资源简介

第一节　碳排放与国际减排合作
【学习目标】
1.能够从全球视角分析气候变暖产生的原因及其对国家安全的影响,综合分析通过碳减排国际合作解决全球变暖的重要性。(综合思维)
2.能够搜集世界、全国或区域的环境信息,并利用信息解释全球变暖及其成因,从维护国家安全的高度,尝试提出解决问题的建议。(区域认知)
3.结合碳排放交易等生活实例,能够从国家安全的高度,理解碳减排对于人地协调发展的重要性,增强国际合作意识,建立和谐发展的观念。(人地协调观)
4.能够有针对性地开展野外环境调查,描述身边存在的碳排放问题,并结合已有资料,为解决全球变暖问题提出建议。(地理实践力)
【自主预习】
一、碳循环
1.碳存在形式:地球上的碳以不同的形式存在于①　　　　　　和无机环境中。
2.碳循环的概念:碳元素在②　　　　　　　　、岩石圈、水圈和生物圈之间转移和交换的过程。
3.碳循环过程
大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的③　　　　　　　吸收,然后又通过生物或地质过程,以及人类活动返回到大气中。
二、碳排放与温室效应
1.碳排放与温室效应
2.碳排放与温室气体的概念
(1)碳排放:对各种温室气体排放的总称。
(2)温室气体:大气保温气体的俗称,指大气中能让太阳⑦　　　　　　透入,而阻止地面和低层大气⑧　　　　　　逸出的气体。
三、碳排放对环境的影响
1.二氧化碳的影响
角度 影响
有利 绿色植物进行⑨　　　　　　　　　必需的原料
不利 当空气中的二氧化碳浓度超过正常范围时,会导致气候变暖,由此引发一系列环境问题
　　2.全球变暖的影响
(1)导致热浪、干旱、洪涝、台风、暴雪等极端天气频繁发生,改变了⑩　　　　　　　　时空分布,进而影响到人们的生产和生活。
(2)引起冰川积雪加速融化,导致 　,
威胁到沿海低洼地带的安全。
(3)影响到森林、草原等生态系统的安全,一些物种难以适应新的生存环境,面临灭绝的危险。
(4)对国民经济造成影响,比如导致农作物减产,影响到工业生产、交通运输和旅游业。
(5)通过多种途径威胁到公众的身体健康。
四、国际减排合作
1.碳减排的原因:缓解人类所面临的气候危机。
2.“共同但有区别的责任”原则
项目 具体内容
内容 强调责任的 　　　　　　　　,即在地球生态系统整体性的前提下,各国都有减少碳排放的责任,但在承担责任的大小和方式等方面应该有所区别
原因 1850年以来,全球碳排放总量的3/4来自 　　　　　
责任 　　　　　　　　理应比 　　　　　　　　　承担更多的减排责任,率先减少碳排放,并通过技术转让、资金援助、市场开放等形式,帮助发展中国家提高应对气候变化的能力
　　【答案】　①生物群落　②大气圈　③植物　④化石　⑤无机碳　⑥温室效应　⑦短波辐射　⑧长波辐射　⑨光合作用
⑩水热　 海平面上升　 共同性　 发达国家　 发达国家　 发展中国家
【合作探究】
情境导入　2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,国家主席习近平提出我国将争取在2060年前实现“碳中和”。目前我国的年碳排放量约为160亿吨,简言之,就是要在40年间使我国的净排放从100亿吨变为0吨。我国拥有全球最大的能源系统(生产和消费),化石能源在一次能源中所占比例目前在85%左右。
简述碳排放对环境的影响及国际减排合作的重要性。
主题1　碳循环
情境　下图为碳循环示意图。
任务1　在自然地理环境中,碳主要有哪些存在形式
【答案】　在岩石圈中,碳主要以碳酸盐的形式存在;在大气圈中主要以二氧化碳、一氧化碳的形式存在;在水圈中以多种形式存在;在生物圈中主要以有机物的形式存在。
任务2　在碳循环过程中,人类的影响主要体现在哪些环节
【答案】　人类的影响主要体现在消耗大量的矿物燃料,使更多固态的碳转化为大气中气态的二氧化碳或一氧化碳;通过植树造林或毁林开荒等影响植物光合作用固定气态碳的过程。
1.二氧化碳是大气中含碳的主要气体,也是碳参与全球物质循环的主要形式。
2.大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后又通过生物或地质过程及人类活动返回到大气中。
3.碳循环的主要形式
　　国际能源署发布的数据显示,2022年,全球与能源相关的CO2排放量达到368亿吨,比上年增加3.21亿吨,增幅为0.9%。读地表碳循环示意图,回答1~2题。
1.人类影响大气中CO2含量的主要环节是(　　)。　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
A.① B.②
C.③ D.④
2.为延缓和减轻CO2浓度增加而导致的气候变化与危害,各国政府应(　　)。
A.改变能源结构,提高天然气的使用比例
B.遵守国际公约,控制和削减CO2排放量
C.采用固碳技术,增加新能源污染税费
D.扩大耕地面积,培育新的农作物品种
【答案】　1.D　2.B
【解析】　第1题,图中①为动植物进行呼吸作用释放CO2,②为植物吸收CO2进行光合作用,③为动植物遗体和排出物产生CO2,④为工厂燃烧矿物燃料排放CO2,人类影响大气中CO2含量的主要环节是大量燃烧化石燃料释放出CO2。第2题,各国政府应遵守国际公约,控制和削减CO2排放量;使用天然气也会排放CO2;应降低新能源污染税费,鼓励新能源的使用;培育新的农作物品种与CO2排放关系不大。
主题2　碳排放与温室效应
情境1　城市是世界人口、建筑、交通、工业、物流分布的集中地,是能源高消耗地区,也是研究温室气体排放的重点区域。目前,全球约有54%的人口居住在城市,却消耗了世界约75%的能源,排放了80%左右的人为温室气体。
任务1　想一想,城市温室气体的排放主要来源有哪些
【答案】　城市温室气体主要来自交通运输、能源供给(供暖)和工业生产等人类活动所燃烧的化石燃料。
任务2　议一议,城市温室气体的排放与城市热岛效应之间有什么样的关系
【答案】　城市温室气体排放扩散需要一定时间,导致城市上空温室气体浓度高,形成稳定的温室气体层,减缓城市热量向外散失,对地面起到更强的保温作用,增强城市热岛效应。
1.大气温室效应不断增强的原因
2.碳排放与温室效应
碳排放 对各种温室气体排放的总称
温室气体 概念 大气保温气体的俗称,是指大气中能让太阳短波辐射透入,而阻止地面和低层大气长波辐射逸出的气体
主要的温室气体　 水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟氯碳化物、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)等30多种气体
贡献程度二氧化碳占63%,甲烷占18%,氧化亚氮占6%,其他合占13%
度量指标为了统一度量温室效应的结果,人们规定以二氧化碳当量为度量温室效应的基本单位
　　土地利用及其变化和林业生产是影响碳储存和分配的重要因素。某团队对广东省林业土地利用碳效应开展调研核算,发现林地土壤有机碳汇是表层碳汇(指通过植树造林、恢复植被等措施,吸收大气中的二氧化碳)的主要来源,但湛江市林地表层土壤有机碳年度碳汇量为负值。杉木、樟树生长较快,是高碳汇树种。读该团队调研核算的项目示意图,回答1~3题。
1.该土地利用碳效应核算过程中,较易测得的指标是(　　)。　 　　　　　　 　　　　　　
A.采伐木产品碳储量 B.枯枝落叶碳储量
C.死木碳储量 D.土壤有机质含量
2.湛江市林地表层土壤有机碳年度碳汇量为负值,可能取决于(　　)。
A.林地利用方式 B.植被覆盖度
C.地带性植被类型 D.枯落物数量
3.大规模集中培育高碳汇树种,可能导致(　　)。
A.林下光照增强 B.温室效应减轻
C.水土流失减轻 D.林下生物增加
【答案】　1.D　2.B　3.B
【解析】　第1题,采伐的木产品、枯枝落叶和死木中的碳储量需要大量采集、检测和核算,比较复杂,而土壤有机质含量检测较容易。第2题,湛江市林地表层土壤有机碳年度碳汇量为负值,说明生物固碳量较少,一般是由于当地的植被覆盖度较低;林地利用方式和植被类型对土壤有机碳汇总量影响不大;枯落物数量由植被覆盖度决定,不是主要原因。第3题,根据材料“林地土壤有机碳汇是表层碳汇(指通过植树造林、恢复植被等措施,吸收大气中的二氧化碳)的主要来源”“杉木、樟树生长较快,是高碳汇树种”可知,大量培育高碳汇树种可以大量吸收大气中的二氧化碳,并把其固定在土壤中,可以减轻温室效应;大量种植生长速度快的高碳汇树种,植被会更加茂盛,林下光照减弱,可能导致林下生物减少;种植的高碳汇树种不一定都在水土流失严重地区,因此不一定会使水土流失减轻。
主题3　碳排放对环境的影响与国际减排合作
情境1　2020年3月10日,世界气象组织发布《2019年全球气候状况声明》。该声明表示,气候变化和极端天气气候事件不断影响人类健康、社会经济发展、人口移徙、粮食安全及陆地和海洋生态系统等方面。随着全球持续变暖,目前的高温纪录再次被打破“只是时间问题”。
该声明表示,2019年是有记录以来气温第二高的年份。2015年至2019年是有记录以来最热的五年,2010年至2019年是有记录以来最热的十年。
任务1　使全球变暖的气体主要有哪些
【答案】　二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等。
任务2　全球变暖的主要人为原因是什么
【答案】　人类大规模使用化石燃料,排放了大量温室气体,大气的温室效应不断增强。
任务3　全球变暖对一些沿海国家造成的不利影响主要是什么
【答案】　全球变暖引起冰川积雪加速融化,导致海平面上升,威胁到沿海低洼地带的安全。
情境2　碳排放交易就是把碳排放作为一种商品来进行买卖。通常,政府对能耗企业的排放历史进行调查,然后为该企业设定在未来某个时段内可以排放的配额。如果企业A在该时间区段的碳排放高于配额,则需要到市场上进行购买,或者通过技术改进减少碳排放;而排放低于配额的企业B,则可在市场上出让剩余配额,获得经济报酬。下图为碳排放交易过程示意图。
任务1　政府实施碳排放交易政策的目的是什么
【答案】　为了积极应对气候恶化,切实减少温室气体排放;激励企业主动降低碳排放量,控制碳排放总量;推动高碳产业的技术革新。
任务2　在制定和实施碳排放交易政策中,我们应注意哪些可能存在的问题
【答案】　碳价波动性大,如何定价;如何核查确定企业的配额;缺乏健全的法律法规,监管不健全。
1.全球变暖的影响
影响 具体表现
海平面上升 海岸带地下水位上升,土壤盐渍化;部分地区被淹没;影响沿海地区农业生产、水产养殖,危害港口设备和海岸建筑物
对水循环的影响 蒸发加剧,改变区域降水量和降水的分布格局,增加降水极端异常事件的发生频率,导致洪涝、干旱灾害的频次和强度增加;加剧水资源的不稳定性与供需矛盾;冰川融化,雪线上升
改变温度带和干湿区 全球变暖,使得中纬度地区气温升高,热带、亚热带范围可能扩大,寒带范围缩小;温带耕作业区退化为草原,草原退化为荒漠
资源条件变化 温度和降水的增减,热量资源和水资源的变化,改变了水、热资源的空间分布格局,在许多地区增加了人类开发利用自然资源的难度
加剧自然灾害 对地表大气循环和水循环产生影响,会导致暴雨、洪涝、干旱等自然灾害发生的频率和强度有所增加
改变原有生态系统 使生物栖息地的生态环境发生根本性的改变,将导致大量物种因难以适应新的生存环境而灭绝,生物多样性减少;海水温度和洋流的潜在变化使得海洋生态系统发生变化;世界干旱、半干旱地区荒漠化;二氧化碳浓度升高,植物光合作用增强,植物生产率提高,形成二氧化碳的施肥效应
影响生产生活领域 农业 对农业产量、作物品种、耕作方式、农业生产的稳定性等方面都会产生一定影响;气温升高,高纬度地区农作物生长期延长,产量提高;陆地蒸发加剧,土壤水分减少,热带半干旱地区产量下降,中纬度谷物带病虫害加剧;世界粮食总产量下降
聚落 对滨海地区的聚落、基础设施产生不利影响
工业 排放温室气体的工业企业承受日益加重的政策压力和税收负担;节水、节能技术和耐干旱、耐高温栽培技术获得广阔市场;减少高纬度地区的供暖能耗,增加低纬度地区的制冷能耗
危害人体健康 气候变化通过极端天气气候事件(厄尔尼诺、干旱、洪涝、热浪等)加剧某些疫病的传播,危害公众的身体健康;极端炎热天气出现频率增加,加快或扰乱了人体的新陈代谢;改变某些传染病传播媒介的活动范围,改变病原菌的滋生环境,从而危害人体的健康
2.国际减排合作
(1)发达国家与发展中国家的责任
责任 原因
发达国家 发达国家有义务在碳减排国际合作中承担更多的责任 大气中人为增加的二氧化碳主要是由西方国家的工业化带来的,广大发展中国家在很大程度上是受害者;目前,发达国家仍是世界上人均碳排放量最多的;发达国家还通过产业转移的方式进行碳排放转移,这将进一步加重发展中国家的环境污染和碳减排负担
发展中国家 发展中国家应妥善处理经济发展和碳排放的关系,不能为了发展而牺牲环境,也不能因为减排而延续贫困、制约发展 发展中国家人口数量大、经济困难人口多,综合国力普遍较弱,未来较长一段时期内都将处于经济社会发展期,碳排放总量增长趋势在短期内难以逆转
(2)我国碳减排的行动措施
①积极推进绿色发展,构建低碳经济体系。
②通过科技创新和体制机制创新及严格的环保巡查制度,转变经济结构,淘汰落后产能。
③调整能源结构,推广风能、太阳能、核能等非化石能源生产,鼓励绿色消费,倡导绿色出行。
④推广碳排放交易市场试点经验,启动全国统一的碳排放交易体系。
⑤开征环境保护税。
知识拓展
　　研究发现,广东省2月的降水和气温在空间变化上具有相当的同步性,时间上有明显的年代际变化特征。1961—1981年和1999—2019年两个年代际为主要的降水偏少时段,其中第一时段(1961—1981年)降水偏少,气温偏低;第二时段(1999—2019年)降水偏少,气温偏高。据此回答1~3题。
1.与第一时段相比,第二时段广东省2月(　　)。　 　　　　　　 　　　　　　
A.由“暖干”向“冷干”转变
B.由“冷湿”向“暖湿”转变
C.由“冷干”向“暖湿”转变
D.由“冷干”向“暖干”转变
2.从第一时段到第二时段,广东省2月的气候转变主要是由于(　　)。
A.东亚季风增强 B.寒冷气流偏弱
C.海洋水汽输送减少 D.地面蒸发不足
3.从第一时段到第二时段,广东省2月的气候转变对当地地理环境产生的影响是(　　)。
A.热带作物种植界线北移
B.冬季取暖设备使用频繁
C.常绿阔叶林大面积缩小
D.河流径流量季节变化增大
【答案】　1.D　2.B　3.A
【解析】　第1题,由材料可知,第一时段(1961—1981年)降水偏少,气温偏低,故气候“冷干”;第二时段(1999—2019年)降水偏少,气温偏高,故气候“暖干”。因此是由“冷干”向“暖干”转变。第2题,由材料可知,第一时段和第二时段广东降水都偏少,但根据材料无法得知海洋水汽输送情况;广东地处东亚季风气候区,2月为冬季,从第一时段到第二时段气温偏高,说明冬季风减弱,寒冷气流偏弱;地面蒸发不足,说明气温偏低,与第二时段广东气温偏高的事实不符。第3题,根据材料可知,从第一时段到第二时段广东省气候由“冷干”向“暖干”转变。因为气候变暖,所以热带作物种植界线北移,冬季取暖设备使用减少,生长在热带、亚热带的常绿阔叶林分布面积扩大;大气降水是广东省河流的主要补给水源,河流径流量的季节变化主要受降水季节变化影响,但材料中的信息并未反映出降水的季节变化特点,因此不能判断河流径流量季节变化是否增大。
　　“碳达峰”是指在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落;“碳中和”是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量。我国承诺2030年前,二氧化碳排放量达到历史最高峰,2060年前实现二氧化碳“零排放”。据此回答4~5题。
4.下列关于“碳达峰”和“碳中和”的理解,正确的是(　　)。
A.可以加大碳排放量,使碳排放更快达到峰值
B.2030年前,我国二氧化碳排放量的增速可能变为零
C.技术进步可以推迟碳排放峰值出现的时间
D.“碳中和”后我国将不再排放二氧化碳
5.受我国能源利用现状的影响,“碳中和”需要较长一段时间。下列关于我国能源利用现状的说法,正确的是(　　)。
A.以火电为主
B.以水电为主
C.东部沿海以潮汐能为主
D.西部地区以风能为主
【答案】　4.B　5.A
【解析】　第4题,“碳达峰”的“峰值”并不是预先设定好的固定值,而是根据碳排放量的增速决定的,只要增速大于零,“峰值”就会不断被推高,排放越多,这个“峰值”就越高,“碳达峰”就遥遥无期;当排放量增速由正变为零再转为负时,“峰值”出现,说明二氧化碳排放量开始下降。我国承诺2030年前二氧化碳排放量达到历史最高峰,因此2030年前,我国二氧化碳排放量的增速可能为零;技术进步有利于二氧化碳排放量提前下降,提前“碳达峰”;“碳中和”不是不排放二氧化碳,而是释放的二氧化碳(准确说是温室气体)和吸收的二氧化碳相当。第5题,我国目前仍以火电为主,占我国能源利用的70%左右;东部沿海有丰富的潮汐能,西部有丰富的风能,我国因地制宜开发东部的潮汐能、西部的风能,但目前东、西部能源利用仍然以火电为主。
【随堂检测】
读生态系统中的碳循环示意图,回答1~2题。
1.碳循环反映了自然地理环境的(　　)。　　 　　　　　　 　　　　　　
A.地域性 B.差异性 C.无序性 D.整体性
2.人类影响大气CO2含量的主要环节是(　　)。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】　1.D　2.B
【解析】　第1题,读图分析可知,碳在自然界中的循环将岩石圈、生物圈、大气圈及水圈有机结合在一起,使得各个圈层共同组成了地球的生态系统,从而体现了自然地理环境的整体性。第2题,读图可知,①为火山喷发增强大气中的CO2的含量;②为人类活动通过燃烧化石燃料向大气排放CO2;③为生物残体被分解,释放CO2;④为植物释放CO2。人类影响CO2含量的主要途径为燃烧化石燃料。
　　读全球气温变化图,回答3~4题。
3.由该现象直接引发的问题是(　　)。
A.海平面下降 B.作物生长地发生改变
C.地下水位下降 D.降水增多
4.下列做法中,对缓解图示环境问题最有效的是(　　)。
A.积极研制新的制冷技术,以减少并逐步禁止氟利昂等物质的排放
B.发展洁净煤技术,研究煤炭中硫资源的综合开发与利用
C.沿海国家修建沿海大堤,防止沿海地区被淹
D.加强国际合作,改进能源利用技术,提高能源利用效率,减少二氧化碳的排放量
【答案】　3.B　4.D
【解析】　第3题,读图可知,全球气温在升高,图示环境问题为全球变暖。全球变暖会导致海平面上升,沿海地区受海水倒灌的影响,地下水位可能上升;作物的生长地发生改变,但降水不一定增多。第4题,加强国际合作,改进能源利用技术,提高能源利用效率,减少二氧化碳的排放量对缓解全球变暖最有效。
　　为了控制和减少二氧化碳的排放量,国家出台了碳排放交易政策。碳排放交易是运用市场经济来促进环境保护的重要机制,允许减排企业在不突破碳排放交易规定的排放总量的前提下,可以用减少的碳排放量,在市场上销售,获取效益;超排企业必须从交易市场购买其他企业多余配额或者能抵减排放量的碳汇产品。读碳排放交易原理示意图,回答5~6题。
5.从碳减排效果的明显性来看,最适合纳入首批试点行业的是(　　)。
A.汽车制造行业 B.服装制造行业
C.石油化工行业 D.火力发电行业
6.若从抵减碳排放来增加经济效益的角度考虑,碳排放交易对农业生产产生的影响最可能是(　　)。
A.促进郊区农业发展 B.促进林业发展
C.促进农田水利设施建设 D.带动农业旅游的发展
【答案】　5.D　6.B
【解析】　第5题,从碳减排效果的明显性来看,最适合纳入首批试点行业的是火力发电行业,因为火力发电直接使用化石燃料,碳排放量大,该类产业对区域碳排放的影响比较大;汽车制造行业、风力发电行业的碳排放量没有火力发电行业大,服装制造行业属于轻工业,能源消耗少,碳排放量小,这些行业均不适合作为首批试点行业。第6题,森林吸收二氧化碳的作用远比其他植被明显,故若从抵减碳排放来增加经济效益的角度去考虑,农业部门中林业产业可能会发展得较快;郊区农业发展和农田水利设施建设对减少碳排放的意义不大;随着农业旅游的发展,游客增多,再加上修建配套设施,可能会破坏生态,因此发展农业旅游对碳减排意义很小,甚至可能会增加碳排放。
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