碳的地下封存

引言 减少温室气体排放量的需要 随着地球大气层中二氧化碳和其他温室气体浓度的不断上升,自然温室效应不断增强,这将导致全球气候变化。这些气候变化的特征、程度和时限是不可确定的,但一种主要的气候变化是可预测的,即全球平均气温上升。图1中的观测结果表明,由于外在因素的影响,例如火山尘和太阳辐射输出,全球平均气温逐渐增加且很有可能已超出气候自然变化的范围。     

国际温室气体减排情景方案比较分析

在整理、介绍主要国际组织、国家、研究机构和一些学者所提出的温室气体减排情景方案、减排目标和设想的基础上,对当前国际上主要的温室气体减排情景方案的温室气体减排目标、大气温室气体浓度目标和温度控制目标进行了归纳、比较和综合分析。研究结果表明：①国际组织和主要国家对温度升高的控制目标总体以2℃为主,即到21世纪末,将大气温度控制在不高于工业革命前2℃的范围内;②国际组织和主要国家的温室气体减排方案一般都倾向于在2050年将大气温室气体浓度控制在450×10^-6~550×10^-6CO₂e（二氧化碳当量）的范围内,但各个方案中有关具体的减排责任分配、减排措施和减排量分歧仍然较大;③在确定温室气体减排目标和减排配额时,国际组织和主要国家一般都按照“共同但有区别”的原则,倾向于为发达国家制定减排目标,但也有个别方案认为发展中国家也应承担量化的减排义务。     

天然气水合物与全球气候变化

天然气水合物作为21世纪的重要能源已受到广泛认可和高度关注。与此同时,作为一个重要的气候致变因素,在地质历史时期中天然气水合物在自然条件下的突然分解释放甲烷气体可能造成全球气候变暖、地质灾害和生物灭绝等负面影响仍不容忽视。本文通过分析天然气水合物的稳定性与分解释放甲烷气体、天然气水合物对气候的反馈机制以及天然气水合物的分解在地质历史时期中对全球气候变化的可能影响,如新元古代“雪球”地球的终结、古新世一始新世极热事件和第四纪冰期后气候快速变暖等,对天然气水合物在全球气候变化过程中的作用进行了探讨。     

国际主要温室气体排放数据集比较分析研究

温室气体排放数据集是国际上开展温室气体排放评价与减排责任谈判的数据基础。对国际上温室气体排放的数据集进行了细致的调研和分析,收集并较为全面深入地比较分析了美国能源信息管理局（EIA）数据集、世界资源研究所（WRI）数据集、美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心（CDIAC）数据集、联合国气候变化框架公约（UNFCCC）数据集和OECD国际能源署（IEA）数据集等5个全球尺度的国际主要温室气体数据集的主要信息。概括了这5个国际主要温室气体数据集的开发机构概况、分析了数据集的详细特征、定量比较了这些数据集的可用性与差异。     

青藏高原气候变化的若干事实及其年际振荡的成因探讨

利用1961-2012年青藏高原88个气象台站逐月气温、降水以及温室气体等气候系统监测资料和CMIP5输出的未来气候变化情景数据,分析了近52年来青藏高原气候变化暖湿化的若干事实,揭示了其年际振荡与温室气体、高原加热场、高原季风、AO等气候系统因子的关系,预测了未来20~40年青藏高原可能的气候变化趋势。研究表明：近52年来青藏高原在总体保持气候变暖的趋势下自2006年以来出现了某些增暖趋于缓和的迹象,较全球变化滞后了8年左右;降水量的增加在青藏高原具有明显的普遍性和显著性,气候变湿较变暖具有一定的滞后性,降水量变化的5年短周期日趋不显著,而12年、25年较长周期逐渐明显且仍呈增多趋势。由于温室气体、气溶胶持续增加、高原夏季风趋强、ENSO事件和太阳辐射减少,青藏高原气候持续增暖但有所缓和;春季高原加热场增强、高原夏季风爆发提前且保持强劲,使得高原春、夏季和年降水量增加,而秋、冬季AO相对稳定少动,东亚大槽强度无明显变化,高原冬季风变化不甚显著,导致了高原秋、冬季降水量无明显变化。未来20~40年青藏高原仍有可能继续保持气温升高、降水增加趋势。     

二氧化碳的地下封存

概述 二氧化碳（CO2）是导致全球气候变暖的主要原因,然而由于人类活动的影响,地球大气中二氧化碳的含量正在逐步增加。专家们建议,必须尽快采取一系列措施来减少进入大气的二氧化碳量。其中的一些方案是在工业生产过程中捕集数百万吨的二氧化碳,并把二氧化碳封存于地下——称为二氧化碳捕集与封存（CCS）。本文将阐述二氧化碳地质封存原理并对下述常见问题予以解答：     

全球气候变化对森林生态系统影响的研究(述评)

由于大气中二氧化碳等温室气体浓度的急剧增加,全球气候正呈现变暖多雨的趋势。全球气候变化对森林生态系统影响的研究是现代森林生态学的一个重要发展方向。本文综述了全球气候变化对森林生态系统影响研究的目的、内容和主要方法。全球气候变化将不同程度地影响森林生态系统分布、组成、结构、功能和生产力,同时也将影响生物多样性。森林生态系统的长期定位监测、实验生态学和生态系统的计算机建模是开展全球气候变化对森林生态系统影响研究的主要方法。最后简要探讨了全球气候变化对我国森林生态系统影响研究的现状及存在的问题。     

中美气候变化联合声明为国际应对气候变化行动注入新活力

正2014年11月12日,中美两国发布《中美气候变化联合声明》,宣布清洁能源发展合作与温室气体减排方面的双边协议:美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%~28%的全经济范围减排目标并将努力减排28%;中国计划2030年左右CO2排放达到峰值且将努力早日达峰,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。中美两国新的减排目标为2015年气候谈判做出了重要的承诺,以合作的方式寻求建立互信和促进全球能源转型,为国际应对气候变化行动注入新的活力。中美两国减排目标的确定是根据现有政策措施开展密集的碳减排成本效应分析。中美两国新的减排承     

封存二氧化碳能否有助于减排温室气体

引言 化石燃料供应全世界能源的75％～80％,占全球CO2排放量的四分之三。依照预测,如果人类不采取具体措施,把人为影响气候减小到最低限度,那么化石燃料燃烧排放CO2的规模在21世纪将会扩大。由此产生的后果,即全球气温上升1．4～5．8℃,气候变化和自然灾害数量的增加,会对后代产生不利的影响。     

酸气回注——以土库曼斯坦阿姆河右岸 封存场地适应性评价为例

酸气回注技术既是碳减排技术之一,又可在一定程度上缓解硫磺供需矛盾,降低酸雨发生频次,并有利于环境保护的绿色执行技术之一,因此,正日渐受到全球关注。土库曼斯坦阿姆河右岸区块是中国海外天然气的重要来源地之一,在中石油国际合作开发过程中,考虑到硫磺市场价格波动性及后续运输距离的不确定性等不利因素,与传统硫回收工艺相比,酸气回注技术值得研究与分析。限于中亚特殊地缘与环境特征,其酸气封存场地的选择尤为重要。本文参考二氧化碳封存选址原则,提出运用酸气回注的地质工程学方法,对阿姆河右岸酸气回注封存场地进行适应性评价。首先,选择适应酸气封存选址的指标,包括研究区地质构造稳定性、地震和断裂发育情况、地层压力、地温、储层孔隙度和渗透率、盖层封闭性等;然后根据区域实际地质情况,对每个指标进行权重赋值,运用层次分析法来进行盆地级评价;最后,参照利用沉积微相和更细的储层物性资料,进行了更细级别的封存场地优势带分析,为下一步工作指明方向。     

古气候演化特征、驱动与反馈及对现代气候变化研究的启示意义

古气候与现代气候变化研究如何有效结合,特别是古气候研究如何为理解现代气候变化过程提供背景条件、边界约束和理论框架,值得深入探讨。文章以现代、历史时期、全新世、晚第四纪和新生代为时间基线,回顾阐述了过去气候演变特征、成因机制及其对现代气候变化研究的启示意义,探讨了过去与现代气候变化融合研究中存在的不确定性。过去气候演化过程的研究,加深了人们对地球气候系统运行机制的理解。研究表明,各个时期中,地球气候经历了不同相位、幅度和速率的变化,气候系统各分量之间发生了复杂的相互作用,以地表温度为代表的地球表面热力环境演化是各不同阶段气候变化的基本表现形式。全球温度变化不仅受到太阳输出辐射、地球轨道参数和地球构造运动等的影响,而且与地球表层水圈中的海洋、冰冻圈中的大陆冰盖、生物圈中的海洋浮游生物和陆地植被,以及大气圈中的温室气体、粉尘气溶胶、水汽和云等活跃组分之间,存在着多尺度复杂反馈作用。在同一时间尺度上,气候系统分量的互馈通路可能是同向的、可比的,各分量之间的对应关系或具有一致性,研究结论对于预估未来气候变化有借鉴意义;但在不同时间尺度上,气候系统各分量之间的相互联系机制可能难有一致性和可比性,古今互鉴,就需要慎重。

     

内蒙古半干旱草原气候生态相互作用问题——IMGRASS计划初步结果

IMGRASS计划 (内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 )旨在通过野外实验、过程分析和数值模式研究理解中纬度半干旱草原气候生态相互作用中的多种时空尺度和多种物理化学生物学过程的作用 ,以及人类活动的影响。文中介绍部分与全球变化和人类活动相关的初步研究结果 ,主要是 :(1)冬季风、大区域地表环境和本区地形的结合对浑善达克沙地在长时间过程形成的作用 ;(2 )夏季风、本区地形和植被对本区夏季降水的水汽通道和降水分布有重要作用 ;(3)实验区内不同类型地表与土壤表现出明显不同的地气交换通量特征与不同的边界层结构 ;(4 )草原温室气体 (N2 O ,CH4 ,CO2 )收支的定量测量与过程研究表明 ,温带草原N2 O源强较IPCC 2 0 0 1报告估计值偏低 ,而草原CO2 收支表现出很强的变动性 ;(5 )人类活动干预下的草原退化与恢复演替表现出该区域普遍的规律与对气候的依赖 ,提供可持续发展的人类对自然草原放牧强度的阈值。