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第四节　全球气候变化与国家安全
【目标导航】
课标要求 素养目标
　　运用碳循环和温室效应原理,分析碳排放对环境的影响,说明碳减排国际合作的重要性。 1.综合思维:结合实例,分析人为碳排放对全球气候变化的影响,理解全球气候变化对环境及国家安全的影响。 2.人地协调观、地理实践力:结合材料,掌握应对全球气候变化的措施并付诸实践。
一、全球气候变化与人为碳排放
1.全球气候变化的趋势
20世纪以来,全球正经历以变暖为突出特征的气候变化。20世纪50年代以来的增温尤其明显。
2.大气的温室效应
3.碳循环过程
(1)自然界中的碳循环过程。
①碳循环:碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。
②作用:自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。
(2)人类活动对碳循环过程的影响。
二、全球气候变化对国家安全的影响
1.全球变暖对自然系统和人类社会的影响
影响途径 举例说明
全球变暖通过多种自然过程对人类造成不利影响,危害自然环境的各种服务功能,甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转 海平面上升→岛屿和沿海低地被淹→造成环境难民问题; 极端天气事件增多→高温热浪和旱涝灾害加剧→造成疾病、死亡人数增加
2.全球变暖对国家安全的影响
(1)生存空间丧失。
(2)加剧资源危机或自然灾害。
(3)激化国家间的资源争端。
(4)受其他国家波及而间接影响国家安全。
三、应对全球气候变化
1.应对全球气候变化的措施
(1)减缓措施:减少人为温室气体排放、增加温室气体吸收。
(2)适应措施:通过改变人类社会自身,降低全球变暖导致的不利影响或利用全球变暖带来的发展机遇。
2.国际合作应对全球变暖
(1)各国要采取共同但有区别的减排行动。
(2)发达国家向发展中国家提供资金、技术转让和能力建设支持。
(3)各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作,建立国际共同应对的机制。
探究一　全球气候变化
【情境诱思】
　材料一　下图为全球气温和大气中二氧化碳浓度的变化(1880—2020年)示意图。
材料二　下图为地表碳循环示意图。
材料三　下图为大气受热过程示意图。
探究1:全球气温和大气中二氧化碳浓度有何关系
提示:观察材料一图示得出结论。
答案:呈正相关关系。
探究2:根据地表碳循环示意图,探究大气中二氧化碳增多的人为原因。
提示:根据材料二图示,结合所学知识得出结论。
答案:工业生产、交通运输等燃烧煤、石油、天然气等化石燃料;破坏植被,特别是森林破坏,固碳能力降低。
探究3:根据大气受热过程示意图,探究全球气候变化的原理。
提示:根据材料三图示并结合大气的保温作用原理得出结论。
答案:大气中温室气体增多,吸收地面辐射能力增强,大气逆辐射增强,大气保温作用增强。
【主题归纳】
1.碳循环的过程
2.全球变暖的原因
【强化训练】
　　　在过去的几十年里,科学家们普遍认为:全球范围内的森林是一个巨大的碳汇,它们通过光合作用和林木生产所吸收的碳多于其呼吸作用和腐烂所释放的碳,从而使地球降温——如热带森林就被认为是显而易见的气候“冷却器”。但研究表明,并非所有森林都具有降温作用,受气候变暖影响,在贮存大量碳的西伯利亚永久冻土带,北方针叶林的脱针型落叶松逐渐转变为常绿针叶树,树叶较暗,反而引起温度上升,这种效应在高纬度地区、干燥地区尤其明显。据此回答(1)～(2)题。
(1)热带森林被认为是显而易见的气候“冷却器”,其原理是热带森林(　　)
[A]树木生长快,蒸发(蒸腾)水汽多
[B]林冠密集,反射太阳光线
[C]光合作用强,释放氧气多
[D]温度较高,微生物分解快
(2)西伯利亚的脱针型落叶松转变为常绿针叶树会引起地表升温,导致全球变暖加剧,其引发全球变暖的碳源主要来自(　　)
[A]岩石圈 [B]生物圈
[C]大气圈 [D]水圈
【答案】 (1)A　(2)A　
【思路点拨】 第(1)题,热带森林被认为是显而易见的气候“冷却器”,其原理是热带森林树木生长快,蒸发(蒸腾)水汽多,云量多,吸收的地面辐射多,反射的太阳辐射多,从而使气候冷却,A正确。林冠密集,只会反射掉一小部分太阳辐射,不能使其显著降温,B错误。光合作用强,释放氧气多,对气温没有影响,C错误。温度较高,微生物分解快,主要影响土壤肥力,D错误。第(2)题,据材料可知,气候变暖,加之落叶松转变为常绿针叶树,常绿针叶树终年不落叶,树木深色的叶子会吸收阳光,使温度上升,从而使冰雪消融、冻土解冻,冻土中贮存的大量碳被释放出来,导致全球变暖加剧,冻土属于岩石圈,A正确。
探究二　全球气候变化对国家安全的影响
【情境诱思】
　材料一　科学家对全球变暖可能产生的影响进行推测,如下图所示。
材料二　根据目前的全球气候变化趋势,到2050年,全球夏季将更干燥,冬季更潮湿多雨,极端天气现象更多。随着全球气候继续变暖,预计德国到2100年的气温将比目前升高2～4℃。
探究1:科学家对全球变暖可能产生的影响的推测包括哪些方面
提示:根据材料一图示,结合所学知识得出结论。
答案:冰川融化、海平面上升、极端气候、生态环境破坏、生物多样性减少等。
探究2:据材料二分析全球变暖将给大洋洲带来的严重后果及其原因。
提示:根据材料二图示,结合所学知识得出结论。
答案:后果:大洋洲的珊瑚岛将不复存在。原因:全球变暖,两极冰川融化,海平面上升。
探究3:简要分析全球变暖对全球农业生产的有利影响和不利影响。
提示:根据农业生产条件和气候变化带来的气温、降水变化综合分析。
答案:有利影响:使积温增加,生长期延长,有可能提高农作物产量,如高纬度地区。
不利影响:使蒸发增加,加重干旱缺水程度,使农业减产,如中低纬度地区。
【主题归纳】
全球变暖的影响
(1)海平面上升。
(2)对农业的影响。
(3)对生态系统的影响。
(4)对水循环过程的影响。
(5)对工业的影响。
(6)全球气候变化对国家安全的影响。
影响方式 主要表现
生存空间的丧失 全球变暖导致海平面上升,大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的风险
加剧资源危机或自然灾害 当某种资源的供给不能满足维持社会正常运转最低需求时,就会在国家内部出现资源危机
当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时,可能引发经济或政治危机
激化国家间的资源争端 当一个国家应对全球气候变化导致的资源危机时,可能引起国家间的资源争夺,进而引发政治、经济、外交等诸多领域的矛盾,甚至导致武装冲突
受其他国家波及而间接影响国家安全 气候变化对某些国家造成的生存环境恶化和资源短缺等不利影响,通过环境难民、国际资源市场价格波动等途径传递到其他国家,间接威胁这些国家的国家安全
【强化训练】
　　　百年以前,包括南山和北山在内的西宁周边山野已鲜有树木,沙尘时常侵袭。1989年,当地启动南北山绿化工程,但最初植树成活率极低。目前,西宁大力发展森林碳汇,森林覆盖率已由1989年的7.2%提高到如今的75%,并依此发展碳汇交易(买方向碳汇城市购买碳排放指标以抵消碳减排任务)。据此回答(1)～(2)题。
(1)推测西宁南北山绿化工程最初植树困难主要是由于(　　)
[A]土壤瘠薄 [B]地形崎岖
[C]寒潮影响大 [D]大风日数多
(2)西宁发展森林碳汇能够(　　)
[A]缓解全球气候变暖 [B]加速碳达峰的进程
[C]减少工业污染排放 [D]增加地区财政收入
【答案】 (1)A　(2)D
【思路点拨】 第(1)题,由材料“百年以前,包括南山和北山在内的西宁周边山野已鲜有树木,沙尘时常侵袭”可知,该地区生态环境脆弱,土壤中养分可能被大量侵蚀,土壤瘠薄,不利于树木扎根和获取养分,使得最初植树成活率极低,A正确;地形崎岖一般不是树木成活率极低的关键因素,B错误;西宁位于青藏高原,受寒潮影响小,C错误;大风日数多可能对树木生长有一定影响,但不是关键因素,D错误。第(2)题,西宁发展森林碳汇很难改变全球性的气候变暖趋势,A错误;发展森林碳汇,可以提高森林覆盖率,减少二氧化碳的排放,减缓碳达峰的进程,B错误;工业污染包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等,发展森林碳汇对工业污染排放的影响有限,C错误;由材料“依此发展碳汇交易”可知,西宁发展森林碳汇可以促进西宁经济发展,增加地区财政收入,D正确。
探究三　全球变暖的应对措施
【情境诱思】
材料一　联合国政府间气候变化专门委员会发布的《气候变化2021:自然科学基础》报告指出:将人为引起的全球变暖限制在特定水平需要限制二氧化碳的累积排放量,同时还要控制其他温室气体的排放。2021年11月13日,《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会在英国格拉斯哥闭幕,大会的目标是:与工业化前相比,21世纪末将全球平均气温升高幅度控制在1.5℃内。中国、俄罗斯、巴西等100多个国家共同承诺到2030年停止砍伐森林;40多个国家同意放弃使用煤炭。下表为部分国家某年的二氧化碳排放情况。
国家 总排放量 /108 t 人均排放 量/t 承诺净零碳 排放的时间
中国 9 826 7.25 2060年
美国 4 965 15.57 2050年
印度 2 480 2.01 2070年
俄罗斯 1 533 10.76 2060年
日本 1 123 8.84 2050年
注:净零碳排放指能源消费的碳排放量等于通过植树或利用新技术减少的碳排放量。(数据来源于联合国官网)
材料二　碳交易,是温室气体排放权交易的统称,即把二氧化碳排放权作为一种商品,买方通过向卖方支付一定金额从而获得一定数量的二氧化碳排放权,进而形成了二氧化碳排放权的交易,其是实现我国“双碳”目标的重要政策工具之一。碳中和是指一个国家、地区、企业、团体或个人测算在一定时间内(一般是一年)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,实现二氧化碳“零排放”。目前,发电行业首先进入全国碳交易市场。下图示意碳交易市场的交易模式。
探究1:应对全球变暖需要加强国际合作,各国承担“共同但有区别的责任”。请选取材料一中的两个国家,阐述你对“共同”和“有区别”责任的理解。
提示:根据材料一中各国二氧化碳排放情况进行分析。
答案:中国(印度)属于发展中国家,还处于工业化阶段,二氧化碳总排放量大,但人均排放量小,工业化以来的二氧化碳累积排放量少;美国(日本)属于发达国家,已经完成了工业化,二氧化碳总排放量小,但人均排放量大,工业化以来二氧化碳的累积排放量多。全球变暖需要各国积极行动,尽早实现碳的净零排放,承担“共同”的责任;但发达国家应该在资金、技术上承担更多的责任,帮助发展中国家减排,在时间上,发达国家应该比发展中国家更早实现碳的净零排放,体现“有区别”的责任。
探究2:简述企业要在碳交易市场上获得优势可采取的有效措施。
提示:分析图中信息可知,若控排企业碳排放量超出配额,则需要在碳交易市场购买碳配额。因此企业要在碳交易市场上获得优势应从争取更高的市场配额和出售碳排放权两个方面考虑。
答案:改进生产工艺,减少碳排放;加强管理,提高节能减排意识;提高清洁能源的使用比重;通过扩大生产规模,争取获得更高配额。
探究3:分析发电行业首先进入全国碳交易市场的主要原因。
提示:由材料信息可知,进入全国碳交易市场的企业应是碳排放量超出配额较多或是实排大大低于配额的企业。发电行业属于前者。一是火力发电直接烧煤,所以二氧化碳排放量比较大。发电行业二氧化碳排放量大、煤炭消费多,所以首先纳入,可以同时起到减污降碳协同的作用。二是发电行业的管理制度相对健全,数据基础比较好。因为要交易,所以要有准确的数据。排放数据的准确、有效获取是进行碳交易的前提。三是发电行业产品单一,排放数据的计量设施完备,整个行业的自动化管理程度高,数据管理规范,而且容易核实,配额分配简便易行。
答案:发电行业矿物能源消耗量大,二氧化碳排放量大;国家对发电行业统一管理,碳排放数据完整,便于计算;发电行业产品单一,配额分配简便易行,易进行分配。
【主题归纳】
1.整体措施
2.国际合作应对全球变暖
【强化训练】
　　2021年全国两会中,碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告。碳达峰是指二氧化碳的排放达到峰值后不再增长,碳中和是指通过植树造林、节能减排、产业调整等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放。我国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。据此回答(1)～(2)题。
(1)有利于我国如期实现碳达峰的措施有(　　)
①加大煤炭的消费量,尽早实现碳达峰　②限制钢铁产业发展,减少煤炭使用量　③优化能源消费结构,推动煤炭消费尽早达峰　④建立用能预算管理制度,推动能源高效配置
[A]①② [B]①③ [C]②④ [D]③④
(2)降碳政策的实施带来的影响是(　　)
①绿色住宅占比提高　②汽车环保标准提高　③禁止使用塑料吸管　 ④出现碳排放权交易
[A]①②③ [B]①②④
[C]①③④ [D]②③④
【答案】 (1)D　(2)B
【思路点拨】 第(1)题,加大煤炭的消费量一定程度上会增加二氧化碳排放量,不利于实现碳达峰,①错误;限制钢铁产业发展不利于我国的重工业发展,②错误;优化能源消费结构可以早日实现碳达峰,③正确;建立用能预算管理制度可以规范各行业的碳排放,推动能源高效配置,④正确。故选D。第(2)题,降碳政策可以使绿色住宅占比提高,①正确;可以提高汽车排放的标准,促进汽车环保标准的提高,②正确;降碳政策可以减少塑料吸管的使用量,但无法完全禁止,③错误;降碳政策可以促进碳排放权交易的出现,④正确。故选B。
课堂小结 地理视野
“双碳”时代下的“人”“产”竞速 　　在“双碳”战略持续推进的大背景下,绿色低碳产业发展迅猛,“人”与“产”的竞速成为新课题。AI的快速发展改变了行业人才需求格局。大模型可承担部分基础工作,一些企业对相关领域专业人才的招聘不再急切。不过,这并不意味着人才不再重要。在绿色低碳经济的众多专业赛道,如氢能产业,技术瓶颈、成本、基础设施等问题仍待解决,高端人才尤其是工程技术人才的需求持续扩大。第四节　全球气候变化与国家安全
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课标要求 素养目标
　　运用碳循环和温室效应原理,分析碳排放对环境的影响,说明碳减排国际合作的重要性。 1.综合思维:结合实例,分析人为碳排放对全球气候变化的影响,理解全球气候变化对环境及国家安全的影响。 2.人地协调观、地理实践力:结合材料,掌握应对全球气候变化的措施并付诸实践。
一、全球气候变化与人为碳排放
1.全球气候变化的趋势
20世纪以来,全球正经历以 为突出特征的气候变化。20世纪50年代以来的 尤其明显。
2.大气的温室效应
3.碳循环过程
(1)自然界中的碳循环过程。
①碳循环:碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。
②作用:自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。
(2)人类活动对碳循环过程的影响。
二、全球气候变化对国家安全的影响
1.全球变暖对自然系统和人类社会的影响
影响途径 举例说明
全球变暖通过多种自然过程对人类造成不利影响,危害自然环境的各种 功能,甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转 海平面上升→岛屿和沿海低地被淹→造成 问题; 极端天气事件增多→ 和 加剧→造成疾病、死亡人数增加
2.全球变暖对国家安全的影响
(1) 丧失。
(2)加剧 或自然灾害。
(3)激化国家间的 争端。
(4)受其他国家波及而间接影响国家安全。
三、应对全球气候变化
1.应对全球气候变化的措施
(1) 措施:减少人为温室气体排放、增加温室气体吸收。
(2) 措施:通过改变人类社会自身,降低全球变暖导致的不利影响或利用全球变暖带来的发展机遇。
2.国际合作应对全球变暖
(1)各国要采取 的减排行动。
(2)发达国家向发展中国家提供资金、 和能力建设支持。
(3)各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作,建立国际共同应对的机制。
探究一　全球气候变化
【情境诱思】
　材料一　下图为全球气温和大气中二氧化碳浓度的变化(1880—2020年)示意图。
材料二　下图为地表碳循环示意图。
材料三　下图为大气受热过程示意图。
探究1:全球气温和大气中二氧化碳浓度有何关系
探究2:根据地表碳循环示意图,探究大气中二氧化碳增多的人为原因。
探究3:根据大气受热过程示意图,探究全球气候变化的原理。
【主题归纳】
1.碳循环的过程
2.全球变暖的原因
【强化训练】
　　　在过去的几十年里,科学家们普遍认为:全球范围内的森林是一个巨大的碳汇,它们通过光合作用和林木生产所吸收的碳多于其呼吸作用和腐烂所释放的碳,从而使地球降温——如热带森林就被认为是显而易见的气候“冷却器”。但研究表明,并非所有森林都具有降温作用,受气候变暖影响,在贮存大量碳的西伯利亚永久冻土带,北方针叶林的脱针型落叶松逐渐转变为常绿针叶树,树叶较暗,反而引起温度上升,这种效应在高纬度地区、干燥地区尤其明显。据此回答(1)～(2)题。
(1)热带森林被认为是显而易见的气候“冷却器”,其原理是热带森林(　　)
[A]树木生长快,蒸发(蒸腾)水汽多
[B]林冠密集,反射太阳光线
[C]光合作用强,释放氧气多
[D]温度较高,微生物分解快
(2)西伯利亚的脱针型落叶松转变为常绿针叶树会引起地表升温,导致全球变暖加剧,其引发全球变暖的碳源主要来自(　　)
[A]岩石圈 [B]生物圈
[C]大气圈 [D]水圈
探究二　全球气候变化对国家安全的影响
【情境诱思】
　材料一　科学家对全球变暖可能产生的影响进行推测,如下图所示。
材料二　根据目前的全球气候变化趋势,到2050年,全球夏季将更干燥,冬季更潮湿多雨,极端天气现象更多。随着全球气候继续变暖,预计德国到2100年的气温将比目前升高2～4℃。
探究1:科学家对全球变暖可能产生的影响的推测包括哪些方面
探究2:据材料二分析全球变暖将给大洋洲带来的严重后果及其原因。
探究3:简要分析全球变暖对全球农业生产的有利影响和不利影响。
不利影响:使蒸发增加,加重干旱缺水程度,使农业减产,如中低纬度地区。
【主题归纳】
全球变暖的影响
(1)海平面上升。
(2)对农业的影响。
(3)对生态系统的影响。
(4)对水循环过程的影响。
(5)对工业的影响。
(6)全球气候变化对国家安全的影响。
影响方式 主要表现
生存空间的丧失 全球变暖导致海平面上升,大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的风险
加剧资源危机或自然灾害 当某种资源的供给不能满足维持社会正常运转最低需求时,就会在国家内部出现资源危机
当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时,可能引发经济或政治危机
激化国家间的资源争端 当一个国家应对全球气候变化导致的资源危机时,可能引起国家间的资源争夺,进而引发政治、经济、外交等诸多领域的矛盾,甚至导致武装冲突
受其他国家波及而间接影响国家安全 气候变化对某些国家造成的生存环境恶化和资源短缺等不利影响,通过环境难民、国际资源市场价格波动等途径传递到其他国家,间接威胁这些国家的国家安全
【强化训练】
　　　百年以前,包括南山和北山在内的西宁周边山野已鲜有树木,沙尘时常侵袭。1989年,当地启动南北山绿化工程,但最初植树成活率极低。目前,西宁大力发展森林碳汇,森林覆盖率已由1989年的7.2%提高到如今的75%,并依此发展碳汇交易(买方向碳汇城市购买碳排放指标以抵消碳减排任务)。据此回答(1)～(2)题。
(1)推测西宁南北山绿化工程最初植树困难主要是由于(　　)
[A]土壤瘠薄 [B]地形崎岖
[C]寒潮影响大 [D]大风日数多
(2)西宁发展森林碳汇能够(　　)
[A]缓解全球气候变暖 [B]加速碳达峰的进程
[C]减少工业污染排放 [D]增加地区财政收入
探究三　全球变暖的应对措施
【情境诱思】
材料一　联合国政府间气候变化专门委员会发布的《气候变化2021:自然科学基础》报告指出:将人为引起的全球变暖限制在特定水平需要限制二氧化碳的累积排放量,同时还要控制其他温室气体的排放。2021年11月13日,《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会在英国格拉斯哥闭幕,大会的目标是:与工业化前相比,21世纪末将全球平均气温升高幅度控制在1.5℃内。中国、俄罗斯、巴西等100多个国家共同承诺到2030年停止砍伐森林;40多个国家同意放弃使用煤炭。下表为部分国家某年的二氧化碳排放情况。
国家 总排放量 /108 t 人均排放 量/t 承诺净零碳 排放的时间
中国 9 826 7.25 2060年
美国 4 965 15.57 2050年
印度 2 480 2.01 2070年
俄罗斯 1 533 10.76 2060年
日本 1 123 8.84 2050年
注:净零碳排放指能源消费的碳排放量等于通过植树或利用新技术减少的碳排放量。(数据来源于联合国官网)
材料二　碳交易,是温室气体排放权交易的统称,即把二氧化碳排放权作为一种商品,买方通过向卖方支付一定金额从而获得一定数量的二氧化碳排放权,进而形成了二氧化碳排放权的交易,其是实现我国“双碳”目标的重要政策工具之一。碳中和是指一个国家、地区、企业、团体或个人测算在一定时间内(一般是一年)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,实现二氧化碳“零排放”。目前,发电行业首先进入全国碳交易市场。下图示意碳交易市场的交易模式。
探究1:应对全球变暖需要加强国际合作,各国承担“共同但有区别的责任”。请选取材料一中的两个国家,阐述你对“共同”和“有区别”责任的理解。
探究2:简述企业要在碳交易市场上获得优势可采取的有效措施。
探究3:分析发电行业首先进入全国碳交易市场的主要原因。
【主题归纳】
1.整体措施
2.国际合作应对全球变暖
【强化训练】
　　2021年全国两会中,碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告。碳达峰是指二氧化碳的排放达到峰值后不再增长,碳中和是指通过植树造林、节能减排、产业调整等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放。我国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。据此回答(1)～(2)题。
(1)有利于我国如期实现碳达峰的措施有(　　)
①加大煤炭的消费量,尽早实现碳达峰　②限制钢铁产业发展,减少煤炭使用量　③优化能源消费结构,推动煤炭消费尽早达峰　④建立用能预算管理制度,推动能源高效配置
[A]①② [B]①③ [C]②④ [D]③④
(2)降碳政策的实施带来的影响是(　　)
①绿色住宅占比提高　②汽车环保标准提高　③禁止使用塑料吸管　 ④出现碳排放权交易
[A]①②③ [B]①②④
[C]①③④ [D]②③④
课堂小结 地理视野
“双碳”时代下的“人”“产”竞速 　　在“双碳”战略持续推进的大背景下,绿色低碳产业发展迅猛,“人”与“产”的竞速成为新课题。AI的快速发展改变了行业人才需求格局。大模型可承担部分基础工作,一些企业对相关领域专业人才的招聘不再急切。不过,这并不意味着人才不再重要。在绿色低碳经济的众多专业赛道,如氢能产业,技术瓶颈、成本、基础设施等问题仍待解决,高端人才尤其是工程技术人才的需求持续扩大。(共57张PPT)
第四节　全球气候变化与国家安全
【目标导航】
课标要求 素养目标
运用碳循环和温室效应原理,分析碳排放对环境的影响,说明碳减排国际合作的重要性。 1.综合思维:结合实例,分析人为碳排放对全球气候变化的影响,理解全球气候变化对环境及国家安全的影响。
2.人地协调观、地理实践力:结合材料,掌握应对全球气候变化的措施并付诸实践。
必备知识·预习导学
一、全球气候变化与人为碳排放
1.全球气候变化的趋势
20世纪以来,全球正经历以 为突出特征的气候变化。20世纪50年代以来的 尤其明显。
变暖
增温
2.大气的温室效应
地面
长波
温
室
3.碳循环过程
(1)自然界中的碳循环过程。
①碳循环:碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。
②作用:自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。
(2)人类活动对碳循环过程的影响。
二氧化碳
陆地植被
土壤
二、全球气候变化对国家安全的影响
1.全球变暖对自然系统和人类社会的影响
影响途径 举例说明
全球变暖通过多种自然过程对人类造成不利影响,危害自然环境的各种 功能,甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转 海平面上升→岛屿和沿海低地被淹→造成
问题;
极端天气事件增多→ 和 加剧→造成疾病、死亡人数增加
服务
环境难民
高温热浪
旱涝灾害
2.全球变暖对国家安全的影响
(1) 丧失。
(2)加剧 或自然灾害。
(3)激化国家间的 争端。
(4)受其他国家波及而间接影响国家安全。
生存空间
资源危机
资源
三、应对全球气候变化
1.应对全球气候变化的措施
(1) 措施:减少人为温室气体排放、增加温室气体吸收。
(2) 措施:通过改变人类社会自身,降低全球变暖导致的不利影响或利用全球变暖带来的发展机遇。
减缓
适应
2.国际合作应对全球变暖
(1)各国要采取 的减排行动。
(2)发达国家向发展中国家提供资金、 和能力建设支持。
(3)各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作,建立国际共同应对的机制。
共同但有区别
技术转让
主题探究·情境导学
探究一　全球气候变化
【情境诱思】
材料一　下图为全球气温和大气中二氧化碳浓度的变化(1880—2020年)示意图。
材料二　下图为地表碳循环示意图。
材料三　下图为大气受热过程示意图。
探究1:全球气温和大气中二氧化碳浓度有何关系
提示:观察材料一图示得出结论。
答案:呈正相关关系。
探究2:根据地表碳循环示意图,探究大气中二氧化碳增多的人为原因。
提示:根据材料二图示,结合所学知识得出结论。
答案:工业生产、交通运输等燃烧煤、石油、天然气等化石燃料;破坏植被,特别是森林破坏,固碳能力降低。
探究3:根据大气受热过程示意图,探究全球气候变化的原理。
提示:根据材料三图示并结合大气的保温作用原理得出结论。
答案:大气中温室气体增多,吸收地面辐射能力增强,大气逆辐射增强,大气保温作用增强。
1.碳循环的过程
【主题归纳】
2.全球变暖的原因
在过去的几十年里,科学家们普遍认为:全球范围内的森林是一个巨大的碳汇,它们通过光合作用和林木生产所吸收的碳多于其呼吸作用和腐烂所释放的碳,从而使地球降温——如热带森林就被认为是显而易见的气候“冷却器”。但研究表明,并非所有森林都具有降温作用,受气候变暖影响,在贮存大量碳的西伯利亚永久冻土带,北方针叶林的脱针型落叶松逐渐转变为常绿针叶树,树叶较暗,反而引起温度上升,这种效应在高纬度地区、干燥地区尤其明显。据此回答(1)～(2)题。
【强化训练】
(1)热带森林被认为是显而易见的气候“冷却器”,其原理是热带森林(　　)
[A]树木生长快,蒸发(蒸腾)水汽多
[B]林冠密集,反射太阳光线
[C]光合作用强,释放氧气多
[D]温度较高,微生物分解快
A
【思路点拨】 第(1)题,热带森林被认为是显而易见的气候“冷却器”,其原理是热带森林树木生长快,蒸发(蒸腾)水汽多,云量多,吸收的地面辐射多,反射的太阳辐射多,从而使气候冷却,A正确。林冠密集,只会反射掉一小部分太阳辐射,不能使其显著降温,B错误。光合作用强,释放氧气多,对气温没有影响,C错误。温度较高,微生物分解快,主要影响土壤肥力,D错误。
(2)西伯利亚的脱针型落叶松转变为常绿针叶树会引起地表升温,导致全球变暖加剧,其引发全球变暖的碳源主要来自(　　)
[A]岩石圈
[B]生物圈
[C]大气圈
[D]水圈
A
【思路点拨】第(2)题,据材料可知,气候变暖,加之落叶松转变为常绿针叶树,常绿针叶树终年不落叶,树木深色的叶子会吸收阳光,使温度上升,从而使冰雪消融、冻土解冻,冻土中贮存的大量碳被释放出来,导致全球变暖加剧,冻土属于岩石圈,A正确。
探究二　全球气候变化对国家安全的影响
【情境诱思】
材料一　科学家对全球变暖可能产生的影响进行推测,如下图所示。
材料二　根据目前的全球气候变化趋势,到2050年,全球夏季将更干燥,冬季更潮湿多雨,极端天气现象更多。随着全球气候继续变暖,预计德国到2100年的气温将比目前升高2～4℃。
探究1:科学家对全球变暖可能产生的影响的推测包括哪些方面
提示:根据材料一图示,结合所学知识得出结论。
答案:冰川融化、海平面上升、极端气候、生态环境破坏、生物多样性减少等。
探究2:据材料二分析全球变暖将给大洋洲带来的严重后果及其原因。
提示:根据材料二图示,结合所学知识得出结论。
答案:后果:大洋洲的珊瑚岛将不复存在。原因:全球变暖,两极冰川融化,海平面上升。
探究3:简要分析全球变暖对全球农业生产的有利影响和不利影响。
提示:根据农业生产条件和气候变化带来的气温、降水变化综合分析。
答案:有利影响:使积温增加,生长期延长,有可能提高农作物产量,如高纬度地区。
不利影响:使蒸发增加,加重干旱缺水程度,使农业减产,如中低纬度地区。
全球变暖的影响
(1)海平面上升。
【主题归纳】
(2)对农业的影响。
(3)对生态系统的影响。
(4)对水循环过程的影响。
(5)对工业的影响。
(6)全球气候变化对国家安全的影响。
影响方式 主要表现
生存空间的丧失 全球变暖导致海平面上升,大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的风险
加剧资源危机或自然灾害 当某种资源的供给不能满足维持社会正常运转最低需求时,就会在国家内部出现资源危机
当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时,可能引发经济或政治危机
激化国家间的资源争端 当一个国家应对全球气候变化导致的资源危机时,可能引起国家间的资源争夺,进而引发政治、经济、外交等诸多领域的矛盾,甚至导致武装冲突
受其他国家波及而间接影响国家安全 气候变化对某些国家造成的生存环境恶化和资源短缺等不利影响,通过环境难民、国际资源市场价格波动等途径传递到其他国家,间接威胁这些国家的国家安全
百年以前,包括南山和北山在内的西宁周边山野已鲜有树木,沙尘时常侵袭。1989年,当地启动南北山绿化工程,但最初植树成活率极低。目前,西宁大力发展森林碳汇,森林覆盖率已由1989年的7.2%提高到如今的75%,并依此发展碳汇交易(买方向碳汇城市购买碳排放指标以抵消碳减排任务)。据此回答(1)～(2)题。
(1)推测西宁南北山绿化工程最初植树困难主要是由于(　　)
[A]土壤瘠薄 [B]地形崎岖
[C]寒潮影响大 [D]大风日数多
【强化训练】
A
【思路点拨】 第(1)题,由材料“百年以前,包括南山和北山在内的西宁周边山野已鲜有树木,沙尘时常侵袭”可知,该地区生态环境脆弱,土壤中养分可能被大量侵蚀,土壤瘠薄,不利于树木扎根和获取养分,使得最初植树成活率极低,A正确;地形崎岖一般不是树木成活率极低的关键因素,B错误;西宁位于青藏高原,受寒潮影响小,C错误;大风日数多可能对树木生长有一定影响,但不是关键因素,D错误。
(2)西宁发展森林碳汇能够(　　)
[A]缓解全球气候变暖
[B]加速碳达峰的进程
[C]减少工业污染排放
[D]增加地区财政收入
D
【思路点拨】第(2)题,西宁发展森林碳汇很难改变全球性的气候变暖趋势,A错误;发展森林碳汇,可以提高森林覆盖率,减少二氧化碳的排放,减缓碳达峰的进程,B错误;工业污染包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等,发展森林碳汇对工业污染排放的影响有限,C错误;由材料“依此发展碳汇交易”可知,西宁发展森林碳汇可以促进西宁经济发展,增加地区财政收入,D正确。
探究三　全球变暖的应对措施
【情境诱思】
材料一　联合国政府间气候变化专门委员会发布的《气候变化2021:自然科学基础》报告指出:将人为引起的全球变暖限制在特定水平需要限制二氧化碳的累积排放量,同时还要控制其他温室气体的排放。2021年11月13日,《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会在英国格拉斯哥闭幕,大会的目标是:与工业化前相比,21世纪末将全球平均气温升高幅度控制在1.5℃内。中国、俄罗斯、巴西等100多个国家共同承诺到2030年停止砍伐森林;40多个国家同意放弃使用煤炭。下表为部分国家某年的二氧化碳排放情况。
国家 总排放量/108 t 人均排放量/t 承诺净零碳
排放的时间
中国 9 826 7.25 2060年
美国 4 965 15.57 2050年
印度 2 480 2.01 2070年
俄罗斯 1 533 10.76 2060年
日本 1 123 8.84 2050年
注:净零碳排放指能源消费的碳排放量等于通过植树或利用新技术减少的碳排放量。(数据来源于联合国官网)
材料二　碳交易,是温室气体排放权交易的统称,即把二氧化碳排放权作为一种商品,买方通过向卖方支付一定金额从而获得一定数量的二氧化碳排放权,进而形成了二氧化碳排放权的交易,其是实现我国“双碳”目标的重要政策工具之一。碳中和是指一个国家、地区、企业、团体或个人测算在一定时间内(一般是一年)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,实现二氧化碳“零排放”。目前,发电行业首先进入全国碳交易市场。下图示意碳交易市场的交易模式。
探究1:应对全球变暖需要加强国际合作,各国承担“共同但有区别的责任”。请选取材料一中的两个国家,阐述你对“共同”和“有区别”责任的理解。
提示:根据材料一中各国二氧化碳排放情况进行分析。
答案:中国(印度)属于发展中国家,还处于工业化阶段,二氧化碳总排放量大,但人均排放量小,工业化以来的二氧化碳累积排放量少;美国(日本)属于发达国家,已经完成了工业化,二氧化碳总排放量小,但人均排放量大,工业化以来二氧化碳的累积排放量多。全球变暖需要各国积极行动,尽早实现碳的净零排放,承担“共同”的责任;但发达国家应该在资金、技术上承担更多的责任,帮助发展中国家减排,在时间上,发达国家应该比发展中国家更早实现碳的净零排放,体现“有区别”的责任。
探究2:简述企业要在碳交易市场上获得优势可采取的有效措施。
提示:分析图中信息可知,若控排企业碳排放量超出配额,则需要在碳交易市场购买碳配额。因此企业要在碳交易市场上获得优势应从争取更高的市场配额和出售碳排放权两个方面考虑。
答案:改进生产工艺,减少碳排放;加强管理,提高节能减排意识;提高清洁能源的使用比重;通过扩大生产规模,争取获得更高配额。
探究3:分析发电行业首先进入全国碳交易市场的主要原因。
提示:由材料信息可知,进入全国碳交易市场的企业应是碳排放量超出配额较多或是实排大大低于配额的企业。发电行业属于前者。一是火力发电直接烧煤,所以二氧化碳排放量比较大。发电行业二氧化碳排放量大、煤炭消费多,所以首先纳入,可以同时起到减污降碳协同的作用。二是发电行业的管理制度相对健全,数据基础比较好。因为要交易,所以要有准确的数据。排放数据的准确、有效获取是进行碳交易的前提。三是发电行业产品单一,排放数据的计量设施完备,整个行业的自动化管理程度高,数据管理规范,而且容易核实,配额分配简便易行。
答案:发电行业矿物能源消耗量大,二氧化碳排放量大;国家对发电行业统一管理,碳排放数据完整,便于计算;发电行业产品单一,配额分配简便易行,易进行分配。
1.整体措施
【主题归纳】
2.国际合作应对全球变暖
2021年全国两会中,碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告。碳达峰是指二氧化碳的排放达到峰值后不再增长,碳中和是指通过植树造林、节能减排、产业调整等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放。我国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。据此回答(1)～(2)题。
(1)有利于我国如期实现碳达峰的措施有(　　)
①加大煤炭的消费量,尽早实现碳达峰　②限制钢铁产业发展,减少煤炭使用量　③优化能源消费结构,推动煤炭消费尽早达峰　④建立用能预算管理制度,推动能源高效配置
[A]①② [B]①③ [C]②④ [D]③④
【强化训练】
D
【思路点拨】 第(1)题,加大煤炭的消费量一定程度上会增加二氧化碳排放量,不利于实现碳达峰,①错误;限制钢铁产业发展不利于我国的重工业发展,②错误;优化能源消费结构可以早日实现碳达峰,③正确;建立用能预算管理制度可以规范各行业的碳排放,推动能源高效配置,④正确。故选D。
(2)降碳政策的实施带来的影响是(　　)
①绿色住宅占比提高　②汽车环保标准提高　③禁止使用塑料吸管　④出现碳排放权交易
[A]①②③
[B]①②④
[C]①③④
[D]②③④
B
【思路点拨】第(2)题,降碳政策可以使绿色住宅占比提高,①正确;可以提高汽车排放的标准,促进汽车环保标准的提高,②正确;降碳政策可以减少塑料吸管的使用量,但无法完全禁止,③错误;降碳政策可以促进碳排放权交易的出现,④正确。故选B。
课堂小结·地理视野
课堂小结 地理视野
“双碳”时代下的“人”“产”竞速
在“双碳”战略持续推进的大背景下,绿色低碳产业发展迅猛,“人”与“产”的竞速成为新课题。AI的快速发展改变了行业人才需求格局。大模型可承担部分基础工作,一些企业对相关领域专业人才的招聘不再急切。不过,这并不意味着人才不再重要。在绿色低碳经济的众多专业赛道,如氢能产业,技术瓶颈、成本、基础设施等问题仍待解决,高端人才尤其是工程技术人才的需求持续扩大。
感谢观看第四节　全球气候变化与国家安全
课时作业1　全球气候变化与国家安全(A)
(满分:43分)
基础达标
　　碳排放效率是指单位二氧化碳排放的实际产出与最优产出之间的比值,其与产业结构、人口密度、对外开放程度、绿色技术创新等因素密切相关。图1和图2分别示意2005—2020年我国不同地区和不同类型城市的碳排放效率状况。据此回答1～2题。
图1
图2
1.下列城市中碳排放效率最高的可能是(　　)
[A]江苏无锡 [B]安徽淮北
[C]山西大同 [D]云南丽江
【答案】 A
【解析】 据图可知,东部地区的非资源型城市碳排放效率最高。淮北、大同为资源型城市,丽江位于西部地区,无锡为东部地区的非资源型城市,A正确。
2.我国提高碳排放效率的关键在于(　　)
①统筹规划区域间协同节能降碳　②全面优化各大区域的产业结构　③加快资源型城市绿色低碳转型　④资源型城市转型为高科技城市
[A]①③ [B]②④
[C]①④ [D]②③
【答案】 A
【解析】 材料显示,我国不同地区和不同类型城市的碳排放效率差异较大,要提高碳排放效率应从地区差异和资源型城市转型两个角度说明。落后地区发展不充分和资源型城市难以转型是制约中国绿色低碳发展的最大困境之一,提高碳排放效率的关键在于统筹规划区域间协同节能降碳,改善节能减排要素在区域间的合理配置,加大东部、中部地区对西部、东北地区碳排放效率的辐射作用,①正确;加快资源型城市绿色低碳转型,在提高能源利用效率的基础上,增强资源型城市的可持续发展能力,③正确;各区域地理要素差异较大,不可能全面优化产业结构,②错误;各资源型城市的基础不一样,均转型为高科技城市是不可能的,④错误。故选A。
　　电力部门是中国实现碳达峰、碳中和目标的关键部门。近年来,中国电力部门经历了多次技术升级和结构调整,取得了一定的减排成效,展现出极大的减排潜力。电力生产总碳强度与电力技术、电力需求和电力政策等有关。图3示意电力生产总碳强度(ACI,即电力生产消耗化石燃料产生的二氧化碳量与所有生产方式的发电总量的比值)与人均地区生产总值的关系及影响因素。据此回答3～4题。
图3
3.电力生产总碳强度和人均地区生产总值,在2003年呈现倒“U”形曲线的主要原因有(　　)
①电力技术水平不足,电力生产总碳强度上升　②新能源技术发展慢,电力生产总碳强度上升　 ③火力发电需求减小,电力生产总碳强度降低　 ④生产环保意识增强,电力生产总碳强度降低
[A]①③ [B]①④
[C]②③ [D]②④
【答案】 B
【解析】 人均地区生产总值从较低水平开始提升,会导致电力需求规模迅速扩大。由于电力技术水平和环境规制政策的不足,高排放强度的火电是电力供应的主要形式。这就使得电力生产总碳强度上升,①正确,③错误。当人均地区生产总值达到一定水平后,经济进一步发展,产业结构升级,电力技术提高和生产环保意识增强,促进了电力去煤化、低碳化发展,甚至通过电力交易实现碳排放转移,从而抵消需求上涨的规模效应,实现电力生产总碳强度降低,④正确,②错误。故选B。
4.为了加快中国实现“双碳”目标,电力部门可以(　　)
[A]制定电力优惠政策
[B]改善能源消费结构
[C]合理布局新能源电力
[D]降低电力生产成本
【答案】 C
【解析】 制定电力优惠政策,改善能源消费结构,是政府部门的能源利用措施,都不是电力部门的措施,A、B错误;降低电力生产成本与实现“双碳”目标关系不大,D错误;为了中国尽早实现“双碳”目标,应大力发展新能源产业,合理布局新能源电力,C正确。
能力提升
　　气候变暖和秸秆还田是影响农田生态系统碳氮循环和土壤养分周转的重要因子。通过模拟实验,可以探讨土壤正常温度+秸秆不还田(CK)、土壤正常温度+秸秆还田(S)、土壤增温+秸秆不还田(T)和土壤增温+秸秆还田(TS)四种情形对土壤含水量(图4)、土壤有机碳(图5)的影响。据此回答5～6题。
图4
图5
5.相比正常温度,全球变暖背景下,秸秆还田会(　　)
[A]显著增加土壤含水量
[B]促进土壤中有机质的分解
[C]稳定土壤中的有机质
[D]增加土壤中的矿物质
【答案】 C
【解析】 相比正常温度,全球变暖背景下,蒸发旺盛,土壤含水量减小,秸秆还田不会增加土壤含水量,A错误;相比正常温度,全球变暖背景下,土壤中有机质的分解加快,秸秆还田会补充土壤养分,稳定土壤中的有机质,B错误,C正确;土壤中的矿物质主要来自成土母质,秸秆还田不会增加土壤中的矿物质,D错误。
6.全球变暖背景下,保持农田土壤性质稳定的有效措施有(　　)
①覆盖地膜　②平整土地　③增施有机肥　④间作套种
[A]①③ [B]①④ [C]②③ [D]②④
【答案】 A
【解析】 据材料可知,如果没有人为干预,全球变暖背景下,土壤中的水分和有机质会明显流失,覆盖地膜可以减轻土壤中水分的流失,增施有机肥可以稳定土壤中有机质的含量,平整土地、间作套种对保持农田土壤性质稳定作用较小。故选A。
　　北极苔原带是位于北冰洋海岸与泰加林之间的广阔冻土沼泽带。北极苔原带的永久冻土中储存着大量有机碳,近年来,由于气候变化和野火频发,北极苔原带已由“碳汇”变为“碳源”。据此回答7～9题。
7.随着全球气候的变化,北极苔原带(　　)
[A]持续向北扩张 [B]冻土面积扩大
[C]面积逐渐缩小 [D]沼泽面积缩小
【答案】 C
【解析】 随着全球气候变暖,北极地区气温升高,原本适宜北极苔原带生长的低温环境向更北的方向移动,但由于北冰洋的存在,北极苔原带无法持续向北扩张,A错误;全球气候变暖,气温升高,会使北极地区的冻土融化,冻土面积缩小,B错误;气候变暖导致北极地区气温升高,适合森林生长的范围向北扩展,泰加林带向北推移,会侵占北极苔原带的空间,使其面积逐渐缩小,C正确;全球气候变暖,冻土融化,会使更多水分释放,沼泽面积可能扩大,D错误。
8.北极苔原带野火频发的主要原因是(　　)
[A]积雪提前融化 [B]旅游用火不慎
[C]太阳辐射增强 [D]火山喷发频繁
【答案】 A
【解析】 全球气候变暖,使得北极地区积雪提前融化,地表裸露时间延长,干燥的植被等易燃物增多,为野火发生提供了条件,A正确;北极苔原带生态脆弱,人类旅游活动相对较少,旅游用火不慎不是野火频发的主要原因,B错误;太阳辐射在短期内较为稳定,不是北极苔原带野火频发的主要原因,C错误;北极苔原带未处于板块交界处,火山喷发较少,D错误。
9.北极苔原带变为“碳源”可能导致(　　)
[A]当地土壤肥力增加
[B]北极沿海鱼类减少
[C]北冰洋海平面下降
[D]全球气候变化加快
【答案】 D
【解析】 北极苔原带变为“碳源”,意味着原本储存在永久冻土中的有机碳被释放出来,多以二氧化碳等气体形式进入大气,而不是增加当地土壤肥力,A错误;北极苔原带变为“碳源”,对北极沿海鱼类数量影响较小,B错误;有机碳释放会加剧全球气候变暖,冰川融化,导致北冰洋海平面上升,C错误;北极苔原带由“碳汇”变为“碳源”,大量有机碳以二氧化碳等形式释放到大气中,增强了温室效应,会加快全球气候变化,D正确。
10.(16分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　泥炭沼泽湿地是地表土壤经常过湿或有薄层积水的地段,其上生长着大量沼泽植物,其下有泥炭形成和积累的陆地生态系统。二氧化碳在全球升温中扮演着重要角色,在全球变暖趋势明显的背景下,泥炭沼泽湿地的碳汇能力有减弱趋势,可能转变为碳源。某研究人员利用专业技术手段对加拿大50°N～60°N,80°W～125°W 区域进行了泥炭沼泽湿地碳排放研究,图6为加拿大地区泥炭沼泽湿地温度与二氧化碳浓度关系图,图7为加拿大地区泥炭沼泽湿地二氧化碳浓度年内季节及年际变化图。
图6
图7
注:二氧化碳浓度单位为ppm,是溶质质量占全部溶液质量的百万分比。
(1)结合植被长势分析当地夏季二氧化碳浓度较低的原因。(6分)
(2)有人认为“二氧化碳浓度增加会使大气平均温度升高”,请利用温室效应原理加以解释。(6分)
(3)说明全球变暖趋势明显的背景下,泥炭沼泽湿地变为碳源的可能性。(4分)
课时作业2　全球气候变化与国家安全(B)
(满分:56分)
基础达标
　　高原变暖放大效应是指高原近地面气温升温幅度高于同纬度地区以及全球平均水平的现象。研究发现,青藏高原四季均存在变暖放大现象,且冬季增暖速率高于夏季,主导机制为积雪—反射率反馈和云—辐射反馈。气候变暖引发多年冻土融化、冰川萎缩等一系列问题,但喀喇昆仑地区(位于青藏高原西北缘)的冰川呈现稳定甚至前进的现象。据此回答 1～2题。
1.高原变暖放大效应短期内可能导致(　　)
[A]高原气候暖干化
[B]冻土活动层变薄
[C]冰崩等灾害增多
[D]冰川数量减少
【答案】 C
【解析】 高原变暖放大效应虽然会导致气温升高,但并不一定直接导致气候的暖干化,气候的干湿变化还受到降水、蒸发、大气环流等多种因素的影响,短期内,气候的暖干化可能并不显著,A错误;高原变暖放大效应短期内可能主要表现为气温上升,导致多年冻土融化成为季节冻土,冻土活动层变厚,B错误;随着气温的升高,冰川出现融化,导致冰川结构不稳定,冰崩等灾害增多,C正确;虽然气温升高引起冰川融化,但冰川数量的变化需要一个过程,且冰川数量除了受温度影响,还受降水的影响,D错误。
2.喀喇昆仑地区冰川前进的主要原因可能是(　　)
[A]西南季风加强 [B]盛行西风加强
[C]地壳不断下陷 [D]山地坡度增大
【答案】 B
【解析】 根据材料“喀喇昆仑地区(位于青藏高原西北缘)的冰川呈现稳定甚至前进的现象”可知,西南季风无法影响到青藏高原西北缘,补给喀喇昆仑地区(位于青藏高原西北缘)冰川的降水不是来自西南季风,A错误;根据所学知识可知,冰川前进反映冰川面积变大,主要受气温和降水的影响。青藏高原西北缘主要受盛行西风影响,盛行西风加强,为该地区带来更多的降水,利于冰川补给,冰川面积扩大,B正确;青藏高原位于板块消亡边界,地壳处于上升状态,C错误;山地坡度增大可能导致冰川下滑,不利于冰川保存和冰川面积扩大,D错误。
　　某研究团队在研究增温对微生物代谢能力的影响时发现,总微生物基因家族相对丰度在增温时不变,但约30个与植物硬质源碳(如纤维素、果胶等)降解相关的基因家族在增温时富集,使微生物利用植物源碳潜力增强,进而影响土壤呼吸过程(土壤中的植物根系、土壤微生物和土壤动物等生物体进行新陈代谢活动,消耗有机物并释放二氧化碳的过程)。据此回答3～4题。
3.材料中提到的微生物利用植物源碳潜力增强,主要是由于增温(　　)
[A]导致微生物种类增多
[B]使植物源碳的总量增加
[C]提高了基因相对丰度
[D]改变了微生物的生存环境
【答案】 C
【解析】 基因相对丰度指某个基因在样本中的相对含量或比例。结合材料信息可知,约30个与植物硬质源碳降解相关的基因家族在增温时富集,这些富集的基因家族导致在确定区域内的基因相对含量增加,从而提高了基因相对丰度,C正确;材料没有信息体现增温导致微生物种类增多或改变微生物的生存环境,A、D错误;增温使微生物利用植物源碳的潜力增强,而不是使植物源碳的总量增加,B错误。
4.该研究团队在亚热带森林开展增温实验,发现表土呼吸作用显著增强。其原因可能是(　　)
[A]增温加强植物光合作用速率,植物源碳输入增加
[B]增温使土壤水分蒸发加剧,促进微生物代谢加强
[C]增温会导致土壤动物活动增强,疏松了土壤结构
[D]微生物对凋落物的分解速率加快,二氧化碳排放增多
【答案】 D
【解析】 表土呼吸作用显著增强的表现是进出土壤的气体增加,增温后微生物对凋落物的分解速率加快,导致二氧化碳排放量增多,D正确;植物光合作用速率加强,对空气中的二氧化碳吸收能力增强,固碳能力增强,但表土呼吸作用并非增强,A错误;增温使土壤水分蒸发加剧,土壤水分减少不利于微生物代谢,B错误;增温不一定会导致土壤动物活动增强,
C错误。
　　我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。图1为碳中和示意图。据此回答5～6题。
图1
5.“碳达峰”“碳中和”应对的主要环境问题是(　　)
[A]臭氧层破坏
[B]全球气候变暖
[C]酸雨
[D]生物多样性锐减
【答案】 B
【解析】 根据所学知识可知,碳达峰、碳中和的主要目标是促进二氧化碳的减排和吸收,所以应对的主要环境问题为全球气候变暖,B正确。
6.在“努力争取2060年前实现碳中和”的目标过程中,我国能源企业发挥着重要的作用。对于此类企业,下列碳中和措施中见效最慢的是(　　)
[A]购买碳汇植树造林
[B]大力发展清洁能源
[C]降低能源生产能耗
[D]降低化石能源依赖度
【答案】 A
【解析】 购买碳汇植树造林具有一定的周期性,对实现碳中和的目标见效最慢,A符合题意;目前我国实现碳中和的重点举措主要针对的是能源消费结构等方面,如大力发展清洁能源、降低能源生产能耗、降低化石能源依赖度等,B、C、D不符合题意。
　　碳汇指通过多种措施吸收大气中的二氧化碳,从而减少大气中温室气体浓度的过程。通过对比碳排放量与碳汇量可以分析某地的碳盈亏情况。图2示意陕西省四大地貌区2000—2020年碳盈亏情况。据此回答7～9题。
图2
7.下列关于陕西省四大地貌区2000—2020年碳盈亏情况,说法正确的是(　　)
[A]关中平原碳排放量最大,碳由盈转亏
[B]黄土丘陵沟壑区碳汇量最大,碳盈余
[C]长城沿线风沙区碳排放最多,碳盈余
[D]秦巴山区碳汇量最大,始终碳盈余
【答案】 A
【解析】 读图可知,关中平原碳排放量与碳汇量最大,2000年和2010年关中平原为碳盈余状态,2020年为碳亏损状态,故关中平原碳盈亏情况为由盈转亏,A正确。
8.从碳汇角度看,2000—2020年秦巴山区碳盈余量较大的主要原因是(　　)
[A]借助科技手段,固碳多
[B]森林面积较大,固碳多
[C]人类活动少,碳排放少
[D]牧业比重大,碳吸收多
【答案】 B
【解析】 秦巴山区以山地为主,气候湿润,森林面积大,大面积的森林可以吸收大量二氧化碳,增加了该区域的碳汇量,因此秦巴山区碳盈余量较大,B正确。
9.碳排放权交易是绿色生态资源转变为经济效益的重要途径,当前最适合进行碳排放权交易的地貌区是(　　)
[A]关中平原与黄土丘陵沟壑区
[B]秦巴山区与长城沿线风沙区
[C]黄土丘陵沟壑区与长城沿线风沙区
[D]关中平原与秦巴山区
【答案】 D
【解析】 2020年关中平原为碳亏损状态,且该地区经济发展水平高,碳排放的需求量大,而相邻的秦巴山区碳盈余量大,且碳排放的需求量小,二者进行碳排放权交易属于优势互补,既有利于促进区域经济发展,又能实现节能减排,D正确。
能力提升
　　作物旺盛生长期是指植物在生长过程中,生理活动最活跃的阶段,当二氧化碳浓度低于150ppm时,作物将无法正常生长。图3为某密闭温室大棚内作物旺盛生长期二氧化碳浓度日变化监测数据曲线图。据此回答10～12题。
图3
10.据图推测,植物碳汇作用最强出现在(　　)
[A]夏季白天 [B]夏季夜晚
[C]冬季白天 [D]冬季夜晚
【答案】 A
【解析】 碳汇作用是指植物吸收并固定二氧化碳的过程。从图中可知,二氧化碳浓度在白天呈下降趋势,说明植物在白天进行光合作用吸收二氧化碳。夏季白天光照充足、气温较高,植物光合作用旺盛,吸收二氧化碳的能力最强,即碳汇作用最强。而夜晚植物主要进行呼吸作用释放二氧化碳,冬季白天光照和温度条件相对夏季白天较差,植物光合作用强度不如夏季白天,A正确,B、C、D错误。
11.密闭温室大棚内作物旺盛生长期二氧化碳浓度日变化的主要影响因素是(　　)
[A]大气运动 [B]光照、气温
[C]植被状况 [D]湿度、肥力
【答案】 B
【解析】 在密闭温室大棚内,大气运动对二氧化碳浓度变化影响较小,A错误。白天光照强、气温较高,植物光合作用强,吸收二氧化碳多,二氧化碳浓度下降;夜晚无光照,气温降低,植物光合作用停止,主要进行呼吸作用释放二氧化碳,二氧化碳浓度上升,所以光照和气温是影响密闭温室大棚内二氧化碳浓度日变化的主要因素,B正确。植被状况在作物旺盛生长期相对稳定,不是二氧化碳浓度日变化的主要影响因素,C错误。湿度和肥力主要影响植物的生长状况等,对二氧化碳浓度的日变化影响不大,D错误。
12.据图分析,在不施气肥的前提下,为确保温室大棚内作物的正常生长,最有效的措施是(　　)
[A]增施有机肥 [B]采用滴灌、喷灌
[C]下午适时通风 [D]人工补光、加热
【答案】 C
【解析】 增施有机肥可以缓慢释放二氧化碳,但不能快速解决二氧化碳浓度过低的问题,A错误;采用滴灌、喷灌主要是为了合理灌溉,与提高二氧化碳浓度无关,B错误;下午时温室大棚内二氧化碳浓度较低,适时通风可以提高温室大棚内二氧化碳浓度,确保作物正常生长,C正确;人工补光、加热主要是针对光照不足和温度较低的情况,与提高二氧化碳浓度关系不大,D错误。
　　排入大气的氟利昂主要来自工业生产中使用的制冷剂和发泡剂。若设定二氧化碳的全球变暖潜能值为1,则氟利昂(CFCs)的全球变暖潜能值为8 500,这意味着同样质量的氟利昂的增温能力是二氧化碳的8 500倍。据此回答13～14题。
13.氟利昂增加对环境的影响主要是会造成(　　)
[A]大气污染 [B]生态破坏
[C]水源污染 [D]土地污染
【答案】 B
【解析】 环境污染强调有害物质的超量排放(废水、废气、废渣等),侧重环境质量的下降。而生态破坏强调生态平衡的打破,侧重生态系统结构和功能的受损。根据材料可知,排入大气的氟利昂主要来自工业生产中使用的制冷剂和发泡剂,其本身不会对环境造成污染,A、C、D错误;同样质量的氟利昂的增温能力是二氧化碳的8 500倍,其使用能够造成全球变暖,进而改变气候模式,对生态系统造成直接破坏,B正确。
14.减少温室气体排放有利于我国(　　)
[A]提前实现碳达峰
[B]提升冬季平均气温
[C]沿海海平面上升
[D]稳定碳交易市场
【答案】 A
【解析】 碳达峰是碳排放由增转降的历史性转折点,减少温室气体排放,有利于我国提前实现碳达峰,A正确;全球气候变暖会造成冬季气温升高,与题意相悖,B错误;减少温室气体排放可以延缓全球气候变暖,进而抑制海平面上升,C错误;碳交易涉及多个国家之间的利益关系,稳定碳交易市场需要完善的制度保障、合理的市场机制和国际合作等方面的加持,仅靠减少温室气体排放难以实现,D错误。
15.(14分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　泰加林又叫寒温带针叶林或北方针叶林,广泛分布在北半球寒温带大陆(我国主要分布在阿尔泰山和大兴安岭),可生长在干旱、贫瘠、大风等极端恶劣的环境中,其树叶有蜡质层、呈针状常绿状态,树木多群聚、树干呈尖塔状。垂直分异较简单,外围树木见风易倒,有“风倒树”之称。研究显示,近些年全球气候变暖在泰加林地带有明显的放大效应。图4示意阿尔泰山泰加林景观。
图4
(1)推测泰加林有“风倒树”之称的原因。(4分)
(2)从自然环境整体性角度,分析泰加林树叶呈针状常绿状态且有蜡质层,树木多群聚、树干呈尖塔状的好处。(4分)
(3)解释全球气候变暖在泰加林地带有明显的放大效应的原因。(6分)第四节　全球气候变化与国家安全
课时作业1　全球气候变化与国家安全(A)
(满分:43分)
基础达标
　　碳排放效率是指单位二氧化碳排放的实际产出与最优产出之间的比值,其与产业结构、人口密度、对外开放程度、绿色技术创新等因素密切相关。图1和图2分别示意2005—2020年我国不同地区和不同类型城市的碳排放效率状况。据此回答1～2题。
图1
图2
1.下列城市中碳排放效率最高的可能是(　　)
[A]江苏无锡 [B]安徽淮北
[C]山西大同 [D]云南丽江
2.我国提高碳排放效率的关键在于(　　)
①统筹规划区域间协同节能降碳　②全面优化各大区域的产业结构　③加快资源型城市绿色低碳转型　④资源型城市转型为高科技城市
[A]①③ [B]②④
[C]①④ [D]②③
　　电力部门是中国实现碳达峰、碳中和目标的关键部门。近年来,中国电力部门经历了多次技术升级和结构调整,取得了一定的减排成效,展现出极大的减排潜力。电力生产总碳强度与电力技术、电力需求和电力政策等有关。图3示意电力生产总碳强度(ACI,即电力生产消耗化石燃料产生的二氧化碳量与所有生产方式的发电总量的比值)与人均地区生产总值的关系及影响因素。据此回答3～4题。
图3
3.电力生产总碳强度和人均地区生产总值,在2003年呈现倒“U”形曲线的主要原因有(　　)
①电力技术水平不足,电力生产总碳强度上升　②新能源技术发展慢,电力生产总碳强度上升　 ③火力发电需求减小,电力生产总碳强度降低　 ④生产环保意识增强,电力生产总碳强度降低
[A]①③ [B]①④
[C]②③ [D]②④
4.为了加快中国实现“双碳”目标,电力部门可以(　　)
[A]制定电力优惠政策
[B]改善能源消费结构
[C]合理布局新能源电力
[D]降低电力生产成本
能力提升
　　气候变暖和秸秆还田是影响农田生态系统碳氮循环和土壤养分周转的重要因子。通过模拟实验,可以探讨土壤正常温度+秸秆不还田(CK)、土壤正常温度+秸秆还田(S)、土壤增温+秸秆不还田(T)和土壤增温+秸秆还田(TS)四种情形对土壤含水量(图4)、土壤有机碳(图5)的影响。据此回答5～6题。
图4
图5
5.相比正常温度,全球变暖背景下,秸秆还田会(　　)
[A]显著增加土壤含水量
[B]促进土壤中有机质的分解
[C]稳定土壤中的有机质
[D]增加土壤中的矿物质
6.全球变暖背景下,保持农田土壤性质稳定的有效措施有(　　)
①覆盖地膜　②平整土地　③增施有机肥　④间作套种
[A]①③ [B]①④ [C]②③ [D]②④
　　北极苔原带是位于北冰洋海岸与泰加林之间的广阔冻土沼泽带。北极苔原带的永久冻土中储存着大量有机碳,近年来,由于气候变化和野火频发,北极苔原带已由“碳汇”变为“碳源”。据此回答7～9题。
7.随着全球气候的变化,北极苔原带(　　)
[A]持续向北扩张 [B]冻土面积扩大
[C]面积逐渐缩小 [D]沼泽面积缩小
8.北极苔原带野火频发的主要原因是(　　)
[A]积雪提前融化 [B]旅游用火不慎
[C]太阳辐射增强 [D]火山喷发频繁
9.北极苔原带变为“碳源”可能导致(　　)
[A]当地土壤肥力增加
[B]北极沿海鱼类减少
[C]北冰洋海平面下降
[D]全球气候变化加快
10.(16分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　泥炭沼泽湿地是地表土壤经常过湿或有薄层积水的地段,其上生长着大量沼泽植物,其下有泥炭形成和积累的陆地生态系统。二氧化碳在全球升温中扮演着重要角色,在全球变暖趋势明显的背景下,泥炭沼泽湿地的碳汇能力有减弱趋势,可能转变为碳源。某研究人员利用专业技术手段对加拿大50°N～60°N,80°W～125°W 区域进行了泥炭沼泽湿地碳排放研究,图6为加拿大地区泥炭沼泽湿地温度与二氧化碳浓度关系图,图7为加拿大地区泥炭沼泽湿地二氧化碳浓度年内季节及年际变化图。
图6
图7
注:二氧化碳浓度单位为ppm,是溶质质量占全部溶液质量的百万分比。
(1)结合植被长势分析当地夏季二氧化碳浓度较低的原因。(6分)
(2)有人认为“二氧化碳浓度增加会使大气平均温度升高”,请利用温室效应原理加以解释。(6分)
(3)说明全球变暖趋势明显的背景下,泥炭沼泽湿地变为碳源的可能性。(4分)
课时作业2　全球气候变化与国家安全(B)
(满分:56分)
基础达标
　　高原变暖放大效应是指高原近地面气温升温幅度高于同纬度地区以及全球平均水平的现象。研究发现,青藏高原四季均存在变暖放大现象,且冬季增暖速率高于夏季,主导机制为积雪—反射率反馈和云—辐射反馈。气候变暖引发多年冻土融化、冰川萎缩等一系列问题,但喀喇昆仑地区(位于青藏高原西北缘)的冰川呈现稳定甚至前进的现象。据此回答 1～2题。
1.高原变暖放大效应短期内可能导致(　　)
[A]高原气候暖干化
[B]冻土活动层变薄
[C]冰崩等灾害增多
[D]冰川数量减少
2.喀喇昆仑地区冰川前进的主要原因可能是(　　)
[A]西南季风加强 [B]盛行西风加强
[C]地壳不断下陷 [D]山地坡度增大
　　某研究团队在研究增温对微生物代谢能力的影响时发现,总微生物基因家族相对丰度在增温时不变,但约30个与植物硬质源碳(如纤维素、果胶等)降解相关的基因家族在增温时富集,使微生物利用植物源碳潜力增强,进而影响土壤呼吸过程(土壤中的植物根系、土壤微生物和土壤动物等生物体进行新陈代谢活动,消耗有机物并释放二氧化碳的过程)。据此回答3～4题。
3.材料中提到的微生物利用植物源碳潜力增强,主要是由于增温(　　)
[A]导致微生物种类增多
[B]使植物源碳的总量增加
[C]提高了基因相对丰度
[D]改变了微生物的生存环境
4.该研究团队在亚热带森林开展增温实验,发现表土呼吸作用显著增强。其原因可能是(　　)
[A]增温加强植物光合作用速率,植物源碳输入增加
[B]增温使土壤水分蒸发加剧,促进微生物代谢加强
[C]增温会导致土壤动物活动增强,疏松了土壤结构
[D]微生物对凋落物的分解速率加快,二氧化碳排放增多
C错误。
　　我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。图1为碳中和示意图。据此回答5～6题。
图1
5.“碳达峰”“碳中和”应对的主要环境问题是(　　)
[A]臭氧层破坏
[B]全球气候变暖
[C]酸雨
[D]生物多样性锐减
6.在“努力争取2060年前实现碳中和”的目标过程中,我国能源企业发挥着重要的作用。对于此类企业,下列碳中和措施中见效最慢的是(　　)
[A]购买碳汇植树造林
[B]大力发展清洁能源
[C]降低能源生产能耗
[D]降低化石能源依赖度
　　碳汇指通过多种措施吸收大气中的二氧化碳,从而减少大气中温室气体浓度的过程。通过对比碳排放量与碳汇量可以分析某地的碳盈亏情况。图2示意陕西省四大地貌区2000—2020年碳盈亏情况。据此回答7～9题。
图2
7.下列关于陕西省四大地貌区2000—2020年碳盈亏情况,说法正确的是(　　)
[A]关中平原碳排放量最大,碳由盈转亏
[B]黄土丘陵沟壑区碳汇量最大,碳盈余
[C]长城沿线风沙区碳排放最多,碳盈余
[D]秦巴山区碳汇量最大,始终碳盈余
8.从碳汇角度看,2000—2020年秦巴山区碳盈余量较大的主要原因是(　　)
[A]借助科技手段,固碳多
[B]森林面积较大,固碳多
[C]人类活动少,碳排放少
[D]牧业比重大,碳吸收多
9.碳排放权交易是绿色生态资源转变为经济效益的重要途径,当前最适合进行碳排放权交易的地貌区是(　　)
[A]关中平原与黄土丘陵沟壑区
[B]秦巴山区与长城沿线风沙区
[C]黄土丘陵沟壑区与长城沿线风沙区
[D]关中平原与秦巴山区
能力提升
　　作物旺盛生长期是指植物在生长过程中,生理活动最活跃的阶段,当二氧化碳浓度低于150ppm时,作物将无法正常生长。图3为某密闭温室大棚内作物旺盛生长期二氧化碳浓度日变化监测数据曲线图。据此回答10～12题。
图3
10.据图推测,植物碳汇作用最强出现在(　　)
[A]夏季白天 [B]夏季夜晚
[C]冬季白天 [D]冬季夜晚
11.密闭温室大棚内作物旺盛生长期二氧化碳浓度日变化的主要影响因素是(　　)
[A]大气运动 [B]光照、气温
[C]植被状况 [D]湿度、肥力
12.据图分析,在不施气肥的前提下,为确保温室大棚内作物的正常生长,最有效的措施是(　　)
[A]增施有机肥 [B]采用滴灌、喷灌
[C]下午适时通风 [D]人工补光、加热
　　排入大气的氟利昂主要来自工业生产中使用的制冷剂和发泡剂。若设定二氧化碳的全球变暖潜能值为1,则氟利昂(CFCs)的全球变暖潜能值为8 500,这意味着同样质量的氟利昂的增温能力是二氧化碳的8 500倍。据此回答13～14题。
13.氟利昂增加对环境的影响主要是会造成(　　)
[A]大气污染 [B]生态破坏
[C]水源污染 [D]土地污染
14.减少温室气体排放有利于我国(　　)
[A]提前实现碳达峰
[B]提升冬季平均气温
[C]沿海海平面上升
[D]稳定碳交易市场
15.(14分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　泰加林又叫寒温带针叶林或北方针叶林,广泛分布在北半球寒温带大陆(我国主要分布在阿尔泰山和大兴安岭),可生长在干旱、贫瘠、大风等极端恶劣的环境中,其树叶有蜡质层、呈针状常绿状态,树木多群聚、树干呈尖塔状。垂直分异较简单,外围树木见风易倒,有“风倒树”之称。研究显示,近些年全球气候变暖在泰加林地带有明显的放大效应。图4示意阿尔泰山泰加林景观。
图4
(1)推测泰加林有“风倒树”之称的原因。(4分)
(2)从自然环境整体性角度,分析泰加林树叶呈针状常绿状态且有蜡质层,树木多群聚、树干呈尖塔状的好处。(4分)
(3)解释全球气候变暖在泰加林地带有明显的放大效应的原因。(6分)

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