上海交通大学：《人与环境 Human and Environment》课程教学资源（课件讲稿）第二章 全球环境问题

上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 人与环境 第二章全球环境问题

人与环境 第二章 全球环境问题

《人与环境》 同学认为的全球环境问题 同学最关心的全球环境问题 全球变暖 42 66.67 全球变暖 32 50.79 臭氧空洞 40 63.49 水污染 23 36.51 水污染 30 47.62 温室效应 16 25.40 温室效应 24 38.10 大气污染 10 15.87 大气污染 23 36.51 冰川消融 5 7.94 酸雨 21 33.33 生物多样性受损 4 6.35 土地荒漠化 18 28.57 全球气候变化 3 4.76 森林锐减/植被破坏 17 26.98 水资源危机 3 4.76 生物多样性受损 15 23.81 温室气体排放 3 4.76 冰川消融 15 23.81 土地沙漠化 3 4.76 光化学烟雾 14 22.22 臭氧空洞 2 3.17 固体废弃物剧增 14 22.22 生态环境及保护 2 3.17 海洋（石油）污染 13 20.63 人口剧增 1.59 海平面上升 13 20.63 海洋污染 1.59 水土流失 13 20.63 能源危机 1.59

同学认为的全球环境问题 全球变暖 42 66.67 臭氧空洞 40 63.49 水污染 30 47.62 温室效应 24 38.10 大气污染 23 36.51 酸雨 21 33.33 土地荒漠化 18 28.57 森林锐减/植被破坏 17 26.98 生物多样性受损 15 23.81 冰川消融 15 23.81 光化学烟雾 14 22.22 固体废弃物剧增 14 22.22 海洋（石油）污染 13 20.63 海平面上升 13 20.63 水土流失 13 20.63 同学最关心的全球环境问题 全球变暖 32 50.79 水污染 23 36.51 温室效应 16 25.40 大气污染 10 15.87 冰川消融 5 7.94 生物多样性受损 4 6.35 全球气候变化 3 4.76 水资源危机 3 4.76 温室气体排放 3 4.76 土地沙漠化 3 4.76 臭氧空洞 2 3.17 生态环境及保护 2 3.17 人口剧增 1 1.59 海洋污染 1 1.59 能源危机 1 1.59 《人与环境》

上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 当代主要环境问题 全球气候变化一变暖-极端天气 ©生态破坏—一 生物多样性-森林土地 ©资源枯竭 水-矿产能源-生物 环境污染 一大气-水土壤物理环境 ©人口剧增 环境问题的重要影响因素

全球气候变化——变暖-极端天气 生态破坏——生物多样性-森林-土地 资源枯竭——水-矿产-能源-生物 环境污染——-大气-水-土壤-物理环境 人口剧增——环境问题的重要影响因素 当代主要环境问题

上游充通大粤 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 早期环境问题与当代环境问题的区别 早期环境问题 当代环境问题 影响范围 局部区域 全球范围 涉及圈层 生物圈土壤圈 几乎所有圈层 驱动力 人力蓄力 化石燃料及其他能源 根源 生存 生存+享受 1升石油产生的能量相当于100双手一天产生能量

早期环境问题与当代环境问题的区别 早期环境问题 当代环境问题 影响范围 局部区域 全球范围 涉及圈层 生物圈-土壤圈 几乎所有圈层 驱动力 人力-蓄力 化石燃料及其他能源 根源 生存 生存+享受 1升石油产生的能量相当于100双手一天产生能量

苏川翔 三次泼长的混暖 (漠宣)期 上游充通大￥ (更高温度：不 14℃ 属于本时间范围) MA SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 鼙 生命 光合作用3 文核组测 开始 氧气之大气层 参见下图 46亿年前 46 2 寒武纪以前 2.1全球气候变化 大 温度 该度以下 24℃ 的冰 “温室” “室”时 140 多细胞海洋生命 陆生梳物， 动物 有脊椎鱼类出现 爬行动物恐龙 参见下晖 历史变化 最近的 6亿年 00 400 300 200 100 寒式纪。 志留纪 石炭纪 三叠纪白型纪 第三纪和 工业革命以来的变化 时期 写纪 泥然纪 二叠纪 株罗纪 第四纪 古生代 中生代 新生代 回=生物大灭绝 气温变化 24℃ ·放大 全球变暖 酒度 11℃ 15℃ 早期灵长目动物 巨类人猿 人科动物 最近的 全球变冷 6500万年 60 50 40 30 0 10参见下图 时鼎 古新世 始新世 新新世 中新世 上新世 新生代 干湿变化 该湿度以下的冰川期 极端气候 大 e.14C) 温度 wr放 直立人 10℃ 最近的 智人 200万年20 10 075 0.5 更新世（第闪纪）

2.1 全球气候变化 历史变化 工业革命以来的变化 气温变化 全球变暖 全球变冷 干湿变化 极端气候

上游充通大 Variations of the Earth's surface temperature for... Departures in temperature in "C (from the 1961-1990 average) 08- 08 the past 140 years(global) 04 04 0.0 00 04 -04 Direct temperatures 08 -08 1860 1880 1900 1g20 1940 1960 1960 2000 Departures in temperature inC(from the 1961-1990 average) 08 08 the past 1000 years(Northern Hemisphere) 0.4 0.4 0.0 00 04 04 08 -08 SYR-FIGURE 2-3 Direct temperatures Proxy data 1000 1200 1400 1600 1800 2000 IPCC WMO UNEP INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE 地球表面温度变化

地球表面温度变化

上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY Annual temperature trends:1976 to 2000 ● Trends inC per decade 1 -0.8.0.6.0.4-0.20+02+0.4+0.6+0.8 +1 ● SYR-FIGURE 2-6b 1976-2000年全球地表温度变化

1976-2000年全球地表温度变化

大气二氧化碳浓度与全球气候变化的关系 从南极洲Vostok.冰芯确定的全球气 400 温和C0,浓度的长期变化，改编自 Krebs,Fig.28.15 人类扰动 350 310 9601970198019902000 300 280 250 w 二氧化碳 200 150 450 400 -350-300-250-200-150 -100 +25 年酸/ka 20 1.0 -25 0.5 1998 5.0 0.0 -75 A 温度变化 -0.5 -1. 160 120 80 40 0 1000 1200 1400 160018002000 距今千年 公元年份

大气二氧化碳浓度与全球气候变化的关系

上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY Indicators of the human influence on the atmosphere during the Industrial era CO2(ppm) Radiative forcing(Wm) NaOpp Radiative forcing (Wm) 360 Carbon Dioxide concentration 5 015 310-Nitrous Oxide concentration 340 10 010 320 290 0.05 300 2804:g 0.0 270.. 0.00 260 250+ 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Sulfur CHaipp) Radiative forcing (Wm2) mg So per tonne of ice Sulfate aerosols 1750 Methane concentration 200 0.50 deposited in 1500 Greenland ice 50 SO,emissions 1250 from United States 025 and Europe 100 1000 (Mt S y) 35 750 0.00 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1400 1600 1800 2000 SYR-FIGURE 2-1 WG1 FIGURE SPM-2 @ IPCC WMO UNEP 人类活动对大气组成的影响

人类活动对大气组成的影响

上浒充通大粤 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY Comparison between modeled and observations of temperature rise since the year 1860 Temperature anomalies inC Temperature anomalies inC 1.0 10 1.0 10 (a)Natural forcing only (b)Anthropogenic forcing only 05 0.5 0.5 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.5 0.5 0.5 0.5 ■Model results Model results -Observations Observations -10 -1.0 1.0+ -10 1850 1900 1950 2000 1850 1900 1950 2000 Temperature anomalies inC 1.0 (c)Natural +Anthropogenic forcing 0.5 0.5 0.0 0.0 0.5 05 ■Model results Observations 10 1.0 SYR-FIGURE 2-4 IPCC WMO UNEP INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE 1860年以来地表温度观察值与模拟值的比较

1860年以来地表温度观察值与模拟值的比较