前沿观点

双碳科普系列 01 - 气候变化与温室气体

2021-12-25 09:00:15 mana 136


3060

2021年,

是碳中和行动“元年”。

助力实现3060双碳目标的庄严承诺

是我们每个人的责任。


从12月23日起,

零碳工厂将每天一篇,

系列推出双碳科普知识。


从全球气候变化、碳循环、

碳中和的技术路径和经济方案、

以及城市碳中和与零碳大社区等,

用图文并茂的形式,

以体系化、专业化、通俗化为大家

全面梳理有关双碳的内容,

增强社会公众的绿色低碳意识。

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01 气候变化与温室气体


1

地球变暖


近百年来,特别是20世纪50年代以来,地球气候变暖更为明显,引起了世界各国政治界和科学界的广泛关注。


政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告研究指出,自1850年以来,尤其自20世纪70年代之后,全球近地面气温一直处于上升趋势,通过全球气候模式的预估研究表明,未来50~100年全球气候将继续向变暖的方向发展。


地球是人类唯一的家园,维持环境友好且宜居的气候与生态环境是人类生存和社会经济发展的必要条件,也是维持整个社会可持续发展的重要前提。


正如习近平总书记指出的“人与自然是生命共同体,人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然”。人类是与地球、与大自然相互依存、相互维系的整体, 防治气候向对人类社会不利的方向发展,阻止其恶化是全人 类共同的责任。

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2

气候变化


联合国气候变化框架公约(UN-FCCC)定义的气候变化是指经过一段时间的观察、在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变


人类活动已造成气候系统发生了前所未有的变化。1970年以来的50年是过去2000年以来最暖的50年;2011年至2020年全球地表温度比工业革命时期上升了1.09摄氏度,其中约1.07摄氏度的增温是人类活动造成的。


预计到本世纪中期,气候系统的变暖仍将持续。到本世纪末,全球地表温度将比工业革命前上升1.0摄氏度至5.7摄氏度。未来20年,全球温升将达到或超过1.5摄氏度。如果未来几十年内进行全球范围二氧化碳和其他温室气体的大幅减排,温升将在本世纪内低于2摄氏度。


未来温升由历史累积和未来排放的温室气体共同决定,实现净零碳排放将有助于控制温升。要将人为引起的全球变暖限制在特定水平,需要限制累积二氧化碳排放,并至少达到二氧化碳的净零排放。

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3

温室气体


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温室气体是指由自然或人为原因产生的,能够吸收和释放地球表面、大气和云所射出的红外线辐射,并存在于大气中的气体。水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中最主要的温室气体。


除CO2,N2O和CH2外,《京都议定书》也将六氟化硫(SF6)、氢氟烃(HFCs)和全氟化合物(PFCS)定为温室气体。对气候变化影响最大的温室气体是CO2,CO2的生命期 长,一旦排放到大气中,其寿命可达200年,因而最受人类关注。

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2021年10月25日,世界气象组织(WMO)发布《温室气体公报》,大气中吸热温室气体的含量再创新记录,年增长率高出了2011-2020年的平均水平,2021年这一趋势仍在延续。


从1990年到2020年,长寿命温室气体的辐射强迫 (对气候的变暖效应)增加了47%,其中CO2约占这 一增量的80%。

二氧化碳(CO2)是最重要的温室气体,其浓度在2020年达到百万分之413.2,是工业化前水平的149%。目前,甲烷(CH4)是1750年水平(人类活动开始扰乱地球的自然平衡)的262%,一氧化二氮(N2O)是123%。


二氧化碳约占气候变暖效应的66%,其产生主要是因为化石燃料的燃烧和水泥生产。2020年,CO2 的全球平均浓度达到了413.2ppm的新高。


2019年至2020年,CO2 增幅略小2018年至2019年,但大于过去十年的平均年增长速度。来自监测站的数据清楚地表明,2021年CO2的水平继续上升。

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甲烷是一种强大的温室气体,可在大气中停留约十年。根据美国国家海洋与大气管理局(NOAA),甲烷约占长效温室气体变暖效应的16%。

大约40%的甲烷是由自然来源(如湿地和白蚁) 排放到大气中的,大约60%来自人为来源(如反刍动物、水稻农业、化石燃料开采、垃圾填埋场和生物质燃烧等)。

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氧化亚氮(一氧化二氮)既是一种强大的温室气体,也是一种消耗臭氧的化学物质,约占长寿命温室气体辐射强迫的7%。排放到大气中的N2O既有自然来源的(约60%),也有人为来源的(约40%),包括海洋、土壤、生物质燃烧、化肥使用和各种工业过程。

全球人为产生的N2O排放量主要是向农田中添加的氮,在过去40年里增加了30%。由于使用氮肥和粪肥,农业占所有人为N2O排放量的70%。这种增加是造成大气中N2O负荷增加的主要原因。

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3

控制温室气体


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如何控制制温室气体排放与遏制全球变服趋势是当前全球变化研究核心问题之一。


大量的观测事实已经证明, 由于人类活动(主要是燃烧的化石燃料),大气中的许多温室气体浓度已经发生了全球尺度意义上的变化,除了二氧化碳浓度的剧烈变化之外,甲烷的总浓度已由工业化前的0.7ppm上升到了2000年的1.75ppm;氯氟碳化物的总浓 度已由0迅速上升到2000年的约1ppbv。

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自工业革命以来,人类由于使用煤炭、石油和天然气 等化石燃料,以及加速毁林和破坏草原,大气中的温室气体如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮的浓度分别增加了32%、151%、17%,而且许多温室气体将会在大气中存在很长时间 (如二氧化碳和甲烷可存在几十年到数百年)。”

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请持续关注!


今天我们为大家

整理的气候变化与温室气体,

大家学会了吗?


下一篇我们将

详细讲述气候变化的成因,

欢迎大家持续关注!



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我们还给大家提供了线上游览零碳学院云展馆的机会。如果有机会的话,欢迎大家前往位于新桥世居:近零碳与可持续发展示范社区的线下零碳学院,亲身感受并学习双碳知识。

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