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第四节　全球气候变化与国家安全
【学习目标】 　　1.运用图表资料分析,说出自然环境中碳循环的主要环节。(区域认知) 2.分析相关资料,理解主要的温室气体的特点及温室效应的原理。(综合思维) 3.结合资料,分析碳排放对环境的影响,理解人类活动对全球变暖的影响。(地理实践力) 4.分析资料,说出碳减排国际合作的重要性,树立节能减排、保护环境的意识。(人地协调观)
【自主预习】
一、全球气候变化与人为碳排放
1.20世纪以来全球气候变化特征
(1)以①　　　　　为突出特征的气候变化。
(2)全球气温虽有波动,但总体上呈现②　　　　　的趋势,20世纪50年代以来的增温尤其明显。
2.温室效应:大气中的水汽、③　　　　　、甲烷等温室气体可以强烈地吸收地面长波辐射,使地球接收的太阳能不会马上散失掉,形成温室效应,对地球起到保温作用。
3.碳循环
(1)含义:④　　　　　　　在大气圈、水圈、⑤　　　　　　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。
4.人类对全球碳循环的改变
二、全球气候变化对国家安全的影响
1.对人类社会的影响:全球变暖可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。
2.对国家安全的影响
(1)⑨　　　　　的丧失是气候变化对国家安全最为严重的影响。
(2)加剧⑩　　　　　或自然灾害而影响国家安全。
(3)激化国家间的资源争端而影响国家安全。
(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.采取减缓措施:主要包括减少人为温室气体排放和增加温室气体吸收两个方面,目的是通过有效控制大气中的温室气体含量,减缓　　　　　速度,避免全球气温超过危险水平。
2.采取适应措施:以趋利避害为目标,根据对全球气候变化的认识,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。
3.世界各国开展有效和公平的国际合作
(1)各国都要基于“　　　　　”和“共同但有区别的责任”原则,采取共同但有区别的减排行动,特别是对全球变暖负主要责任的发达国家要率先减排,以实现减缓气候变化的目标。
(2)发达国家向发展中国家提供　　　　　转让和能力建设支持。
(3)各国需要通过国际合作,协商解决各国对减排、适应与经济发展诉求的分歧,建立国际共同应对的机制。
【合作探究】
　全球气候变化与人为碳排放
情境　材料一　相关观测表明,自工业革命以来,人类活动产生的温室气体排放量不断增大。下图是大气中二氧化碳浓度和地球表面温度变化曲线图。
材料二　下图为全球碳循环示意图。
任务1　全球大气二氧化碳含量与全球气温有何关系







任务2　人类活动如何影响碳循环







一、从自然和人为两方面看目前全球气候变化的原因
1.自然原因:目前全球正处在温暖期;太阳活动、火山爆发、海水温度变化、荒漠化也影响着气温的变化。
2.人为原因
二、碳循环过程
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2021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.改变能源消费结构,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
　全球气候变化对国家安全的影响
情境　2020年1月份南极冰川的覆盖率比2000年减少了约5.3%,海冰覆盖率减少了约9.8%,这是一个相当惊人的数字。2月,南极大陆面临着一个跟“20”有关的难题,那就是南极西摩岛气温超过了20 ℃。
任务1　全球变暖会导致南极冰川融化,海平面上升。简述海平面上升带来的影响。








任务2　南极冰川融化,会使地球的淡水资源更加充沛吗








任务3　受全球变暖的影响,俄罗斯的很多建筑物面临巨大威胁,但粮食产量可能会增加,为什么










小岛国的忧虑——培育人地协调观、
综合思维、地理实践力
情境　在应对全球气候变化中,小岛国联盟是最积极的倡议者和最坚定的支持者。小岛国联盟是由数十个小岛屿国家和沿海低地国家为了强化自身话语权而结成的联盟。他们十分关注全球化石能源(煤、石油、天然气等)及木材的年产量报表,并把他们国家未来的命运与其联系起来。
任务1　根据材料指出小岛国的忧虑。







任务2　找出下列地理事实的内在联系,画出联系框图。
两极冰川融化　全球变暖　砍伐森林　燃烧化石能源　海平面上升　大气中二氧化碳含量增加　淹没岛屿和沿海低地





任务3　根据联系框图,找出产生上述问题的关键环节。





全球气候变化的影响
1.全球变暖对自然系统和人类社会的影响
(1)对海平面和海岸带的影响
(2)对水循环过程的影响
(3)对农业生产的主要影响
(4)对工业的影响
(5)对生态系统的影响
(6)对人类社会的影响
2.全球变暖对国家安全的影响
影响 具体表现
生存空间的丧失 全球变暖导致海平面上升,马尔代夫、图瓦卢等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 气候变化可能导致水、耕地等战略资源的数量减少和稳定性降低
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
全球变暖与其他地理知识的联系 大气:极端异常天气增多;温带夏季变长,冬季变短。 洋流:风海流减弱。 河流:流量短期增多,长期减少。 地貌:海岸侵蚀加剧,三角洲后退。 冻土:永冻土变薄、冰川融化,雪线上升。 植被:山地林线上升,自然带分布向高纬扩展。 农业:积温和蒸发增加,作物分布向高纬扩展,春耕播种时间提前。 交通:北极航道通航时间变长。 自然灾害:洪涝、干旱、风暴潮加剧。
科学技术部、中国科学院和中国气象局于2011年11月联合发布《第二次气候变化国家评估报告》。报告预测,未来中国海平面将继续上升,到2030年,全海域海平面将上升80—130 mm。气候变化对我国的国家安全有很大影响。据此回答1~2题。
1.气候变化威胁我国的国土安全,主要表现在(　　)。
A.海平面上升,淹没沿海低地和岛屿
B.极端天气增多,旱涝灾害增多
C.冻土快速融化,影响青藏铁路运行安全
D.加剧环境问题,影响人们的生活与健康
2.气候变化威胁中国的生态安全,主要表现在(　　)。
A.引发冰川扩张,加剧水资源短缺
B.海洋赤潮灾害频发,影响养殖业
C.湿地大面积萎缩退化,功能衰退
D.生态移民增加,影响社会稳定
　　气候变化和人类活动共同影响湖泊水位变化。位于温带大陆性气候区的贝加尔湖水域面积3.15×104 km2,有色楞格河、巴尔古津河等336条河流汇入,安加拉河是唯一一条流出通道,1958年,位于安加拉河的伊尔库茨水克电站建成并蓄水。读1900—2015年贝加尔湖水位年际变化情况示意图,回答3~4题。
3.1958年前后贝加尔湖水位变化明显,主要是因为(　　)。
A.流域植树造林工程完成
B.当年全流域内普降暴雨
C.安加拉河上水电站运行
D.色楞格河上水电站运行
4.1982年以来贝加尔湖流域降水变化不明显,但贝加尔湖水位年际变化说明该流域1982年以来气温(　　)。
A.波动升高 B.持续升高
C.波动降低 D.持续降低
　应对全球气候变化
情境　2022年1月,我国首个百万吨级CCUC(即二氧化碳捕集、利用与封存)项目全面建成。该项目由齐鲁石化从排放源中分离并提纯二氧化碳,胜利油田把二氧化碳注入地层,增加了原油的流动性,改变了过去注水驱油的方法,利于难以驱动的原油开采,从而大幅提高石油采收率,此外剩余的大部分二氧化碳被永久封存地下。下图示意全球二氧化碳累计排放总量与全球气温上升的关系,阴影部分表示根据低排放策略和高排放策略计算的1870年以来全球二氧化碳累计排放总量对应的升温幅度范围。
任务1　说明全球升温幅度随二氧化碳累计排放量变化的总体趋势。


任务2　如果未来温度比1870年升高2 ℃,据上图预测与之对应的大气中二氧化碳累计排放量大约是多少




任务3　有哪些措施可以减少大气中二氧化碳累计的数量




一、应对全球变暖的对策
二、全球变暖中的国际合作
重点 内容
减缓 各国都要基于“公平性原则”和“共同但有区别的责任”原则,采取共同但有区别的减排行动,特别是对全球变暖负主要责任的发达国家要率先减排,以实现减缓气候变化的目标
资金 和技 术 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,是发展中国家实现减排与适应气候变化的基本保证,其他国家也应在自愿的基础上提供援助
适应 各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作,减少对全球气候变化科学认识上的不确定性,协商解决各国对减排、适应与经济发展诉求的分歧,建立国际共同应对的机制
　　低碳经济发展模式主要由低碳产业体系、低碳人居环境体系、低碳消费体系、低碳管理体系四大体系组成,四者相互联系,彼此制约。低碳经济建设的着力点体现在以下四个方面: 着力点具体措施优化能源消费结构控制煤炭消费的过快增长,推进节能降耗;大力开发新能源,促使能源结构多元化优化产业经济结构促进传统产业的低碳化转型,逐步淘汰高投入、高耗能、高污染、低效益的夕阳产业部门;大力发展低能耗、低污染、高效益的战略性新兴产业着力推动低碳技术创新大力推动低碳技术创新,构建多元化低碳技术体系;提高企业低碳技术创新能力优化低碳经济建设机制构建地区碳交易机制;优化低碳技术创新机制;建立产业政策导向机制;建立低碳环境监管机制;完善财政税收调控机制等
碳中和是指一定时间内直接或间接排放的二氧化碳总量,通过二氧化碳去除手段,抵消掉这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。我国政府提出努力争取2060年前实现碳中和。经过综合测算,2022年北京冬奥会成为首个真正实现碳中和的奥运赛事。读北京冬奥会碳中和途径示意图,回答1~2题。
1.我国要实现碳中和,最大的限制性条件是(　　)。
A.高耗能产业发展迅速
B.化石能源消费占比较高
C.生活水平提高,消费升级
D.城镇化加快,内需扩大
2.本次冬奥会为了达到碳中和,下列措施合理的是(　　)。
A.所有冬奥会场馆实现全太阳能发电
B.办公场馆取消使用空调,减少制热耗能
C.冬奥会场馆周边拆迁造林,增加碳汇
D.运用GIS,提高交通运行效率
【随堂检测】
　　读二氧化碳在自然界中主要循环示意图,回答1~2题。
1.大气中二氧化碳含量增加的主要原因有(　　)。
①燃烧化石燃料　②火山爆发　③绿色植物被大量破坏　④太阳活动
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
2.大面积砍伐森林可能引发的环境问题有(　　)。
①大气中二氧化碳浓度下降　②造成臭氧空洞
③水土流失严重,环境恶化　④许多物种灭绝
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
　　碳排放是人类生产经营活动过程中向外界排放温室气体(二氧化碳、甲烷等)的过程,其目前被认为是全球变暖的主要原因之一。读2018年全球和中国二氧化碳排放主要来源示意图,回答3~5题。
3.大气中的二氧化碳(　　)。
A.是动物呼吸作用的原料
B.可强烈吸收太阳紫外线
C.吸收地面辐射能力强
D.是成云致雨的必要条件
4.中国和全球相比,碳排放中占比差异最大的是(　　)。
A.电力和供热 B.制造和建筑
C.交通运输 D.其他
5.应对全球变暖的合理措施有(　　)。
①提高煤使用量　②开发清洁能源　③采用固碳技术　④砍伐原始森林
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】
第四节　全球气候变化与国家安全
自主预习·悟新知
课前预习
①变暖　②上升　③二氧化碳　④碳元素　⑤生物圈
⑥化石　⑦土地　⑧农田开垦　⑨生存空间　⑩资源危机　全球变暖　公平原则　资金、技术
合作探究·提素养
主题1　全球气候变化与人为碳排放
主题探究
情境　任务1　二氧化碳含量增加与全球气温升高之间呈正相关。
任务2　人类活动主要通过使用化石燃料和改变土地利用两种方式影响碳循环。
①化石燃料的使用,将漫长地质时期固定的碳以二氧化碳等形式重新释放到大气中。
②森林砍伐和焚烧、农田开垦等土地利用的变化将陆地植被和土壤中的碳以二氧化碳等形式释放到大气中。
对点训练
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收,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　全球气候变化对国家安全的影响
主题探究
情境　任务1　海岸侵蚀加强,风暴潮作用加剧,海水入侵,淹没土地,洪涝灾害加剧,港口和航道功能受影响,陆地污水排放受阻,土地盐碱化。
任务2　不会。冰川融化后的淡水基本上都流入海洋或被蒸发,很难转化为人类所需的淡水资源,再加上全球变暖使世界各地的蒸发量普遍增加,地球上的淡水资源更加缺乏。
任务3　俄罗斯地处高纬,冻土广布,很多建筑物建在冻土上,全球变暖后,冻土会融化,建筑物会下陷甚至倒塌;全球变暖后,俄罗斯的热量条件改善,降水量增加,气候生长期变长,粮食作物的种植面积增加,生长条件改善,粮食产量会增加。
素养培育
情境　任务1　小岛国忧虑的是气候变暖,海平面上升,不断淹没沿海低地,给岛国人民带来生存威胁。
任务2　
任务3　关键环节是砍伐森林使得森林面积减少,吸收大气二氧化碳的能力减弱;燃烧化石能源使得释放的二氧化碳增加。
对点训练
A　2.C　
【解析】第1题,根据材料信息可知,气候变化导致海平面上升,淹没沿海低地和岛屿,导致陆地面积减小,直接威胁我国国土安全;其他三项均不属于对我国国土安全方面的威胁。第2题,全球变暖,蒸发变强,导致湿地大面积萎缩退化,其生态功能严重衰退;气候变暖,导致冰川面积萎缩;气候变化对海洋赤潮和生态移民的影响较小。
C　4.A　
【解析】第3题,根据材料可知,1958年安加拉河上修建了拦河发电大坝,建成蓄水后,由于安加拉河径流的顶托作用,贝加尔湖水位会上涨;“有色楞格河、巴尔古津河等336条河流汇入”说明入湖支流上修水库会导致水位下降而不是上升;某年降水只影响当年水位,不会持续高水位运行;植树造林不会造成水位突变,只会造成渐进式变化。第4题,湖泊水位变化主要与水量的补给和支出有关。据图可知,1982年以来贝加尔湖水位在波动下降,根据材料可知,1982年以来贝加尔湖流域降水变化不明显,说明贝加尔湖的补给变化不大,导致湖泊水位变化的因素主要是水分支出,而贝加尔湖的水量支出主要在于水汽蒸发,1982年以来气温波动升高,导致湖泊水量蒸发波动增加,水位出现波动下降。
主题3　应对全球气候变化
主题探究
情境　任务1　全球二氧化碳累计排放量相同的情况下,低排放策略,升温幅度小;高排放策略,升温幅度大。
任务2　低排放策略:50 000亿吨。
高排放策略:25 000亿吨。
任务3　降低单位产值的能耗,使用新能源,改善产业结构,植树造林,封存二氧化碳于地下或海洋中,海洋生物固碳,海底沉积物封碳。
对点训练
B　2.D　
【解析】第1题,我国能源消费以煤炭为主,化石能源消费占比较高,排放的二氧化碳较多,我国要实现碳中和,最大的限制性条件是化石能源消费占比较高;高耗能产业可以采取技术措施实现碳中和,这不是主要限制性条件;生活水平提高,消费升级,以及城镇化加快,内需扩大均不是二氧化碳的主要来源。第2题,太阳能发电受天气、昼夜长短等因素影响,所有冬奥会场馆不可能实现全太阳能发电;冬奥会期间气候寒冷,办公场馆不会取消使用空调;冬奥会场馆周边拆迁造林,增加碳汇的做法见效较慢,且周边地区拆迁费用较高,不合理;运用GIS,提高交通运行效率,可以减少能耗,减少二氧化碳排放。
随堂检测·精评价
即时训练
A　2.D　
【解析】第1题,读图可知,燃烧化石燃料会产生大量二氧化碳,①正确;绿色植物进行光合作用时会吸收大量二氧化碳,如果破坏植被,会减少植物对大气中二氧化碳的吸收,③正确;火山爆发会释放二氧化碳,但不是大气中二氧化碳含量增加的主要原因,②错误;太阳活动与大气中二氧化碳含量增加关系不大,④错误。第2题,森林具有调节气候、稳定大气成分、涵养水源、保持水土、维护生物多样性等作用。大面积砍伐森林会导致这些功能下降,从而出现水土流失严重、环境恶化、物种灭绝等问题,③④正确;砍伐森林会增加大气中二氧化碳浓度,①错误;臭氧层空洞与氟氯碳化物等物质相关,②错误。
C　4.C　5.B　
【解析】第3题,二氧化碳是绿色植物光合作用的原料、动物呼吸作用的产物;臭氧能强烈吸收太阳紫外线;二氧化碳对太阳短波辐射影响不大(可少量吸收太阳辐射中的红外线),但对地面长波辐射具有很强的吸收作用;大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件,二氧化碳不是成云致雨的必要条件。第4题,读图可知,电力和供热是中国和全球碳排放最主要的来源,但碳排放占比差异最大的是交通运输,占比相差16%;“其他”占比相差仅3%,电力和供热占比相差9%,制造和建筑占比相差10%。第5题,提高煤使用量会加大二氧化碳的排放,砍伐原始森林会减少植被对二氧化碳的吸收,均会使大气中二氧化碳的比重升高,加剧全球变暖,①④错误;开发清洁能源有利于能源消费结构的调整,减少二氧化碳的排放,②正确;采用固碳技术也可以减少碳排放,③正确。

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