选修课程化学与环境大气环境之温室效应2.1.ppt

1、一般成年人每天需要呼吸约1012m3的空气。同时，大气层也是地球生命的保护伞，因为它吸收了来自外层空间的对地球生命有害的大部分宇宙射线和电磁辐射，尤其是紫外辐射。可见，大气对地球和地球生命是极端重要的。 然而，近代工业的高速发展和当初人们对环境保护的不重视，让人类付出了惨重的环境代价。导致数千人死亡的洛杉矶光化学烟雾事件（1944年）、伦敦烟雾事件（1952年）等几次严重的大气环境污染公害事件的出现，让各国政府开始正视人类赖以生存的大气环境问题，其中大气污染问题更是越来越得到科学家和公众的关注，大气污染原理及防治的研究工作也得到政府部门的大力支持。,一、大气的结构,对流层：N2,O2,H2O,

2、Ar,CO2,平流层：N2,O2,O3,中间层： N2,O2,NO+,O2+,热成层： O,O2,O+, O2+, N2, NO+,e,外层,按照距地球表面从低到高一般划分为对流层（012km）、平流层（1250km）、中间层（5085km）、热层（85800km）和外逸层（800km以上）。其中从地面到平流层顶端的范围又叫低层，属气象学研究范围；平流层以上则叫高层，属空间科学研究的范围。或者将从地表至90km左右的大气层称之为同质层，其密度随着高度的增加而减小。在同质层的上面，由于成分很不一致，所以称为异质层。地球大气的总质量约为5.21018kg，相当于地球质量的百万分之一。其中约50集中

3、在5km高度以下，75集中在10km高度以下，90的质量集中在30km高度以下。,二、大气的组成,大气是由空气、少量水气、粉尘和其他微量杂质组成的混合物。近地空气的组成相对稳定，其主要成分按体积比约为：氮78.09、氧20.95、氩0.93、CO2 0.03，此外还有稀有气体氦、氖、氪、氙和甲烷、氮的氧化物、臭氧等共占0.1，,地球的热平衡,第一节 温室效应,第一章 大气污染,大气中的CO2、CH4等气体可以强烈地吸收波长1200-1630 nm的红外辐射，因而它在大气中的存在对截留红外辐射能量影响较大。这些气体如同温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光到达地面，但阻止地面重新辐射出来的红外光

4、返回外空间，因此，这些温室气体起到了单向过滤作用，吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留在大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。,Greenhouse effect,一、温室效应,1、什么是温室效应？ 由于大气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高的现象称为-温室效应。,温室气体并非只有CO2，还有甲烷（CH4）、氯氟烃（CFCs，即氟里昂）、一氧化二氮（N2O）和低空臭氧等。,温室效应（Greenhouse effect）,各种温室气体对全球变暖的影响,2、多年来二氧化碳含量基本保持恒定不变的原因,由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗” 的动态平衡状态。大气中的二氧化

5、碳有80来自人和动、植物的呼吸，20来自化石燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有大部分被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有一部分的二氧化碳通过植物光合作用，转化为有机物质贮藏起来。,3、空气中二氧化碳增加的原因,由于人口急剧增加，工业迅猛发展，煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。 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。 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,工业化时代开始以来，仅仅约200年的时间，人类的活动已使上层大气发生变化。,2

6、0世纪要比19世纪的温度平均高1。 温度升高1，就必然会加热大量的海水和空气。从最近一次冰河期到现在，经过18000年地球才升高9（5），大约每千年平均升高半度。地球过去升温最快的时候也只是每千年3.6（2 ）。但近代，仅在一个世纪里就升高1，实际上是加快了升温的速度，比平均数快了20倍。,二氧化碳的来源,动植物新陈代谢的排放 工厂的排放 煤、石油、天然气等燃料的燃烧,联合国报告称牛是地球温室效应元凶,全球10.5亿头的牛群才是温室效应的“最大元凶”，其排放出的二氧化碳占了全球温室气体总量的18%。 超越了人类交通工具，如 汽车、飞机等的二氧化碳 排放量。牛群的排泄物会 产出100多种污染气体

7、，其中 甲烷的排放量占全球总量1/3， 这种气体暖化地球的速度比二 氧化碳快20倍。,美学者称胖子是导致全球变暖的原因之一,美 国 的 胖 子 越 来 越 多,在上世纪90年代，美国人体重平均增加4.54公斤，为此航空业 多烧掉3.5亿加仑的燃油，也就是说，多排放380万吨的二氧化碳,以目前的趋势看，全球平均气温在未来50年内将升高20C到30C，但如果温室气体排放继续增加，气温还会再升高几摄氏度。,与100年前相比，非洲大陆的气温上升了0.50C，某些地区的气温则上升得更多，如肯尼亚部分地区在过去20年里气温上升了3.50C。,气候变暖导致非洲乞力马扎罗山的冰盖在过去80多年里消失了82%，

8、肯尼亚山的冰盖在过去100年里消失了92%。,温室效应的影响,2005年地球大气中的二氧化碳(温室气体主要成分)的含量创下新高，达到379.1ppm(1ppm为百万分之一)，比2004年的377.1ppm增加了0.53%。,二、温室效应的危害,地球温度上升，将导致寒带和两极的冰川大量融化，海平面上升，从而淹没地势较低的沿海城市及河流三角洲，如：上海、大连、纽约、伦敦等地都会发生这种现象。,气温上升会使干旱的热带地区更加干旱，土地沙漠化的进程加快，自然灾害的进程加快，自然灾害也越来越频繁。,全球变暖将导致世界上四分之一的陆地动植物在未来50年内灭绝。,青藏高原上，海拔5860米珠峰东绒布冰川只有

9、少量冰塔林,2007年，英国科学家称冰川融化藏14万年前的病毒复活,据英国独立报27日报道，冰冻了数百万年的南极大陆并非纯净无瑕，里面包含有许多史前细菌，如今随着全球气候变暖，南极的冰雪开始融化，许多古老的细菌、病毒也随之解冻。,北极的冰冻层正每年都在缩小。,北极冰川2040年可能完全融化,2010西南年百年不遇的干旱,2010年西南大旱一干涸的河床。,气候变化使得一些鸟类被迫改变迁徙时间和路线，还有一些鸟类甚至无法完成迁徙行动,2006年11月4日，伦敦市中心特拉法加广场上，万名民主举行 示威游行，要求政府和世界各国首脑对全球变暖采取措施。,2006年11月4日，在美国佛罗里达州戴尼亚，一些

10、环保人士在沙滩上组成“制止全球变暖”的字样和伞的图案。当天，一些保人士在这里举行活动，呼吁人们关注全球变暖问题。,防冰川融化淹没地球 建筑师造“睡莲之城”,三、解决温室效应的对策,世界自然资源保护大纲开宗明意地指 出：“地球是宇宙中唯一已知可以维持生命 地星球。人类寻求经济发展及享用自然界 丰富地资源，必须符合与资源有限的事实 及生态系统的支持能力，还必须考虑到子 孙后代的需要。”解决全球气候问题是全世 界面临地挑战。,国际活动,联合国气候变化框架公约会议（图1） 朱总理宣布中国核准“京都议定书”（图2）,图2 朱总理宣布中国核准“京都议定书”,什么是京都议定书？,京都议定书是1997年12月在日本京都以法规的形式限制温室气体排放、抑制全球变暖的协议。,议定书于2005年2月16日正式生效，并且规定到2010年，所