排放。图1马尔代夫水下内阁会议为什么马尔代夫要在海底召开这次呼吁关注全球气候变化的会议？全球气候变化会对国家安全造成哪些影响？全球气候变化与国家安全GlobalclimatechangeandNationalsecurity第三章环境安全与国家安全【教学目标】1.运用情境材料和统计资料，了解全球气候变化与人为碳排放的关系；2.运用图文资料，分析碳排放对环境的影响以及对国家安全的影响；3.运用图文资料，理解人类应对全球气候变化的主要措施。全球气候变化与人为碳排放01Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions1.全球气候变化全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions（1）读图，说明1880年以来全球气温变化有什么变化特点呢？图2全球气温和大气中二氧化碳浓度的变化（1880-2016年）①20世纪以来，全球正经历以变暖为突出特征的气候变化；②全球气温虽有波动，但总体上呈现上升的趋势；③20世纪50年代以来的增温尤其明显。1.全球气候变化全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions（2）全球气温变化与二氧化碳浓度变化有什么异同点？为什么全球变暖趋势会与二氧化碳浓度变化相关？图2全球气温和大气中二氧化碳浓度的变化（1880-2016年）①相同点：都呈上升趋势。②不同点：二氧化碳浓度持续升高，全球气温变化呈现波动上升的特点。科学家认为，全球变暖趋势与大气中二氧化碳等温室气体浓度变化密切相关。短波辐射长波辐射太阳辐射地面吸收约47%吸收O₃吸收紫外线CO₂吸收红外线CO₂、H₂O吸收80%以上的红外线大气吸收大气升温逸出返回地面大气逆辐射逸出反射地面反射率地面辐射散射2.大气的温室效应全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions思考：大气中二氧化碳增多引起全球变暖的原理是什么？全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions大气中的水汽、二氧化碳、甲烷等温室气体可以强烈地吸收地面长波辐射，使地球接收的太阳能不会马上散失掉，形成温室效应，对地球起到保温作用。图3温室效应示意2.大气的温室效应在温室效应作用下，全球地表平均温度保持在15℃左右，这是地球上的生命得以繁衍生息的必要条件。二氧化碳从哪里来？近年来二氧化碳浓度为什么升高？3.自然界中的碳循环全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions碳循环是碳元素在大气圈、水圈、生物圈、岩石圈之间迁移、转化所构成的循环，自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。图4自然界的碳循环示意从二氧化碳的收入和支出角度，说明大气中的二氧化碳是如何保持平衡的？①收入：A.土壤和生物的呼吸作用；B.化石燃料燃烧产生CO2；C.火山喷发释放的CO2。②支出：A.绿色植物的光合作用；B.化石燃料形成过程中的固碳；C.水-气交换过程水域的吸收、溶解。【拓展延伸】碳源与碳汇全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或者机制。碳汇是指通过种种措施吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。类型具体内容海洋碳汇（蓝碳）海洋及滨海蓝碳生态系统（红树林、海草床和盐沼等）固定并储存CO2的过程。海洋生物在吸收CO2后，可通过光合作用固碳，也可将碳储存于沉积物中，形成稳定的“碳库”。除此之外，还可通过“渔业碳汇”将海水中流动的碳进行转移和固定。陆地碳汇（绿碳）通过植被（森林、草原）、湿地、农田等陆地生态系统，吸收并固定大气中的CO2，其枯枝落叶还可转化为土壤中的有机碳，达到减少温室气体排放的目的。表1碳汇的类型4.人类活动对全球碳循环的影响全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions工业革命以来，人类活动主要通过使用化石燃料和改变土地利用两种方式极大地改变了全球碳循环过程。图5全球碳循环示意①化石燃料的使用，将漫长地质时期固定的碳以二氧化碳等形式重新释放到大气中。②森林砍伐和焚烧、农田开垦等土地利用的变化将陆地植被和土壤中的碳以二氧化碳等形式释放到大气中。4.人类活动对全球碳循环的影响全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions人类通过以上两种方式排放到大气中的二氧化碳，部分通过碳循环过程被海洋和陆地吸收，其余部分会在大气中长期停留，使大气中二氧化碳含量不断增加。图5全球碳循环示意【总结】全球气候变暖的原因全球气候变化与人为碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions1.自然原因：①地球处于温暖期（间冰期），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。2.人为原因（主要原因）：①化石燃料的使用：向大气中排放大量CO2等温室气体，温室气体总量增多；②改变土地利用：森林砍伐和焚烧、农田开垦等，导致森林吸收CO2的能力减弱，CO2含量增多，吸收地面长波辐射增加，温室效应增强；③排入大气的氟氯烃破坏臭氧层，射向地面的紫外线增多。（2025年云南三模）黑碳由生物质和化石燃料不完全燃烧产生，是大气颗粒物中吸光性最强的物质，有加热大气、冷却地表的双重作用。大气中的黑碳通过改变大气温度垂直变化进而抑制降水，沉降在冰雪表面可降低反射率加速冰雪融化，黑碳不但影响区域气候和水循环过程，还会影响冰川物质平衡。据此完成1-2题。1.黑碳可以抑制降水，主要是因为大气中的黑碳A.吸收地面辐射，加速地表冷却抑制上升运动B.吸收太阳辐射，不利于云层中水汽冷凝液化C.促进逆温形成，大气不稳定对流运动会增强D.加速冰雪融化，大气中水汽含量低降水减少B大气中的黑碳吸收的主要是太阳辐射，黑碳通过吸收太阳辐射实现对地表的冷却，A错误；黑碳吸收太阳辐射后，辐射至大气，气温较高不利于云层中水汽冷凝液化形成降水，B正确；大气吸收太阳辐射，加热大气、冷却地表，大气在垂直方向上表现为上热下冷（逆温），逆温时大气稳定对流运动弱，C错误；黑碳沉降在冰雪表面加速冰雪融化，大气中水汽含量增加，D错误。（2025年云南三模）黑碳由生物质和化石燃料不完全燃烧产生，是大气颗粒物中吸光性最强的物质，有加热大气、冷却地表的双重作用。大气中的黑碳通过改变大气温度垂直变化进而抑制降水，沉降在冰雪表面可降低反射率加速冰雪融化，黑碳不但影响区域气候和水循环过程，还会影响冰川物质平衡。据此完成1-2题。2.为应对黑碳对气候变化和冰川物质平衡的影响，下列措施最可行的是A.优化能源消费结构减污降排B.通过人工降雨加速黑碳沉降C.借助风将黑碳输入周边国家D.疏解冰川区的人口恢复生态A黑碳可以加剧全球变暖，加速冰川融化，为应对黑碳对气候变暖和冰川物质平衡的影响，应优化能源消费结构，减少化石能源的使用，减少黑碳排放，同时加强国际合作，A正确；人工降雨成本高、效果差，沉降到地面后降低地表反射率，加速气候变暖和冰川融化，B错误；黑碳引起的全球变暖和冰川融化是全球问题，且将黑碳输入周边国家易引发国际矛盾，C错误；疏解冰川区人口恢复生态对大气中黑碳浓度的影响较小，D错误。全球气候变化对国家安全的影响02Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange1.对自然环境和人类社会的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange通过多种自然过程对人类造成不利影响，危害自然环境的各种服务功能，甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转。图6全球变暖对自然系统和人类社会影响的主要表现1.对自然环境和人类社会的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange图7全球气候变暖对环境影响的部分事件和现象【活动探究1】全球变暖对水热格局和农业的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange以高纬度和中低纬度的干旱半干旱区为例，探究全球变暖对水热格局和农业的影响。图8世界年平均气温分布图图9世界年降水量分布图【活动探究1】全球变暖对水热格局和农业的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange以高纬度和中低纬度的干旱半干旱区为例，探究全球变暖对水热格局和农业的影响。影响自然过程危害自然环境的服务功能威胁人类社会有利影响不利影响高纬地区产量增加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中低纬度地区受损中低纬度干旱半干旱地区变暖加大土壤水分蒸发，导致供水不足、干旱加重，因此中低纬度“谷物带”地区生产潜力降低，作物减产世界粮食生产总体下降不能补偿2.对国家安全的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange生存空间的丧失是气候变化对国家安全最为严重的影响。图10全球海平面变化威胁国家安全全球气候变暖冰川融化，海水膨胀海平面上升淹没岛屿和沿海低地全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange【活动探究2】计划举国搬迁的南太平洋岛国图瓦卢图11图瓦卢的位置（1）说明全球气候变暖对图瓦卢国家安全的影响。①全球气候变暖使海平面上升，图瓦卢沿海低地和岛屿被淹没，威胁国家领土完整；②风暴潮加剧，海水入侵，土地盐渍化加剧，威胁国家粮食安全；③洪涝灾害加剧，威助国家人民生命财产安全（社会安全）；④港口、航道功能受影响，威胁国家经济安全。全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange【活动探究2】计划举国搬迁的南太平洋岛国图瓦卢图11图瓦卢的位置（2）新西兰严格限定每年接纳图瓦卢撤离者，请说明原因。①新西兰重视高质量安置服务，而非单纯提高接收配额；②接收难民人数过多，易引起社会问题；③需考虑新西兰本国人口合理容量及接收能力。（3）为什么多数国家不接收撤离者？接收环境难民对国家安全有哪些影响？2.对国家安全的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange受其他国家波及而间接影响国家安全。气候变化对某些国家造成的生存环境恶化和资源短缺等不利影响，通过环境难民、国际资源市场价格波动等途径传递到其他国家，间接威胁这些国家的国家安全。2017年，新西兰设立“气候难民签证”，以帮助因气候变化而流离失所的太平洋岛国人民。图12基里巴斯人民申请移民新西兰2.对国家安全的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange加剧资源危机或自然灾害影响国家安全。气候变化可能导致水、耕地等战略资源的数量减少和稳定性降低。当某种资源的供给不能满足维持社会正常运转最低需求时，就会在国家内部出现资源危机；当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时，可能引发经济或政治危机；这两种情况都会威胁国家安全。图13南非津巴布韦干旱，威胁粮食安全2.对国家安全的影响全球气候变化对国家安全的影响Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange激化国家间的资源争端而影响国家安全。当一个国家应对全球气候变化导致的资源危机时，可能引起国家间的资源争夺，进而引发政治、经济、外交等诸多领域的矛盾，甚至导致武装冲突。随着人口增长、经济发展，中东水资源紧缺日趋严重。河流、湖泊水资源分配上的矛盾，是中东局势紧张的原因之一。图14中东的水资源分配矛盾引发战争应对全球气候变化03Respondingtoglobalclimatechange1.全球气候变化国际共识应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange阅读教材P85，回答下列问题。（1）全球气候变化的突出特征：_________；（2）国际社会已达成的共识：__________________；（3）如果未来二氧化碳排放继续增加，使全球平均气温比工业革命前升高超过2℃，会带来哪些影响？①改变气候资源的空间配置；②增加自然灾害的发生概率，加大自然生态系统不稳定的风险；③对淡水资源、粮食生产、人类健康和城市设施等多个方面造成严重威胁；④给人类社会带来灾难性影响。全球变暖增幅控制在2℃阈值2.人类应对全球气候变化的主要措施应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange为应对全球变暖的不利影响，避免灾难发生，国际社会正在采取减缓和适应措施。图15人类应对全球气候变化的主要措施减少碳排放（减排），如降低能耗、使用清洁能源、改善产业结构、征收碳税、倡导节约消费等；增加碳汇（增汇，即吸收碳排放），如减少森林破坏、植树造林、将二氧化碳封存到地下或海洋等。提高适应能力，如采取预防措施、建设抗御水旱灾害的水利工程、开展灾害保险业务、改种高热量资源需求的作物类型或品种。3.碳减排中的国际合作应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange图16碳减排中的国际合作会议资金和技术是实现减缓和适应的重要保障。减缓、适应、资金和技术四个方面被认为是应对气候变化的关键，是国际合作关注的重点。3.碳减排中的国际合作应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange读图17，探究下列问题：（1）1851-1990年，中国和美国、欧盟人均二氧化碳排放量的数值分别是多少？中国约400亿吨，美国约2500亿吨，欧盟约2400亿吨。（2）大气中人为增加的CO2主要由哪些国家产生？大气中人为增加的CO2主要由发达国家的工业化产生，目前发达国家人均碳排放量仍是世界上最多的。图17中国、美国、欧盟人均CO2历史累积排放比较3.碳减排中的国际合作应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange各国基于“公平原则”和“共同但有区别的责任”原则，采取减排行动。国家类别碳排放现状减排责任发达国家①工业化产生大量二氧化碳；②人均碳排放量仍是世界上最多的；③通过产业转移的方式进行碳转移。对全球变暖负主要责任，要率先减排。发展中国家是全球变暖的主要受害者，需要通过国际合作获得来自发达国家的资金和技术支持。应妥善处理经济发展与碳排放的关系。各国要在科学、经济和外交等多领域合作，协商解决分歧，建立国际共同应对的机制。表2碳减排中的国际合作【活动探究3】辨析人为累积碳排放与全球变暖幅度的关系应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange下图显示1870年以来人类累积碳排放与全球升温幅度的关系，可作为制订未来减缓气候变化行为的依据。图18全球二氧化碳累积排放总量与全球气温上升关系（1）说明全球升温幅度随二氧化碳累积排放量变化的总体趋势。全球二氧化碳累积排放相同的情况下，低排放策略，升温幅度小；高排放策略，升温幅度大。【活动探究3】辨析人为累积碳排放与全球变暖幅度的关系应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange下图显示1870年以来人类累积碳排放与全球升温幅度的关系，可作为制订未来减缓气候变化行为的依据。图18全球二氧化碳累积排放总量与全球气温上升关系（2）如果未来温度比1870年升高29℃，与之对应的大气中二氧化碳累积排放量是多少？①低排放策略：50000亿吨②高排放策略：25000亿吨【活动探究3】辨析人为累积碳排放与全球变暖幅度的关系应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange下图显示1870年以来人类累积碳排放与全球升温幅度的关系，可作为制订未来减缓气候变化行为的依据。图18全球二氧化碳累积排放总量与全球气温上升关系（3）有哪些措施可以减少大气中二氧化碳累积的数量？①减少二氧化碳的排放：A.提高能源的利用效率利用技术；B.开发利用新型能源；②增加二氧化碳的吸收：植树造林，增加绿化面积，将二氧化碳封存到地下或海洋。【拓展延伸】冰川对气候变化响应的树木年轮记录应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange山地冰川随气候冷暖变化发生进退。当气候变冷时，冰川末端会前进；当气候变暖时，冰川末端会后退。如何精确推算冰川进退的时间点是研究冰川进退的难题之一。图19山地冰川随气候变化发生进退在冰川随气候变冷而前进的过程中，其所挟带和搬运的大量巨大砾石等堆积物可能会砸伤或压弯其前进路径上的树木，并在这些树木年轮上留下伤疤或痕迹。【拓展延伸】冰川对气候变化响应的树木年轮记录应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange通过采集这些受伤树木的年轮，找到有砸伤痕迹的年轮，并确定其具体年份，即可由此推断该次冰川前进的年份。科学家也可以通过生长在冰川末端沉积物上的树木年轮，推断冰川后退的大致年份。图20根据树轮推断冰川前进时间紧邻树皮年轮的年份是树木年轮样品采集的当年或前一年，根据从此轮到箭头所指年轮的轮数，可以推断该冰川前进到此的年份。【拓展延伸】冰川对气候变化响应的树木年轮记录应对全球气候变化Respondingtoglobalclimatechange树木年轮是气候的忠实记录者，年轮一圈代表一年，观察年轮可知树木的长势速度。树木一生中，经历过各种各样的气候，有潮湿的、干燥的、寒冷的、炎热的，还有森林火灾等，树木会将这些信息记录在年轮上。例如在温暖潮湿的年份年轮会变宽，而在寒冷干燥的年份年轮则较窄，如果树木在某些年份经历了严重的干旱，年轮几乎不会生长，几根年轮线就会挤在一起。树木年轮的这一特性使它们成为了气候的档案馆。图21年轮与气候变化葫芦沟流域位于祁连山区，海拔2960-4800m，流域内景观类型多样，高山寒漠带地表多碎石。受全球变暖影响，葫芦沟流域冰川带退化严重。左图为“葫芦沟流域景观类型分布示意图”，右图为“流域内高山寒漠带某处碎石照片”。据此完成3-5题。3.流域内垂直地域分异规律体现的景观变化依次为A.高山寒漠-高寒草原-高寒草甸-积雪冰川B.高寒草原-高寒草甸-高山寒漠-积雪冰川C.高寒草甸-高寒草原-高山寒漠-积雪冰川D.高寒草甸-高山寒漠-高寒草原-积雪冰川B葫芦沟流域位于祁连山区，海拔2960-4800m，流域内景观类型多样，高山寒漠带地表多碎石。受全球变暖影响，葫芦沟流域冰川带退化严重。左图为“葫芦沟流域景观类型分布示意图”，右图为“流域内高山寒漠带某处碎石照片”。据此完成3-5题。4.高山寒漠带地表碎石的特征及主要来源为