大气中CO_2增加的严重后果

美国海洋大气局发表了一篇关于大气中二氧化碳(CO_2)增加将会带来什么后果的综合报告.这篇报告是为美国环境科学情报中心提供的.报告指出:1850年以来,大气中CO_2的含量增加了8-27%(以工业时代以前的CO_2含量的估算为准);1958年以来增长了5%.但上述CO_2的增加对     

小资料

自1850年以来100多年中,人类的活动使地球大气中的二氧化碳含量从290ppm增加至330ppm.总增加量的1/4是在最近10年中造成的.如果这个趋势延续下去,到公元2000年时,大气中二氧化碳的含量就会     

Regional earth system modeling: review and future directions

耦合区域地球系统模式(RESM)现在仍处于早期的发展阶段,在本文中,我们对其近期相关进展进行了回顾。到目前为止,已经开发出了耦合的区域大气–海洋–海冰、大气–气溶胶和大气–生物圈模式,但总体它们仅在有限的区域得到应用,需要更多的工作来评估其在更多区域的可移植性。我们认为RESM发展中的未来挑战,是在大气、海洋、冰冻圈、生物圈、化学圈以外,同时将人类及其活动成分以完全相互作用的方式引入进来。     

二氧化碳与气候的最近研究结果

对于大气中二氧化碳含量的不断增加,人们通常从两方面去进行研究。1.预测二氧化碳含量的未来增加趋势。这一方面要用到经济发展模式以计算未来工业上的二氧化碳排放量;另一方面还要通过对大气、海洋、生物圈、沉积物等中二氧化碳的储存量及其相互交换进行细致的测量,以建立二氧化碳的循环模式。2.预报大气中二氧化碳含量大量增加对气候系统可能产生的影响。大气中二氧化碳含量增加后显然会影响到辐射的传输。其中第二个问题与气象学者和气候问题研究者的关系特别密切,迄今对此已有大量的研究,即以二氧化碳对气候影响的理论研究来说,近几年来所发表的研究成果已不下数百篇。本文归纳各家研究成果,指明要点,分别异同,在此基础上进行综合评述。     

谈谈CO_2的变化

大气中CO_2的容积含量一般为0.03％,即320PPm。从本世纪以来浓度已有了增加并在继续增加,增加速率还有增长的趋势,大气CO_2含量的增加主要是由于矿物燃料使用量增加(研究表明,大气中CO_2含量的增加大约相当于矿物燃料燃烧时放出的CO_2的50％),人类活动的增加和更多的开发利用也增加了CO_2的释放。     

全球的海况变化

气候系统是包括大气圈、海洋、陆地、冰雪、生物圈的综合系统。海洋占地球总面积的70％,对气候的形成起很大的作用。一、全球海面水温的长期变化 1.综合海洋气象数据集美国国家海洋大气局(NOAA)根据全世界的船舶观测制作的综合海洋气象数据集,搜集了1854年到1986年的风、气压、     

气候变暖对全球农业的可能影响

1 引言 人类活动导致大气中CO_2急剧增加。根据1990年的监测,其浓度已达353ppm(parts per million的缩写,意即百万分之几)。比工业革命时期(公元1750～1800年)增加近25％,高于16万年以来的任何一年。目前每年仍增加1.8ppm(相当于0.5％)。 2 气候构想 气候构想是在大气环流模式(GCM)2×CO_2气候模拟结果和使古气候复原的基础上做     

生物圈变化与气候

近百年来全球气候变化的总趋势是地面气温逐渐变暖*[1],虽然40—60年代有一些小的波动。一般认为当代气侯变暖的主要原因是大气中CO_2及其它温室气体的增加。而CO_2的增加,又主要是由于人类进入工业化社会后煤、石油等矿物燃料的燃烧所造成的。然而也有不同的看法,Woodwell[2]详细讨论了生物圈变化的极重要的潜在作用,他认为到上世纪末采伐森林和扩大耕地已经成为大气中CO_2的第二种来源,它在数量上和迄今由于使用地下燃料所造成的CO_2源相当,因此应该重新评价现有CO_2的循环模式。图1是Robock[3]1985年给出的包括植被在内的气侯反馈图,植被通过与大气成份、反射率、蒸散等过程的反馈而与气候相互作用。因此必须高度重视研究生物地球化学过程和物理过程及其对气候的影响,还必须研究人类活动对这些过程的干扰。本文将分四个问题对此进行简单介绍和评述。     

大气中CO_2含量增长后的温室效应对我国未来农业生产的可能影响

大气中CO_2含量升高引起的气候变化是目前人们十分关注的问题,地球变暖是不少科学家的共同看法.本文根据赵宗慈估算的CO_2含量增加1倍时对我国气候的可能影响,分析了这种变化对农业热量资源及农业生产的可能影响.结果表明:积温将增加无霜期延长,种植界线向北推移,对我国粮食产量的影响区域间差异较大,三北地区为增产趋势,华南为减产趋势.     

一堆气候模式的灵敏度分析

在本文中我们设计了一个只有垂直方向的一维气候模式。该模式可以用来研究大气中CO_2气体浓度从330增加到660ppm时地面温度的变化。同时我们将分析几个反馈机制对气候系统灵敏度的贡献,其中包括大气湿度反馈、云反馈和地面反射率反馈等机制。     

大气中二氧化碳浓度的测量

一、引言许多气体对大气形成所谓的温室效应,二氧化碳是其中最重要的一个,其他还有H_2O、CH_4、N_2O、O_2、CO等。CO_2在12—18微米波段吸收很强,拦截了原会直接散失到太空去的地球辐射。这些气体的温室效应的总和使地球地面温度比行星辐射温度高出大约35°K,这对于生物生存是至关紧要的。四十多年前卡伦德(Callendar)提出,大气中CO_2浓度在增大,这可能是当时观测到北半球增温的原因。普拉斯(Plass)1956年计算得到,如果大气中CO_2浓度增加一倍,平均地面温度会增加3.6℃。大气CO_2的测量五十年代末还不充分,从1957年     

IPCC确定的几种未来大气CO2浓度水平对人为CO2排放的限制

用三维海洋碳循环模式和一个简单的陆地生物圈模式计算了IPCC(政府间气候变化委员会)未来大气CO2情景中海洋和生物圈的吸收,并结合土地变化的资料得出燃料的排放值。结果表明：尽管在所有的构想下,为了使大气中CO2浓度达到稳定必须减少排放,但对应不同的IPCC未来大气CO2情景,对人为CO2排放的限制是很不相同的。     

地球系统模式中的碳循环及其检验

<正>世界气候研究计划(WCRP)提供的耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)的地球系统模式(ESM)较之以前增加了较为复杂的碳循环,即在原有的全球大气耦合海洋环流模式(AOGCMs)中,把大气与陆地和海洋碳循环过程加入,这样较真实地再现碳循环和物理气候系统之间的相互作用~([1])。为了表征它们之间的相互作用以及考虑碳循环响应于未来的气候变化和CO_2的变化,经常考虑碳—浓度参数化和碳—气候反馈参数化,这是两个强的和相反的反馈。碳—浓度参数化是度量陆地和海洋碳库对大     

用全球大气混合层海洋环流模式模拟二氧化碳增加对土壤湿度季节变化的影响

本文利用全球三维大气耦合混合层海洋环流模式模拟大气中二氧化碳浓度增加对土壤湿度的影响。敏感试验(2×CO_2)与控制试验(1×CO_2)对照表明,当大气中二氧化碳浓度增加时,全球土壤湿度在各季发生明显变化。其中两半球低纬度地区在冬季土壤温度变温,两半球中纬度地区则在各季土壤湿度变干,北半球高纬度地区土壤湿度在夏季变干,其余各季变温。分析大气中二氧化碳浓度增加造成土壤温度全球变化的可能物理机制表明,地面水循环和热量循环是重要的因素。     

GOSAT卫星二氧化碳遥感产品的验证与分析

本文利用全球地基二氧化碳柱浓度观测站点(Total Carbon Column Observing Network,TCCON)18个站点CO_2地基观测数据对GOSAT(Greenhouse gases Observing Satellite)2009—2017年的大气CO_2遥感反演产品进行验证分析,结果显示卫星CO_2遥感产品与地基遥感观测结果较为一致,在东亚、北美、欧洲和大洋洲四个区域内卫星遥感产品与地基观测的平均偏差分别为2. 23±2. 69、2. 19±2. 19、2. 01±2. 49、1. 59±1. 79 ppm,相关系数不低于0. 75。卫星在30°S～60°N范围内的产品精度较高,而在高纬地区产品精度稍低。本文进一步利用GOSAT L2 XCO_2遥感反演产品对全球大气CO_2的长时间序列变化进行了分析,结果表明2009—2017年全球大气CO_2浓度呈持续上升趋势,全球年平均增长率为2. 22 ppm·a~(-1),增长较快的国家和地区包括中国、美国、印度和非洲,受与厄尔尼诺有关的自然排放影响,2016年相对上一年的增长量最多,年均CO_2绝对增量在3 ppm以上。     

季风异常,ENSO事件和地气角动量交换

季风异常和ＥＮＳＯ事件是发生在低纬地区的年际大气和海洋异常现象。本文把近年来这方面的分散研究集中到固体地球，全球海气相互作用的地球系统中来，揭示出季风异常和ＥＮＳＯ事件以及其它的大气和海洋事件的固海气相互作用的反映。这一分析具体得到下列认识：（１）南方涛动（ＳＯ）是太平洋东西部海温异常与山脉地形共同作用在海平面气压场上的反映；（２）在地球系统的年际变化中，除了大气对海洋的动力作用和海洋对大气的热力     

海洋在CO2增暖事件中的作用

本文以海洋在CO_2引起的增暖事件中的作用为线索,评介了近几年来国外利用大洋环流模式和海-气耦合模式所进行的若干研究工作,其中包括海洋对大气热异常的响应,海洋热输送作用对模式气候敏感性的影响,热异常向海洋中渗透的物理机制,和海-气耦合模式对CO_2增加的平衡响应,以及对于CO_2突然增加和逐渐增加的两类迁延响应的差异。     

ENSO与火山活动的共同作用对大气CO_2浓度年际变化的影响

利用Mauna Loa和南极站点月均观测大气CO_2和δ~(13)C资料分析了大气CO_2浓度的年际变化特征,发现大气CO_2浓度年际变化与ENSO呈正相关而与火山喷发指数呈负相关。大规模火山喷发能够降低强ENSO对大气CO_2浓度的年际变化的影响,不仅与喷发强度有关,还与持续作用时间有关。ENSO与火山喷发共同影响大气CO_2浓度年际变化,而分析期间内的El Chichon和Pinatubo喷发后大气CO_2和δ~(13)C年际变化的差异则受ENSO和火山喷发的强度以及两者的相对起始时间的影响。δ~(13)C分析结合Keeling Plot计算表明,ENSO对大气CO_2浓度年际变化的影响主要通过影响陆地生态系统生产量的变化,而火山喷发对其影响则通过因温度降低和海洋施肥效应所引起的海洋吸收增加。     

植物未必能抑制温室增暖

植物和土壤是CO_2的源还是库,对推断当前大气中CO_2的增高和下个世纪温室增暖潜力是一个争论的焦点.根据过去推断未来,Adams等人提出,冰河末期地球生物圈中所含的碳比现在明显地少.这是基于对冰河末期地面植被分布极值与现在植被分布图比较的分析所得出的最佳估计.碳的贮存量的增加是由于冰河期的冰覆盖地区森林     

大气中二氧化碳的排放及其同世界气候的关系

1.引言假设太阳能的供给常年不变,全球气候变化就是由大气的重要成份(CO_2,水汽和臭氧)与大气的其它成份的比例的改变引起的.另外,自然界诸如火山等事件以及人类活动也会把尘埃和气溶胶(气雾)排入大气,这对气候也会产生重大影响.相对而言,排入大气的CO_2影响并非很大,而火山爆发所喷放的尘埃对气候产生的短时间影响则要严重得多.再则,矿物燃料和木材的燃烧对大气混浊度和雾的形成有很大影响,因此也就严重影响到了大气质量.大气混浊及雾的形成,使得地球反射率增高,大量太阳能量被反射回去,造成高层大气的平衡温度下降.一般说来,这类影响还不像“矿物燃料燃烧引起大气CO_2增加,从而由于温湿效应造成环境温度上升”这种大家所熟悉的论点为人们所了解.