第三讲全球变暖中的化学共27页文档
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碳循环与全球变暖地球上的几个碳库地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料,含碳量约占地球上碳总量的99.9%。
这两个库中的碳活动缓慢,实际上起着贮存库的作用。
地球上还有三个碳库——大气圈库、水圈库和生物库。
这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃,实际上起着交换库的作用。
碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,总量为2.7×1016吨;在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在,总量有2×1012吨;在水圈中以多种形式存在;在生物库中,则存在着几百种被生物合成的有机物。
这些物质的存在形式受到各种因素的调节。
在大气中,二氧化碳是含碳的主要气体,也是碳参与物质循环的主要形式。
在生物库中,森林是碳的主要吸收者,它固定的碳相当于其他植被类型的两倍。
森林又是生物库中碳的主要贮存者,贮存量大约为4.82×1011吨,相当于目前大气含碳量的2/3。
碳的地球化学循环碳的地球化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移,而且是对大气二氧化碳和海洋二氧化碳的最主要的控制。
沉积物含有两种形式的碳:干酪根和碳酸盐。
在风化过程中,干酪根与氧反应产生二氧化碳,而碳酸盐的风化作用却很复杂。
含在白云石和方解石矿物中的碳酸镁和碳酸钙受到地下水的侵蚀,产生出可溶解于水的钙离子、镁离子和重碳酸根离子。
它们由地下水最终带入海洋。
在海洋中,浮游生物和珊瑚之类的海生生物摄取钙离子和重碳酸根离子来构成碳酸钙的骨骼和贝壳。
这些生物死了之后,碳酸钙就沉积在海底而最终被埋藏起来。
二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气。
这种交换发生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强。
这两个方向流动的二氧化碳量大致相等,伴随着大气中二氧化碳量的增多或减少,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。
碳的生物循环.在碳的生物循环中,大气中的二氧化碳被植物吸收后,通过光合作用转变成有机物质,然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用又从有机物质转换为二氧化碳而进入大气。
温室效应与全球变暖(也有对应的ppt版本)项目二温室效应与全球变暖研究方向:●大气的结构及其特征●大气中的含碳化合物及其危害●温室气体与温室效应1.大气结构及其特征●大气是指在地球引力作用下聚集在地球外部的气体包层。
在环境科学中大气层称为大气圈,也称大气环境。
●大气层的成分:主要有氮气,占78.1%;氧气占20.9%;氢气占0.93%;还有少量的二氧化碳、氦气、氖气、氪气、氙气和水蒸气。
1-1大气层的结构:按照大气温度、化学组成及其他性质在垂直方向上的变化,大气圈可以分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。
(1)对流层(2)平流层(3)中间层(4)热层(暖层)(5)外逸层(散逸层)对流层: 位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量。
其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。
在低纬度地区平均高度为17~18公里,在中纬度地区平均为10~12公里,极地平均为8~9公里,并且夏季高于冬季。
对流层从地球表面开始向高空伸展,直至对流层顶,即平流层的起点为止。
它的高度因纬度而不同,在低纬度地区大约17至18公里,在中纬度的地区高10至12公里,在高纬度地区只有8至9公里。
在高纬度的地区,因为地表的摩擦力会影响气流,形成了一个平均厚2公里的行星边界层。
这一层的形成主要依靠地形而有所不同,而且亦会被逆流层的分隔而与对流层的其他部份分开平流层: 亦称同温层,是地球大气层里上热下冷的一层,此层被分成不同的温度层,当中高温层置于顶部,而低温层置于低部。
它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反,对流层是上冷下热的。
在中纬度地区,平流层位于离地表10公里至50公里的高度,而在极地,此层则始于离地表8公里左右。
1-2大气污染:●按照国际标准化组织(ISO)的定义,“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象”。