温室气体的种类和特征

《京都议定书》附件A给出了人类排放的温室气体主要有6种,即二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、和六氟化硫(SF6)。其中对气候变化影响最大的是CO2。它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63％,在大气中存留期最长可达200年。这6种主要温室气体的增温效应     

SF6气体的辐射强迫和全球增温潜能的研究

IPCC(2007)指出, 六氟化硫(SF6) 作为臭氧消耗物质 (ODSs) 的部分替代物质, 近年来排放量大大增加。它作为控制排放的人造长寿命温室气体之一已经被列入《京都议定书》。但是, 目前在臭氧消耗物质替代品中, 对SF6的辐射强迫和全球增温潜能的研究较少, 而且所用的谱吸收资料陈旧。本文采用最新的分子吸收数据库HITRAN2004中的SF6的吸收截面数据, 利用Shi(1981) 的吸收系数重排法, 建立了SF6的相关k分布的辐射计算方案, 在此基础上研究了SF6在晴空大气下的辐射效率和全球增温潜能, 并首次计算了SF6的全球温变潜能, 与其全球增温潜能进行了比较。本文的研究表明: SF6的辐射效率为0.512 W/m2, 经过大气寿命调整之后的辐射效率为0.506 W/m2, 二者差别不大; 根据IPCC (2007) 给出的排放情景, 到2100年, SF6在大气中的体积分数将达到35×10-12～70×10-12, 引起的相应辐射强迫将在0.004～0.028 W/m2之间变化; 相对于二氧化碳的100年全球增温潜能为2.33×104, 比IPCC(2007)的结果大2.2%; 100年的持续排放的全球增温潜能为2.26×104, 与其他长寿命人造温室气体一道, 其对全球变暖的长期影响不容忽视。     

2℃阈值

欧盟在温室气体长期减排方面一向宣传3个目标:全球平均升温幅度不超过工业化前2℃、大气中温室气体浓度控制在450×10-6CO2当量、2050年全球温室气体排放至少比1990年减少50%。2009年底于哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第15次缔约方会议(COP),在《哥本哈根协议》中接受了2℃这个目标[1],2010年底于坎昆     

瓦里关大气本底观象台CO2、CH4观测过程的质量控制

以中国大气本底基准观象台的温室气体(CO2、CH4)观测仪器为例,从仪器运行的稳定性和各级标准气体标定两个方面介绍了温室气体观测数据的质量控制方法.结果表明,瓦里关大气本底台的CO2、CH4观测仪器运行稳定,观测数据具有很高的精确度和可信度.经过严格质量控制的温室气体实时测量数据报送到世界气象组织下属的温室气体数据中心,成为各国科学家分析欧亚大陆温室气体本底浓度的主要依据.     

IPCC第一工作组关于气候变化的科学评价报告概要

我们确信: 1.客观存在着一种温室效应使得地球变得更暖。 2.人类活动产生的排放物正在逐步增加,大气中的温室气体〔二氧化碳、甲烷、氯氟烃烷(CFCS)及氧化氮〕含量的增加进一步增强了温室效应,其结果将使地球表面进一步变暖,主要的温室气体——水汽的含量将随地球变暖而增加,反过来又将进一步增强温室效应。计算得到: 1.某些气体对于气候变化可能具有比其它气体更有效的作用,并且它们的相对效果能够估计,二氧化碳在过去时段内对温室效应的增强所起作用超过一半,并且在将来依然起相似的作用。 2.大气中永久性气体含量(二氧化碳、氧化氮及CFCS)在排放中调节是很缓慢的。按现在的速率连续排放所增加的含量将使我们承担几十年至几百年的责任。按目前     

瓦里关温室气体本底研究的主要进展

由于温室气体浓度显著增长及其在气候与环境变化中的作用,国际上众多的科学计划和观测体系都把它们的时空分布、源汇及趋势列为重要内容,获得的各种资料在评价人类活动对气候和环境的影响及有关对策研究中起着关键作用。文章阐述了在中国内陆本底地区开展温室气体长期、定点观测的意义和必要性,系统地讨论了10多年来中国瓦里关本底站温室气体本底研究的主要进展。利用瓦里关经严格国际比对和质量控制的大气CO2、CH4长期观测资料,结合同期的地面风资料进行统计分析,建立了瓦里关大气CO2和CH4本底资料筛选方法;利用本底观测资料,研究了瓦里关大气CO2及其δ13C、CH4和CO本底变化及源汇特征所体现的亚洲内陆地域特点和全球代表性,并进一步与同期、同纬度海洋边界层参比值(MBL)以及北半球其他6个大气本底站同期观测数据对比分析,发现了瓦里关大气CH4和CO独特的季节变化并探讨了成因;根据空气团后向轨迹簇所途经的下垫面源汇同观测的大气CO2和CH4浓度变化之间的关系,探讨了瓦里关大气CO2和CH4的输送来源;利用Hysplit-4扩散与输送模式,计算了冬、夏典型月份人为源和自然生态系统源汇对瓦里关大气CO2浓度变化的贡献。并在现有基础上,提出了有待进一步解决的科学问题。     

气候变暖及生态工程对策浅议

在对二氧化碳等温室气体简要分析的基础上 ,就如何减少大气中的温室气体、减缓气候变暖问题 ,从开发绿色能源和林业生态 2个方面浅议了应采取的生态工程对策。     

名词解释

温室气体(Greenhouse gas,GHG)温室气体是指大气中由自然或人为产生的能够吸收和释放地球表面、大气和云所射出的红外辐射谱段特定波长辐射的气体成分。该特性会导致温室效应。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)     

地球增暖新论

大气中CO_2及其他“温室”气体不断增加,它们已开始增暖地球了吗? 科学家们急切地期待问题的答案,他们还尝试验证气候模式,以便预报在未来一个世纪里,由于温室气体的作用,气温将上升.一般认为,温室气体捕获从地球逃逸的热,并重新释放给地球,继而使地球增暖.就这一答案,科学家们一直未能确信的一个原因是,过去对地球温度的估计几乎只是基于覆盖地球三分之一的陆地资料.     

中国氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫排放源初步估算

通过调研大量资料和统计分析,初步估算出1995年中国氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）这6种温室气体的排放量,分别为2244、2581.2和215t,分别占当年全球排放总量的0.9%、6.45%和3.7%。     

关于温室气体浓度变化及其引起的气候变化的几个问题

阐述了当前全球温室气体浓度的增加及其引起的气候效应,讨论了气候变化研究中存在的许多不确定性,如未来温室气体的浓度如何变化,未来气候如何变化,以及气候影响的评价问题等.最后,强调了未来气候变化基础研究中需要注意的问题.       

中国控制和管理氢氟碳化物的机遇与挑战

控制温室气体排放、减缓气候变化已成为国际社会关注的热点,中国作为温室气体排放大国,承受着巨大的国际压力。未来一段时间内,如果按照发达国家的技术路线,中国的氢氟碳化物（HFCs）的生产和消费将快速增长,其排放量将迅速增加。采用低全球增温潜势（GWP）技术及采取减排措施,HFCs领域具有很大减排潜力;将HFCs减排纳入中国减排温室气体的整体战略中,对推进国家水平的温室气体减排将作出重要贡献。当前,中国面临着重要机遇,比如针对含氟温室气体相对完备的履约机制可保证一定的减排技术转让和资金支持,履约行动将促进相关行业的节能减排与技术创新等;同时中国也面临着挑战,比如HFCs的巨大消费需求及其排放量的迅速增长,尤其是HFCs替代技术存在局限性等。     

中国二氧化碳排放源现状分析

通过对20世纪90年代中国几个主要温室气体研究项目中关于二氧化碳(CO2)排放源研究结果的综合分析,结合最新资料,对1990年的中国CO2排放源进行了收集和完善,对1994年中国CO2排放源重新做了计算.其中,工业生产过程的CO2排放,在以前的研究中仅仅计算了水泥一项,本研究中我们增加了石灰、钢铁、电解铝三项,力求使结果更接近实际情况.结果表明,1990年和1994年中国CO2矿物燃料燃烧和工业过程总排放分别为2218.9×106t(合605.1×106t碳)和2787.8×106t(合760.3×106t碳),分别占当年全球CO2总排放的10.2%和12.7%.能源和工业生产活动的CO2排放均有不同程度的增长.矿物燃料燃烧是中国CO2的最大排放源,占总排放的90%以上.对CO2排放源的不确定性分析表明,中国CO2排放存在大于10%的减排潜力.     

发达国家HFCs管控政策法规及对中国的启示

作为受《蒙特利尔议定书》控制的氟氯化碳（CFCs）和氟氯烃（HCFCs）的替代品,氢氟碳化物（HFCs）由于具有较高的全球增温潜势（GWP）值而在近年受到国际社会的广泛关注。目前部分发达国家已制定并实施相关政策法规控制HFCs的生产、消费和排放,如欧盟的新F-Gas法规以配额管理的方式对HFCs进行总量控制,美国通过新制冷剂替代计划（SNAP）计划筛选替代品及实施禁用年限逐步替代HFCs等。通过分析比较发达国家政策法规的区别和共性,建议中国在未来应将HFCs控制纳入法律法规的管制范畴,并遵循总量控制原则,利用全生命周期管理的手段逐步实现HFCs的排放管控。     

中国汽车空调行业淘汰HFC-134a技术选择与政策建议

HFC-134a在中国汽车空调行业广泛使用,并已成为中国目前排放量最大的有意生产和使用的HFCs之一。欧盟和美国已经颁布相关法律法规控制包括HFC-134a在内的含氟温室气体的消费和排放。如果选择低全球变暖潜势（GWP）替代技术,中国汽车空调行业将具有巨大的温室气体减排潜力;伴随着汽车空调系统需求呈现的多样化,现有替代技术如HFO-124yf、HFC-152a、CO₂等各有优势和不足,需要综合考虑它们的经济成本、市场化可行性以及安全风险和环保标准;制定HFC-134a淘汰政策、积极推进替代技术的研究和应用,以积极响应国际社会加快淘汰HFC-134a的行动,也是落实2014年《中美气候变化联合声明》中提出的关于削减全球氢氟碳化物的行动。     

上甸子本底站卤代温室气体大气浓度短期波动的个例分析

利用轨迹分析法、印痕分析和流场分析法,结合上甸子站卤代温室气体H-1301、HCFC-22、CFC-11和SF6在线浓度观测数据,选取2012年9月7-12日上甸子测站卤代温室气体浓度短期波动典型个例进行分析.轨迹分析结果表明：7日12时,污染发生前,气团主要来自较远的偏西北、偏北方向,水平输送距离长,移动迅速,垂直高度高,对应的卤代温室气体浓度偏低,H-1301、HCFC-22、CFC-11和SF6的体积分数分别为4x10-12、350x10-12、260x10-12、10x10-12;9、10日有一定比例的气团在测站的偏南区域近地面回旋打转,水平输送距离短,垂直高度低,在边界层内缓慢移动,不利于污染物在边界层内扩散,导致卤代温室气体浓度偏高,对测站浓度的短期抬升贡献较大,9日12时H-1301、HCFC-22、CFC-11的峰值体积分数分别达到45x10-12、1 200x 10-12、310x10-12,10日03时SF6的峰值体积分数达到28x10-12;11日西南方向回旋气团消失;12日气团完全来自较远的西北方向且轨迹移动较快.印痕分析与轨迹分析结果一致：7、8日敏感性系数较高区域主要分布在测站以北,9、10日敏感性系数较高区域分布在测站偏南,11、12日测站偏南的敏感性系数较高区域消失.流场分析结果表明：9、10日环流形势有利于污染物在测站区域累积,造成测站浓度的短期抬升.     

Climate Responses to Direct Radiative Forcing of Anthropogenic Aerosols,Tropospheric Ozone,and Long-Lived Greenhouse Gases in Eastern China over 1951–2000

A unified chemistry-aerosol-climate model is applied in this work to compare climate responses to chang- ing concentrations of long-lived greenhouse gases(GHGs,CO2,CH4,N2O),tropospheric O3,and aerosols during the years 1951–2000.Concentrations of sulfate,nitrate,primary organic carbon(POA),secondary organic carbon(SOA),black carbon(BC)aerosols,and tropospheric O3 for the years 1950 and 2000 are obtained a priori by coupled chemistry-aerosol-GCM simulations,and then monthly concentrations are in- terpolated ...     

东亚地区小冰期气候的模拟

本文使用ECHO-G全球气候模式对1550～1850年的小冰期气候进行了300个模式年的模拟,着重分析了东亚地区小冰期的温度变化特征,并与目前所得到的小冰期气候重建结果进行了对比。结果表明,在考虑了太阳辐射、火山活动、CO2和CH4等主要气候影响驱动因子的条件下,较好地模拟出了东亚地区的小冰期气候特征,并与其它手段的气候重建结果相吻合,显示太阳活动和火山活动是小冰期气候形成的主要原因。