气候变化与环保课件

气候变化与环保气候变化是当今人类面临的最严峻挑战之一，它影响着地球上的每一个生命本次课程将探讨气候变化的科学原理、原因及其广泛影响，同时介绍环境保护的重要性和各种应对策略我们将从全球视角到个人行动，全面了解如何共同应对这一挑战通过本课程，您将了解气候变化的科学基础，认识到环保行动的紧迫性，并学习如何通过日常生活中的小改变为保护地球贡献力量让我们携手创造一个更加可持续的未来目录气候变化概述探讨气候变化的定义、历史演变以及当前的全球变暖趋势，帮助我们建立对这一现象的基本认识气候变化的原因分析导致气候变化的自然因素和人为因素，特别关注温室效应和主要温室气体的排放来源气候变化的影响考察气候变化对极端天气、海平面、生态系统、农业、人类健康以及社会经济方面的广泛影响环保行动介绍全球环保行动、中国的环保措施以及个人可以采取的环保行动，强调共同责任与未来展望什么是气候变化？气候变化的定义气候要素改变气候变化指的是地球气候系统在气候变化体现在多个气候要素的较长时间尺度上的显著变化这改变上，包括全球温度升高、降种变化可能是自然过程导致的，水模式变化、风向风速的改变、也可能是人类活动引起的与短海平面上升以及极端天气事件频期的天气变化不同，气候变化指率增加等这些变化共同构成了的是长期的、持续的气候模式变我们所面临的气候危机化气候系统复杂性地球的气候系统极其复杂，包括大气、海洋、陆地、冰雪和生物圈等多个子系统这些子系统相互作用，形成了一个高度复杂的整体气候变化正是这个复杂系统运行状态的转变气候变化的历史远古气候周期1在地球亿年的历史中，气候经历了多次显著变化冰期和间冰期交46替出现，形成了气候的自然周期这些变化主要由轨道变化、太阳活动和火山喷发等自然因素引起中世纪气候变化2从公元年到年左右，地球经历了所谓的中世纪暖期，随后9501250在年至年间进入小冰期这些变化对人类社会发展产生13001850了深远影响，包括农业生产、人口迁移和文明兴衰工业革命后加速3自世纪工业革命以来，人类活动对气候的影响显著增加化石燃料18的大量燃烧导致大气中二氧化碳浓度迅速上升过去年来，全球气100候变化速度明显加快，远超过自然变化的速率全球变暖趋势全球温度记录显示，过去一个世纪以来，地球表面平均温度上升了约1°C这种上升趋势在近几十年显著加速科学研究表明，若不采取有效措施减少温室气体排放，21世纪末全球平均温度可能比工业化前水平上升

1.5-

4.5°C这种温度上升看似微小，但对地球系统而言却是巨大变化，足以引发冰川融化、海平面上升、生态系统破坏等一系列严重后果各国科学家正密切监测这一变暖趋势，并研究其潜在影响气候变化的原因自然因素太阳活动变化火山喷发地球轨道变化太阳活动的周期性变化会影响到达地球的太阳大型火山喷发可以将大量火山灰和气体如二氧地球围绕太阳运行的轨道存在长期变化，包括能量，从而影响全球气候太阳黑子周期大约化硫注入平流层，形成气溶胶层，反射部分太轨道偏心率、地轴倾角和岁差运动的变化这为年，太阳辐射强度的微小变化可能导致地阳辐射，导致短期内全球温度下降例如，些被称为米兰科维奇周期的变化影响着地球各11球气候系统的响应然而，科学研究表明，太年菲律宾皮纳图博火山的喷发导致全球纬度接收的太阳辐射量，是冰期和间冰期交替1991阳活动变化不足以解释近代气候变暖的程度和平均温度在随后的1-2年内下降了约

0.5°C出现的主要原因但这些变化发生在数千年至速率数万年的时间尺度上气候变化的原因人为因素温室气体排放人类活动释放的温室气体，特别是二氧化碳、甲烷和氧化亚氮，是当前气候变化的主要驱动力自工业革命以来，化1石燃料燃烧和工业生产导致大气中二氧化碳浓度从约上升到现在的以上280ppm410ppm森林砍伐森林是重要的碳汇，能够吸收和储存大量二氧化碳全球范围内的大规模森林砍伐不仅减少2了碳汇，还直接释放了储存在树木和土壤中的碳每年因森林砍伐释放的二氧化碳约占全球人为碳排放的10-15%工业化和城市化工业生产过程中释放大量温室气体和污染物城市化进程改变了土地3利用方式，增加了能源消耗，并形成了城市热岛效应随着全球工业化和城市化进程的加速，这些因素对气候的影响越来越显著温室效应自然温室效应增强的温室效应温室效应是维持地球宜居气候的自然现象大气中的温室气体如人类活动增加了大气中温室气体的浓度，增强了温室效应，导致水蒸气、二氧化碳等允许太阳短波辐射通过，但吸收并重新辐射更多热量被捕获在地球表面和低层大气中这种增强的温室效应地表发出的长波辐射，从而使地球表面保持温暖没有自然温室是当前全球变暖的主要原因科学家通过直接观测和气候模型已效应，地球平均温度将降至约°，不适合现有生命形式存在经确认，过去一个多世纪的全球变暖主要是由人为增强的温室效-18C应引起的主要温室气体甲烷（）CH4甲烷的全球变暖潜能是二氧化碳的倍，28尽管在大气中的浓度更低主要来源包括二氧化碳（）CO22水稻种植、牲畜肠道发酵、垃圾填埋场和天然气泄漏甲烷在大气中的寿命较短二氧化碳是最主要的人为温室气体，主（约年），但其短期内对气候变化的要来源于化石燃料燃烧、工业生产和森12影响显著林砍伐尽管大气中浓度相对较低（约1为），但由于其排放量大且寿410ppm氧化亚氮（）命长（可在大气中存留数百年），对全N2O球变暖的贡献最大，约占总温室效应的氧化亚氮是一种强效温室气体，全球变暖76%潜能是二氧化碳的倍主要来源于2653农业活动中的氮肥使用、动物粪便管理以及某些工业过程它在大气中可存留约年，对气候变化具有长期影响114二氧化碳排放来源发电和供热交通运输工业生产建筑使用其他能源林业和土地利用全球二氧化碳排放主要来自于能源生产和使用环节发电和供热是最大的单一排放源，占总排放量的左右，这主要是由于全球电力和热力生产仍然严重依赖煤炭、石油和天然气等化石燃料41%交通运输领域是第二大排放源，贡献了约的二氧化碳排放，其中以汽车、卡车、飞机和船舶为主工业生产过程中的能源消耗和化学反应也产生大量二氧化碳，约占总排放量的建筑能源使用24%19%和其他能源相关活动也是重要来源甲烷排放来源农业活动垃圾填埋12农业是甲烷排放的最大来源，约垃圾填埋场中有机物质的厌氧分占全球甲烷排放量的水稻解是城市甲烷排放的主要来源40%种植时，淹水的稻田创造了厌氧当食物残渣、纸张和其他有机废环境，有利于产甲烷微生物的生物在缺氧环境中被微生物分解时，长牲畜（特别是牛和羊等反刍会产生大量甲烷现代垃圾填埋动物）的肠道发酵过程也产生大场通常配备甲烷收集系统，可以量甲烷此外，动物粪便的管理将这些气体用于发电或直接燃烧，和利用同样会释放甲烷减少甲烷排放化石燃料生产3石油和天然气的开采、加工和运输过程中的泄漏是重要的甲烷来源天然气主要成分就是甲烷，管道泄漏直接导致甲烷排放煤矿开采过程中也会释放煤层中储存的甲烷这部分排放通常被称为逃逸排放，控制难度较大森林砍伐的影响减少碳汇功能生物多样性损失生态系统破坏森林是地球上最重要的碳汇之一，通过光合森林是地球上生物多样性最丰富的生态系统森林在维持水循环、防止水土流失、调节局作用从大气中吸收二氧化碳并将碳存储在植之一，特别是热带雨林据估计，热带雨林部气候等方面发挥着重要作用森林砍伐后，物组织和土壤中热带雨林尤其重要，全球虽然只占地球陆地面积的，却容纳了超不仅导致土壤侵蚀和养分流失，还可能引发6%森林每年可吸收约亿吨二氧化碳当森过的陆地物种森林砍伐导致栖息地洪涝灾害、泥石流等自然灾害长期的森林2050%林被砍伐时，这种碳汇功能丧失，同时储存破碎化和丧失，直接威胁无数植物和动物的破坏还可能导致局部气候变干，促进荒漠化在植物和土壤中的碳会被释放回大气，加剧生存，使得物种灭绝速率加快，全球生物多进程，形成恶性循环气候变化样性急剧下降气候变化的影响极端天气热浪频率增加暴雨和洪水加剧全球气温上升导致热浪事件的频率、强度温暖的大气能够容纳更多水蒸气，导致降1和持续时间显著增加科学研究表明，人水模式改变许多地区经历更强烈的暴雨2为因素使得欧洲年夏季热浪的可能2019事件，增加了洪水风险性增加了至少倍10飓风和台风强度增加干旱和沙尘暴增多4海洋表面温度上升为热带气旋提供了更多气温升高加速了水分蒸发，使得一些地区3能量，增加了强烈风暴的潜在强度和破坏干旱更加严重干旱地区的扩大也增加了力沙尘暴的发生频率气候变化的影响海平面上升冰川融化热膨胀沿海地区受威胁全球气温上升导致格陵兰冰盖、南极冰盖海水随着温度升高而膨胀的现象被称为热全球已有超过亿人口生活在海拔不到610和山地冰川加速融化据卫星观测数据显膨胀自年以来，海洋已吸收了全米的沿海地区海平面上升将增加这些地1971示，格陵兰冰盖正以每年约亿吨的速球变暖产生的以上的热量，导致海水区的洪水风险，威胁居民生命财产安全27090%度损失冰量冰川融化释放的淡水直接汇体积增加过去几十年来，热膨胀对全球一些低洼岛国如马尔代夫、图瓦卢和基里入海洋，是海平面上升的主要原因之一海平面上升的贡献率约为即使巴斯面临国土被淹没的危险重要的农业30-40%科学家预测，如果全球变暖继续，到未来温室气体排放立即停止，由于海洋热三角洲地区如尼罗河、恒河布拉马普特-年冰川融化可能导致海平面上升惯性大，海平面仍将继续上升数百年拉河和湄公河三角洲也受到海水入侵的严2100厘米重威胁30-100气候变化的影响生态系统气候变化正在深刻改变全球生态系统随着温度上升，许多物种被迫向两极或更高海拔迁移，以寻找适宜的生存环境据研究，陆地物种正以平均每年

106.1公里的速度向两极迁移，海洋物种甚至更快然而，并非所有物种都能成功适应或迁移，导致灭绝风险增加海洋生态系统受到的影响尤为严重海水温度上升和酸化导致全球珊瑚礁大面积白化，北极海冰减少使得北极熊等依赖海冰的物种生存受到威胁陆地生态系统也面临严峻挑战，包括物种组成变化、生物入侵加剧、生态平衡被打破等问题生物多样性的丧失不仅影响生态系统功能，也威胁人类赖以生存的生态服务气候变化的影响农业生产作物产量变化病虫害增加气候变化导致的温度上升、降水模式温暖环境有利于多种农业病虫害的繁改变以及极端天气事件增加，直接影殖和扩散气候变暖使得许多害虫能响农作物生长环境研究表明，全球够扩大其地理分布范围，并缩短生命小麦、玉米和大豆的产量平均每升温周期，增加每年的繁殖代数同时，1°C就会下降约6%然而，影响并不新的入侵物种可能出现在原本不适宜均衡，中高纬度地区可能因生长季延其生存的地区，对当地农业构成新的长而增产，而热带和亚热带地区则面威胁，增加农药使用量和防治成本临严重减产风险粮食安全受威胁气候变化不仅影响粮食产量，还会通过影响食品安全、营养价值和价格可负担性等多个环节威胁全球粮食安全据联合国粮农组织估计，到年，气候变化2050可能使全球饥饿人口增加万至亿脆弱地区和贫困人口将首当其冲受

80001.32到影响气候变化的影响人类健康热相关疾病增加传染病传播范围扩空气质量下降大高温天气和热浪事件增气候变化可能通过多种加导致中暑、热衰竭和气候变暖有利于疟疾、机制影响空气质量高热射病等热相关疾病风登革热和寨卡病毒等通温促进地面臭氧形成，险上升研究表明，全过蚊虫传播的疾病向原增加呼吸系统疾病风险；球每年有超过万人本不适宜的地区扩散野火频率增加导致烟雾

16.6死于热浪等极端高温事随着温度上升，媒介生污染；气候变化还可能件，这一数字预计将随物如蚊子的活动季节延影响花粉季节长度和花着气候变暖而增加老长，地理分布范围扩大，粉量，加剧过敏和哮喘年人、儿童、户外工作使得更多人口面临传染症状每年全球约有者和慢性病患者特别容病风险，特别是在原本万人死于空气污染700易受到影响气候较凉爽的中高纬度地区气候变化的影响经济损失300B7%年度经济损失潜在降幅GDP根据世界银行估计，气候相关灾害每年造成如果全球温度上升达到3°C，到2100年全全球约亿美元的直接经济损失，且这球可能下降超过然而，影响将极3000GDP7%一数字呈上升趋势这包括极端天气事件对不均衡，一些热带地区和发展中国家降GDP基础设施、建筑物和农作物的直接破坏幅可能高达30%39T基础设施投资需求到年，全球需要投入约万亿美元用203039于气候适应型基础设施建设，以应对气候变化带来的挑战，包括防洪设施、抗旱水利工程和极端天气防御系统气候变化的影响社会问题气候难民1气候变化导致海平面上升、沙漠化和极端天气事件增加，使得许多地区不再适宜人类居住世界银行预测，到年，全球可能有超过亿气候难民被

20501.43迫迁移拥挤的城市、有限的资源和复杂的政治形势使得这一问题更加棘手，也增加了地区冲突的风险资源冲突2随着气候变化使水资源和可耕地减少，资源争夺将变得更加激烈水资源短缺已经成为中东、非洲萨赫勒地区等地的冲突推动因素研究表明，气温上升与暴力冲突之间存在明显关联，每升温1°C，群体间冲突风险增加14%左右不平等加剧3气候变化对不同人群的影响存在显著差异贫困人口往往居住在更容易受到气候影响的地区，且适应能力较弱发展中国家和弱势群体（如妇女、儿童、老人和原住民）承受着不成比例的气候风险，而他们对温室气体排放的历史贡献最小，这引发了气候正义的讨论环境保护的重要性人类生存保障基本生存需求1生态平衡2维护地球生命支持系统经济发展3提供可持续经济增长基础社会公平4确保环境资源公平分配全球共识5凝聚人类共同价值观环境保护不仅关乎生态系统的健康，更与人类社会的发展息息相关健康的生态环境为人类提供清洁的空气、水源和食物，是人类赖以生存的基础保护环境就是保护人类自身从经济角度看，环境保护能够提供可持续的自然资源，支持长期经济发展过度开发和污染最终会导致资源枯竭和环境退化，增加经济成本从社会角度看，环保促进代内和代际公平，确保当代人不会以牺牲后代人的利益为代价满足自身需求环境保护已成为全球共识，反映了人类对可持续未来的共同追求全球环保行动《巴黎协定》协定背景《巴黎协定》是年联合国气候变化框架公约第次缔约方大会（）上通过的全201521COP21球气候协议，于年月日正式生效这是继年《京都议定书》之后的又一具有20161141997里程碑意义的国际气候协议，也是首个几乎所有国家都参与的全球气候协议主要目标协定的核心目标是将全球平均气温升幅控制在工业化前水平基础上远低于2°C之内，并努力将温升限制在

1.5°C以内同时，协定还致力于增强各国应对气候变化影响的能力，并确保资金流动与低温室气体排放和气候适应型发展的路径相一致减排承诺《巴黎协定》采用自下而上的方式，要求各国提交国家自主贡献（），自行设NDC定减排目标并定期更新截至年，已有多个国家提交了协定还建立2021190NDC了全球盘点机制，每五年评估一次全球行动进展资金支持协定确认发达国家应带头提供气候资金，帮助发展中国家减缓和适应气候变化发达国家承诺从年起每年动员亿美元气候资金，并在年前设定新的202010002025集体量化目标资金将用于支持清洁能源转型、气候适应措施和能力建设全球环保行动可再生能源发展太阳能利用风能开发水力发电太阳能是增长最快的可再生能源，全球装机风能是另一个快速发展的可再生能源领域，水力发电是最成熟的可再生能源，也是目前容量在过去十年增长了近倍中国是全特别是海上风电丹麦计划到年建成全球最大的可再生电力来源中国三峡水电102030球最大的太阳能发电国，截至年装机能源岛，连接吉瓦海上风电风机技站是世界最大的水电站，装机容量达

20201022.5容量超过吉瓦光伏技术不断进步，成术不断进步，单机容量从早期的几百千瓦发吉瓦除了大型水电，小型水电和抽水蓄能250本持续下降，使太阳能成为许多地区最经济展到现在的兆瓦以上，极大提高了发电电站也在全球范围内蓬勃发展抽水蓄能可10的发电方式除了大型光伏电站，分布式屋效率风电与太阳能互补性好，共同构成未以存储过剩的风能和太阳能，对平衡电网和顶光伏系统也在全球范围内快速普及来能源系统的重要支柱提高可再生能源比例至关重要全球环保行动节能减排工业节能建筑节能工业部门是能源消耗和碳排放的主要来源，建筑能耗占总能耗的约，通过改善40%实施节能措施潜力巨大先进国家通过优建筑保温、高效照明和供暖制冷系统，可1化生产工艺、更新设备、余热回收和能源减少的能耗被动式建筑和零230-50%管理系统等手段，显著提高了能源效率能耗建筑代表着建筑节能的发展方向政策支持交通节能政府通过制定能效标准、碳定价机制、财4发展公共交通、提高车辆燃油效率、推广政补贴和税收优惠等政策工具，激励企业电动汽车是交通领域减排的主要措施目3和个人采取节能减排行动，推动低碳技术前全球电动汽车市场快速增长，多国已宣创新和应用布未来禁售燃油车计划全球环保行动碳捕获与封存技术原理碳捕获与封存技术通过捕集工业过程和发电厂产生的二氧化碳，将其压缩并运CCS输到合适地点进行长期地下封存，从而减少大气中的二氧化碳含量主要捕集技术包括燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧法捕获的二氧化碳通常被注入地下深处的盐水层、废弃油气田或煤层中，实现长期隔离应用前景技术对于减少高排放行业（如钢铁、水泥和化工）的碳排放具有重要意义，这些CCS行业的生产过程排放难以通过简单能源替代消除全球已有多个大型项目投入运CCS行，如挪威的项目已安全封存超过万吨二氧化碳随着净零排放目标Sleipner2000的普及，市场预计将迅速扩大，到年每年封存量可能达到数十亿吨CCS2050面临挑战技术面临的主要挑战包括高昂成本、能源损耗以及公众接受度等问题目前捕获CCS和封存一吨二氧化碳的成本在美元之间，远高于大多数碳价此外，过60-100CCS程本身需要额外能源，可能降低电厂效率个百分点公众对二氧化碳封存安全5-15性的担忧也制约了项目的落地未来需要进一步技术创新和政策支持来推动大规CCS模应用全球环保行动保护森林减少毁林植树造林可持续森林管理毁林是全球温室气体排放的重要来源，也植树造林是扩大森林碳汇的重要手段全可持续森林管理旨在平衡森林的生态、经是生物多样性丧失的主要原因近年来，球多个国家启动了大规模造林计划，如非济和社会功能，确保森林资源能够长期提国际社会通过多种机制减少森林砍伐，包洲绿色长城项目旨在撒哈拉沙漠南缘建立供产品和服务森林认证制度如森林管理括（减少毁林和森林退化所致排公里长的植被带，中国的三北防护委员会和森林认证体系认可计划REDD+8000FSC放量）项目，向热带国家提供经济激励，林体系工程已造林超过万公顷科通过市场机制鼓励可持续采伐2500PEFC保护森林碳储量巴西亚马逊保护计划和学研究表明，地球上存在约亿公顷适合社区林业管理在许多地区取得成功，赋予9印度尼西亚棕榈油可持续认证等举措取得新增森林的土地，这些新森林潜在可吸收当地社区管理权，创造经济价值同时保护了一定成效，但全球毁林速度仍然很高，约亿吨二氧化碳，相当于人类历史森林资源这些方法已被证明可以有效减2000每年约有万公顷森林消失排放量的三分之二少森林退化，提高森林质量和生产力1000全球环保行动海洋保护减少海洋塑料污染保护海洋生态系统可持续渔业123海洋塑料污染已成为全球性环境危机每年海洋生态系统如珊瑚礁、红树林和海草床提全球约的鱼类种群被过度捕捞，威胁海33%约有万吨塑料垃圾流入海洋，威胁海洋供重要的生态服务，包括碳储存、海岸保护洋生物多样性和粮食安全可持续渔业管理800生物和生态系统健康全球各国正采取行动和鱼类栖息地全球已建立超过个包括设立捕捞配额、保护产卵区、限制破坏15,000应对这一挑战，包括禁止一次性塑料产品、海洋保护区，覆盖约的海洋面积，但性捕捞方法和发展认证体系海洋管理委员

7.7%改进废物管理系统和发展生物可降解材料仍远低于保护目标科学家呼吁到年会认证等市场机制激励渔业采取可持2030MSC国际组织如联合国环境规划署发起了清洁保护的海洋区域澳大利亚大堡礁海洋续实践社区管理的渔业保护区在菲律宾和30%海洋运动，动员政府、企业和公民参与海公园和太平洋帕劳国家海洋保护区是海洋保印度尼西亚等地区成功恢复了鱼类资源水洋保护创新技术如海洋清理项目开发的护的典范红树林恢复项目在东南亚等地区产养殖业的可持续发展也是减轻野生渔业压自动收集系统，正在帮助清除海洋中的塑料取得显著成功，不仅增强了海岸弹性，还提力的重要途径，但需要解决饲料来源、污染垃圾高了渔业产量和碳封存能力和疾病等挑战全球环保行动循环经济再生设计产品设计考虑全生命周期1延长使用2通过维修和再利用延长产品寿命分类回收3确保材料有效回收进入循环资源再生4将废弃物转化为新产品原料减量使用5减少资源消耗和废物产生循环经济是一种对比传统的获取制造丢弃线性经济模式的替代方案，旨在尽可能长时间地保持产品、材料和资源的价值，减少废物产生，创造可持续的经济增长模式这种模式通过--设计减少废物和污染，保持产品和材料的使用，并再生自然系统全球多个国家已将循环经济纳入国家发展战略欧盟的循环经济行动计划设定了塑料、纺织品、电子产品等重点领域的目标中国将循环经济作为生态文明建设的重要内容，制定了《循环经济促进法》企业也积极转型，如飞利浦推行产品即服务模式，保留产品所有权并负责维护和回收，显著提高了资源效率全球环保行动绿色金融绿色信贷绿色债券碳交易市场绿色信贷是金融机构向环保项目提供的优惠贷款绿色债券是专门用于为环保项目融资的债券产品碳交易是减少温室气体排放的市场机制，通过为碳全球绿色信贷市场规模不断扩大，年已超过自年欧洲投资银行发行首只绿色债券以来，排放定价激励减排行动欧盟碳交易体系20202007EU万亿美元中国是全球最大的绿色信贷市场，全球绿色债券市场迅速发展，年发行规模超是全球最大的碳市场，覆盖个国家约

1.82021ETS3145%截至年末绿色贷款余额超过万亿元人民过亿美元中国、美国和法国是全球最大的的温室气体排放中国全国碳市场于年正式20201250002021币绿色信贷政策通常包括差别化利率、风险评估绿色债券发行国国际资本市场协会制定的《绿色启动，成为全球覆盖温室气体排放量最大的碳市场标准和激励措施，引导资金流向低碳产业世界银债券原则》为市场提供标准指引绿色债券不仅帮虽然各国碳价差异较大，从每吨几美元到多美60行等国际金融机构也积极支持发展中国家的绿色信助发行方获得长期稳定资金，还能提升其环保形象，元不等，但随着气候目标加严，全球碳价有上升趋贷体系建设吸引投资者势，为低碳转型提供经济信号ESG。