购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

前言

当前关于气候变化问题争论的焦点有三:全球气候是否在变暖?全球变暖是否是由于二氧化碳(CO 2 )造成的? CO 2 浓度的不断增加是否是由于人类活动大量排放的结果?本书只限于讨论CO 2 的来源问题,因为它是当前气候变化讨论的核心,也是直接影响到各国的经济社会发展的焦点问题之一,所以引起了大家的极大关注。

本书的目的是介绍关于大气中CO 2 和CO、CH 4 等的来源及有关地球系统自然释放CO 2 的事实和监测结果分析。大家都承认,大气中的CO 2 来源,是地球自然释放与人为排放共同造成的。有人认为,地球自然排放是存在的,但地球系统既有释放CO 2 ,又有吸收CO 2 的作用,两者现在已处于平衡状态,目前出现的大气中CO 2 浓度不断增加,主要是人为的大量排放的结果。但是,也有人认为,不论从理论上,还是从现实上,所谓“平衡冶是相对的、暂时的、动态的和个别的现象,而不平衡是绝对的、普遍的。他们认为地球系统是一个远离平衡的系统,正是由于其不平衡性,才有变化和发展;地球系统一旦达到了“平衡冶状态,系统就不再发展,系统生命就停止。植物的变化,动物的进化,河流、湖泊中水的流动,地形地貌的演化,都是不平衡的表现。大气中的CO 2 浓度也处在不断变化之中,从 6 000 ppm(1 ppm = 1伊10 -6 )到 100 ppm,再到现在的 380ppm,都经历了不断的变化。

地球系统中的CO 2 气体既是碳源(释放)又是碳汇(吸收)。地球系统的四个子系统(固体、液体、气体和生物)及其各要素,都在不断地吸收CO 2 ,又释放CO 2 ,有时以吸收为主,有时以释放为主。地震、火山的活动以及石油、天然气、煤层气的渗漏,都在不断释放CO 2 气体;海洋湖泊、森林草地既释放CO 2 ,又吸收CO 2 气体;沼泽、冻土、土壤、荒漠等也是既释放CO 2 ,又吸收CO 2 :地球系统永远处于不平衡状态,变化、发展是永恒的主题。

在地球历史上,大气中的CO 2 浓度既受植物的影响,也受“冰期冶的影响,而且“冰期冶的影响更大。在第四纪冰期时,大气中的CO 2 浓度只有 100ppm;随着进入“间冰期冶或“冰后期冶,气温逐渐上升,CO 2 浓度随之增加,这是自然过程,是由于地球系统自然释放得到加强的结果。就如同冻土地带随着气候变暖,造成了CH 4 大量释放,这也是自然过程。

NASA、ESA和JAXA等国际权威机构,运用卫星搭载的专门测碳的传感器技术系统,获得了丰富的科学实测数据。我们在这些科学数据的基础上,进行了系统的综合分析,包括对全球的CO、CH 4 、CO 2 、O 3 、NO 2 、NH 3 等气体的浓度分别进行时空分布特征分析,获得了以下几点有特色的结论:

(1) CO、CH 4 、CO 2 、O 3 、NO 2 、NH 3 等气体浓度的时空分布特征,具有明显的地带性特征。

(2)对流层CO 2 浓度,构成了两个纬向条带状分布特征;位于N 30毅~ 60毅上空的CO 2 条带具有规模大、浓度高、连续性好的特征。而这完全是由大气环流决定的。

(3) CO 2 等气体的浓度与气温之间,具有线性关系与非线性关系,以及并存和不确定特征。当CO 2 浓度超过一定阈值时,CO 2 浓度与气温间成非线性关系,呈现出先由气温上升,后由CO 2 浓度增加的“反因果冶关系。

不难发现,存在一些与当前主流观点完全相左的现象。例如,北太平洋与北大西洋海域,位于赤道附近的热带雨林地区,以及高纬冻土和沼泽湿地地带,其CO、CH 4 浓度最高,明显高于北美;而欧洲以及亚洲东部和南部地区,似乎CO、CH 4 浓度与化石燃料关系不大,自然的影响要大于人为影响。

本书系统地介绍地球系统释放CO 2 (及CO、CH 4 )的理论、事实、卫星遥感、影像分析及其应用,由以下四部分组成:

(1)理论部分:包括地球系统的碳元素与碳库,碳循环与碳平衡,碳汇与碳源的复杂性与不平衡性。

(2)事实部分:包括 6 亿年来大气中CO 2 变化,板块构造与地壳破裂释放CO 2 的事实,地震与断层活动释放CO 2 的事实,火山与温泉释放CO 2 的事实,烃类物质(石油、天然气、煤炭)渗漏释放CO 2 的事实,枯枝落叶腐烂释放CH 4 与林火、草地火灾释放CO 2 的事实,冻土与湿地释放CH 4 的事实,岩石风化、成土过程及荒漠化释放CO 2 的事实,海洋、湖泊等水体释放CO 2 的事实等。

(3)技术部分:主要介绍在轨的 6 颗探测CO 2 等气体的卫星遥感技术及影像分析技术等,并论证了它们的科学性。

(4)分析结论:包括CO、CO 2 、CH 4 、NO 2 及O 3 等的时空分布特征分析,CO 2 等的地带性特征分析,南、北半球分布的不对称特性分析,CO 2 影像的碳汇与碳源分析及应用分析等。

本书所引用的原始资料、图表、卫星影像数据,都是来源于互联网、图书馆、资料室,都是人家的(或许更有说服力);由于资料很多,在整合编辑中没有一一标注引用资料的出处,如有疏忽或工作差错,请原作者谅解和批评指正。我们对上述多种资料作了一些综合分析工作,并得出自己的看法,算是集成创新。由于这是一项全新的工作,难免会出错误,欢迎批评指正。如能将信息反馈给我们,将不胜感激。

编者
2011 年 5 月 ysP5zLduMswsZhKjZdf4PhnSZdbXm3JdNpXOYuKeLNTR9eOPXBPnIfxptC2H8eot

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×