地球化学讲义.ppt

1、,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,生物地球化学循环讲义,延 晓 冬 中国科学院大气物理研究所 东亚区域气候环境重点实验室 全球变化东亚区域研究中心 Tel: 62383015 Fax: 62045230 Email: ,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeoc

2、hemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,要求掌握的内容,什么是生物地球化学循环（What） 研究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC） “迷失的碳汇” 生物圈在全球碳循环中的作用 海洋在全球碳循环中的作用 京都议定书,Temperate East Asia,Regional Center,生物地

3、球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容,什么是生物地球化学循环（What） 研究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introdu

4、ction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,什么是生物地球化学循环？,什么是地球系统 大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈和人类构成的相互作用着的系统 地球系统是封闭系统（为什么？），但非孤立系统（为什么？） 什么是封闭系统 与外界没有物质交换（或净交换为零）的系统 只有在封闭系统中才能讨论物质循环问题 什么是孤立系统 与外界既无物质交换又无能量交换的系统 什么是生物地球化学循环 物质在地球系统中在各圈层中互相传输或转化，使物质总量不变的过程之和,大气圈,光合作用,太阳辐射输

5、入,植物,藻类,自养细菌,化石燃料,岩石圈,土壤圈,风搬运,风输、沉降、排放,氮气 氧气 水汽 氩气 二氧化碳 氖气 氦气 甲烷 氪气 氢气 氧化亚氮 一氧化碳 二氧化硫 臭氧 氙气 氮氧化物 其它,物种,体积丰度,来源,数量特征,大气化学组成,氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 其它所有,重量百分率,氧：61 碳：21.8% 氢：10% 氮: 2.6% 钙：1.4% 磷：1.1% 钾：0.2% 硫：0.2% 钠：0.14% 氯：0.13% 镁：0.03% 铁：0.006% 氟：0.004% 锌：0.003% 硅：0.001%,人体中元素含量,70-kg 动物或 人体中元素含量,全国土壤(A层*)

6、 化学组成(g/kg ),中国森林土壤背景,中国植物器官中元素含量（常绿阔叶林）,中国植物器官中元素含量（人工常绿针叶林）,北京河湖中元素含量（）,大气沉降输入陆面,氧(O) 857.0 氢(H)108.0 氯(CI) 19.0 钠(Na) 10.00 镁(Mg) 1.350 硫(S)0.885 钾(K) 0.380 碳( C ) 0.028 硅(Si) 0.003 氮(N) 0.0005 磷(P)0.00007 铝 (Al) 0.00001,海洋中主要元素含量（g/kg）,海水与生命中元素含量比较类似！,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环

7、讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容,什么是生物地球化学循环（What） 研究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction

8、 to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,为什么研究生物地球化学循环？,许多物质及对于生命的存在和持续具有决定性的作用 决定生命能否存在 决定生命存在的最大数量 不同物质的生物地球化学循环的特征差别巨大 与能量的单向流动不同，生物地球化学循环使物质通过生物圈过程重复使用 人类已经显著地改变了地球的生物地球化学循环 改变了通量 产生出新的物质转移路径 可能使某些储库储量改变量巨大可导致循环链断裂,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲

9、义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,缓解和控制的机制和方法探索,与生物地球化学循环有关的主要人类活动影响： 温室效应 酸雨 农药富集 水生生态系统富营养化,酸沉降导致的生态和环境问题,人类健康,生态退化,水生生物产量 和品质下降,森林草地 生长衰退,元素的生物地球化学循环对环境的影响,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles

10、 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,碳的生物地球化学循环影响气候,工业革命改变了的碳循环 工业革命改变碳循环原理： 大气中二氧化碳升高具有施肥效应 大气中二氧化碳升高会加强温室效应，通过温度升高影响碳循环,气候变暖,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容,什么是生物地球化学循环（What） 研

11、究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,生物地球化学循环的驱动力,太阳辐射：自然驱动力 太阳辐射 光合作用 生物圈

12、 人类：另一驱动力 燃烧化石 土地利用改变 矿物开发利用,生态系统中的物质和能量的循环过程,C, H20, P, N.,生物地球化学循环的驱动力：太阳辐射,大气圈,光合作用,太阳辐射输入,植物,藻类,自养细菌,化石燃料,岩石圈,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容,什么是生物地球化学循环（What） 研究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的

13、驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,生物地球化学循环的特点,地球系统组成、格局、过程、复杂 大气、土壤、水、生物、岩石 地理分布分异 涉及物理、化学、生物和人文过程

14、地球系统过程时间尺度和演化过程多样 地质运动（亿十亿年） 生物演化（百万千万年） 人类进化（万十万年） 生物、物理、化学过程（秒万年） 人文过程（年千年）,生物的,非生物的,有机的,动物,自养生物 （植物和细菌等）,生物残体,微生物,大气圈,土壤,水,沉积物,泥炭 媒 石油等,岩石,无机的,易利用的,难利用的,同化、光合固定,死亡,呼吸, 排泄,淋洗,侵蚀、燃烧,高压地质过程,沉积变岩石,抬升、侵蚀,风化,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xi

15、aodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,生物地球化学循环的主要研究方法,调查和实验 库量、通量 过程机制 数学模型 库量 通量 周转时间和平均停留时间 系统动态模型,储库 库量M,总输出E,总输入I,周转时间：,平均停留时间：,库量变化速率：,生物 X3,土壤 X2,岩石 X1,大气 X4,海洋 X5,人为施加 通量 Io,生物地球化学循环模型的一个例子,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodon

16、g,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容,什么是生物地球化学循环（What） 研究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所

17、东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,水的生物地球化学循环,太阳能驱动下的水循环 人类活动改变水循环原理： 不同植被具有不同的蒸腾率 不同陆面具有不同的蒸发率,Temperate East Asia,Regional Center,Impacts of Global Change Introduction Global Change ScienceChapter 8 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年2月,人类活动通过生态系统对水循环的影响原理,G1G;F1F;S1S; d1d;UU1;R1R,降水P,温度T,草地蒸腾G,森林蒸

18、腾F,土壤水分,土 壤 蒸 发 S,地下水U,径流R,降水P,温度T,人工植被蒸腾G1,人工植被蒸腾F1,土壤水分,土 壤 蒸 发 S1,地下水U1,径流R1,抽水o1,入渗d,入渗d1,调水,土地利用变化,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,氮的生物地球化学循环,人类活动干预的局地循环为主，但影响全球环境的氮循环 人类活动改变氮循环原理： 农业施肥 工业排放引

19、起的的大气氮沉降,氮循环：氧化和还原途径众多,大气是最大的氮库： 79% N2 岩石和沉积中很少 海洋中缺乏 人类活动包括：合成氨和化肥施用 生物学传输机制 最主要的N2还原为氨态氮的途径：固氮菌固氮 氨态氮被生物转化为有机氮：同化 氨态氮氧化成硝态氮：硝化 有机氮分解为氨态氮：氨化 硝态氮还原为气态氮：反硝化,Nitrates NO3,Nitrites NO2,Ammonia NH3,Gaseous N2,人类活动 自然,Water,植被对氮循环起着重要的控制作用， 没有植被的地方氮将逐渐减少,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 In

20、troduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,磷的生物地球化学循环,地质作用为主的磷循环 人类活动改变磷循环原理： 农业施肥 人类生活 水生生态系统磷循环改变 水体富营养化,磷循环传输机制,最大储库： 海洋沉积和陆地土壤 主要传输机制： 大陆抬升 岩石风化 水中溶解 生物同化溶解磷酸盐 生物间传输 传输 沉降 侵蚀 人类开发和农业施用,硫的生物地球化学循环,主要储库为岩石圈和沉积物 人类活动影响剧烈 通过陆气交换对环境施加影响 生物循环过程复杂 厌氧自养菌生长 化能自

21、养菌生长（能源多样）,深海化能自养（利用H2S）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容提要,主要发生在海洋中 生物循环强烈 河流输入为主 深海输出为主,硅的生物地球化学循环,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义 Introduction to Biogeochemical Cycles 延晓冬 Yan

22、Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容,什么是生物地球化学循环（What） 研究生物地球化学循环的重要性（Why) 生物地球化学循环的驱动力（Who） 生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW) 常见的生物地球化学循环 (World focused BGC) 碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院

23、大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内 容,温室效应与全球碳循环,missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,温室效应与全球碳循环：CO2浓度上升的主要原因化石燃料燃烧和人类活动排放,

24、Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,温室效应与全球碳循环：排放出的碳不是都储在大气圈中,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,

25、温室效应与全球碳循环：碳循环是认识未进入大气中碳去向的基础,岩石圈,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,温室效应与全球碳循环：碳循环基础,碳通过大气圈，生物圈，土壤圈，岩石圈和水圈的变化和传输的总过程 碳的生物地球化学循环为大气中氧气的产生提供了必要条件 碳在生物圈中存在的形式：有机物（OC) 碳在水圈中存在的形式：DIC,DOC,POC,OC 碳在岩石圈中存

26、在的形式:OC(包括化石燃料），碳酸盐 碳在土壤圈中存在形式：OC(活生物，死生物物质） 碳在大气圈中存在形式：CO2, CH4,CO,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内 容,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展

27、望,2 Missing carbon sink,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,Missing carbon sink:问题的提出,Atmospheric increase = Emissions of Fossil fuels + Emissions of land use Oceanic uptake Missing carbon sink,未进入大气

28、中的碳量是逐年积累的 储藏入海洋的的碳量是相对易测的 年收支计算表明除了大气圈和海洋碳汇外， 仍存在另一个碳的去处，迷失的碳汇,3.2(0.2) 6.3(0.4) 1.6(0.8) 1.7(0.5) 2.8(1.2),3.3(0.2) 5.5(0.5) 1.6(0.7) 2.0(0.8) 1.8(1.2),1980s 1990s,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年

29、4月,2 Missing carbon sink: 初步回答（1990s反推法）,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容提要,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,3 陆地生态系统与全球碳循环,Temperate

30、 East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3 陆地生态系统与全球碳循环:完整循环,大气CO2减少,化学合成作用,光合作用,所有生物 （动物植物）,细菌、病毒等,植物,分解者,食肉者,食草者,CO2增加,呼吸,残渣废物,枯枝落叶,化石燃料,无机碳,土壤有机碳,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: G

31、lobal ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3 陆地生态系统与全球碳循环：主要过程和格局,光合作用是CO2从大气中进入生物圈的唯一途径 生物圈中CO2释放有4种途径：呼吸，燃烧，凋落和人类利用（包括土地利用变化） 进入土壤中的碳有一种途径：凋落 土壤释放CO2的途径只有一种：呼吸 生态系统中储藏着大量的碳，对其不适当利用或破坏可能导致其释放出大量的碳到大气中 CH4和CO量较少，对碳循环作用微小 热带雨林中储藏着最大量的碳，由于对其破坏已释放出大量的CO2 光合过程与环境温度湿度和CO2浓度密

32、切相关 呼吸过程与环境温度和植被结构密切相关,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容提要,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,4 海洋生态系统与全球碳循环,Temperate East Asia,Regiona

33、l Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3 海洋生态系统与全球碳循环：主要库量和通量,1020,700,3800,3,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3 海洋生态系统与全球碳循环

34、,海洋碳循环是物理、化学和生物综合过程 大气与海表的碳物理交换和化学过程 大气与海表的生物的碳光合交换 表层生物残体体向下层输送富积 碳由海底从极地向赤道的洋流输送 碳在赤道上升并向极地洋流输送 高浓度中层与低浓度中层的碳垂直混合 随河流来自陆地的有机物沉积 从储量看海洋有一定的碳汇功能，但其能力受到表层海储碳能力较低的限制,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月

35、,内容提要,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,5 环境因素与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,5环境因素与全球碳循环,对陆地生态系统的气候效应 改变陆地生态系统的分布格局，进而改变碳收支 通过改变

36、水平衡，氮平衡，改变碳收支 通过对植物光合和呼吸的影响改变碳收支 通过对土壤的呼吸速率的改变影响碳平衡 对海洋生态系统的气候效应 改变温度影响海洋源汇 CO2浓度上升的直接效应 CO2的施肥效应问题：短期效应明显，长期效应待深入研究,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,5环境因素与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Cente

37、r,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,5环境因素与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,5环境因素与全球碳循环,对陆地生态系统的气候效应 改变陆地生态系统的分布格局，进而改变碳收支 通

38、过改变水平衡，氮平衡，改变碳收支 通过对植物光合和呼吸的影响改变碳收支 通过对土壤的呼吸速率的改变影响碳平衡 对海洋生态系统的气候效应 改变温度影响海洋源汇 CO2浓度上升的直接效应 CO2的施肥效应问题：短期效应明显，长期效应待深入研究,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容提要,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与

39、全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,2 全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3全球碳循环模型（A. BJRKSTRM）,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global Change

40、Chapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter

41、4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,3全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容提要,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,7 京

42、都议定书,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,7 京都议定书（Kyoto Protocol:1997-12),1992: (The United Nations Framwork Convention on Climate Change) 有143个国家签署 1995-3柏林会议；1996-7日内瓦会议；1997-12京都会议 对发达工业化国家的限制：2008

43、-2012年间平均排放量比1990年的排放量减少5%；多数欧洲国家减少8%，美国7%，加拿大和日本6%，少数国家可以不减，甚至可以增加 净排放之争：如何计算陆地吸收量 对发展中国家的要求： 不加限制；定期调查并公布源汇清单；与其他国家合作研究探索控制排放的办法；发达国家转让技术 其它内容：温室气体类型及其影响系数，CO2, 1; CH4, 22; N2O, 315; HFCs (高氟氢化合物）6000-9000；PFCs(氢氟碳化合物）,141-12000;氟化硫（SF6,24000); 清洁发展机制 这是控制温室气体排放的国际努力最成功的尝试,Temperate East Asia,Regi

44、onal Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,内容提要,温室效应与全球碳循环 missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 京都议定书 中国的碳收支 未来全球碳循环展望,8 中国的碳收支,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环 Global Carbon Cycle: Global ChangeChapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2006年4月,8 中国的碳收支（GtC, GtC/yr)：没有人类活动是汇，在目前情况下是源，按面积平均是全球的2倍，但人均量小于世界平均水平。,大气,人口,生物量，储量6.1 净通量0.045