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《森林生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)—全球氣候變化與森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)(教案)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第十二章全球氣候變化與森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)所謂全球變化是地球環(huán)境中所冇的自然和人為因素引起的變化。地球環(huán)境屮的氣候、±地生產(chǎn)力、海洋和其它水資源、大氣化學(xué)及生態(tài)系統(tǒng)中的能改變地球承載生命能力的一切變化都可稱之為全球變化。全球變化包括人氣成分變化、全球氣候變化、十地利用和土地覆蓋變化和荒漠化等方面的變化。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，人類社會(huì)最關(guān)注的全球性重人問(wèn)題莫過(guò)于全球氣候變化，因?yàn)樵谶@些變化屮與人類生產(chǎn)生活關(guān)系最為密切的變化是天氣的變化，它構(gòu)成人們生活的重要部分，尤其是災(zāi)害性天氣，如高溫、寒潮、臺(tái)風(fēng)、暴用、霜凍、冰雹等，會(huì)対人們的生產(chǎn)和?；顜?lái)嚴(yán)重危害。氣候則是一個(gè)地區(qū)在一個(gè)時(shí)期的平均
2、天氣狀況，氣候系統(tǒng)的形成不但是大氣內(nèi)部的種種過(guò)程，還是海洋、冰雪覆蓋、陸地表面、地球生物分布以及大氣上邊界處太陽(yáng)輻射等直接和間接影響的各個(gè)環(huán)節(jié)。地球氣候是山若T?溫暖期和寒冷期交替組成的，也就是說(shuō)，在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，氣候一直處于冷（冰期）、暖（間冰期）交替之中。冰期地球平均氣溫比現(xiàn)代低7?9°C,間冰期比現(xiàn)代高8?12°C。地球上的氣候隨時(shí)間是變化的。一般把氣候隨時(shí)間的變化分為三個(gè)時(shí)間尺度進(jìn)行研究：地質(zhì)時(shí)代氣候變遷，通常指距今6億年的氣候；歷史時(shí)代氣候變遷，通常指距今1萬(wàn)年的氣候；近代氣候變遷。研究地質(zhì)時(shí)代氣候變遷，主要依據(jù)地質(zhì)沉積物、古生物學(xué)及同位素地質(zhì)學(xué)方法：歷史時(shí)代氣候變遷，
3、一般使用物候、史書、地方志等方法；近代氣候變遷因?yàn)闅庀笥^測(cè)記錄的口益完備而主要依據(jù)儀器觀測(cè)記錄來(lái)分析。13.1溫室氣體與氣候變化在影響和決定氣候形成和變化的因子中，人類活動(dòng)可改變大氣成分和下墊血性質(zhì)。隨著工業(yè)化進(jìn)程加快，尤其自20世紀(jì)50年代以來(lái)，大量化右燃料被開采利用，人工合成化學(xué)氮肥的產(chǎn)量和用量口益增加，使人為產(chǎn)生的溫索氣體排放量不斷增加；同時(shí)，土地利用狀況急劇變化改變了下墊血性質(zhì)，如砍伐森林、墾荒、興修水利、城市建設(shè)、植樹造林和海洋污染等，減少了溫室氣體的消化吸收量。打破了原來(lái)各種天然溫室氣體成分的源和匯的自然平衡,使大氣中的溫室氣體濃度呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)趨勢(shì)，使得工業(yè)化以來(lái)的大氣溫
4、室效應(yīng)比工業(yè)化以前處于自然平衡狀態(tài)時(shí)更強(qiáng)。許多科學(xué)家根據(jù)近代的氣象觀測(cè)記錄認(rèn)為，隨著溫宗氣體排放量增加，氣溫隨之升高,得岀全球氣候?qū)⒊掷m(xù)變暖的結(jié)論，這也是比較主流的看法。所以為了防止全球氣候變暖，1997年12月，149個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表在R本京都通過(guò)了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體排放量以抑制全球氣候變暖的《京都議定書》，這個(gè)議定書制定的根據(jù)就是溫室氣體濃度和氣候的關(guān)系，而簽署或不簽署乂涉及到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，涉及到一個(gè)國(guó)家的重大利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,所以各國(guó)在溫室氣體排放過(guò)程與機(jī)理、氣候變化數(shù)值模擬、氣候變化対自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的影響和對(duì)策、減緩氣候變化的対策等方血開展了一系列的研究，而対溫
5、室氣體與全球氣候變化關(guān)系的研究是其中的主要部分。13.1.1溫室效應(yīng)與溫室氣體太陽(yáng)不停地以輻射方式向宇宙空間放射出巨大的能量。照射到地球的太陽(yáng)輻射，首先通過(guò)大氣層，然后到達(dá)地面。但大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收，平流層以上主要是氧和臭氧對(duì)紫外輻射的吸收。臭氧在大氣中含量很少，但對(duì)太陽(yáng)短波輻射吸收很強(qiáng)，由于臭氧的吸收，使得小于0.29m波段的太陽(yáng)輻射不再能到達(dá)地面，這保護(hù)了地球上的生物免遭紫外輻射的傷害。平流層至地面主要是水汽對(duì)紅外輻射的吸收。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收多位于太陽(yáng)輻射光譜兩端能量較小的區(qū)域，對(duì)于可見(jiàn)光部分吸收較少，可以說(shuō)大氣對(duì)可見(jiàn)光是透明的。太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層到達(dá)地面，地球表面在吸收太
6、陽(yáng)短波輻射增熱的同時(shí)，本身乂放出長(zhǎng)波輻射而冷卻。大氣對(duì)太陽(yáng)短波輻射吸收很少，但對(duì)于地面長(zhǎng)波輻射卻能強(qiáng)烈地吸收。因此人氣的直接熱源是地面放出的長(zhǎng)波輻射。從地面獲得能量來(lái)看，太陽(yáng)輻射是主要的，從人氣獲得能量來(lái)看，地面輻射是直接的。由于大氣對(duì)太陽(yáng)短波輻射吸收很少，易于讓人量的太陽(yáng)輻射透過(guò)而到達(dá)地面，同時(shí)人氣又能強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射，使地面輻射不易逸出大氣，大氣還以逆輻射返回地面一部分能量，從而減少地面的失熱，大氣對(duì)地面的這種保溫作用，稱為“大氣保溫效應(yīng)”，習(xí)慣上稱溫室效應(yīng)。據(jù)計(jì)算，如果沒(méi)有地球大氣，地面的平均溫度將是一23°C,實(shí)際上地面平均溫度為15°C,這說(shuō)明由于大氣的存在，使地面溫度
7、捉高了38°C。大氣成分中水汽、液態(tài)水、二氧化碳(CQ)、甲烷(Clh)、氧化亞氮(N20)及臭氧(0：0均口J吸收地面長(zhǎng)波輻射，由人類活動(dòng)產(chǎn)生的新的大氣成分氟里昂或氯氟坯類化合物(CFCs)、氫代氯氟坯類化合物(MFCs)、氫氟碳化物(IIFCs)、全氟碳化物(PFCs)、六氟化硫(SF6)也能吸收地面長(zhǎng)波輻射使大氣增溫，這些大氣成分統(tǒng)稱為溫室氣體。溫室氣體中水汽對(duì)輻射的吸收最強(qiáng)，范圍授廣。水汽在附近和大于24〃ni波段的透過(guò)率很小，即吸收率接近于1。水
