清洁发展机制(Clean Development Machanism,简称CDM)是人类社会为应对全球气候变化而达成的共识,是人类步入21世纪以来的一项伟大创举,它对人类社会发展的影响将会非常深远。清洁发展机制汇集了各国专家和学者在众多学术领域里的智慧,目的是解决由人类活动带来的日益严峻的气候问题。那么,什么是气候呢?
气候是指某一长时期内(月、季、年、数年到数百年及以上)气象要素(如温度、降水、风等)和天气过程的平均或统计状况,主要反映的是某一地区冷暖干湿等基本特征,通常由某一时期的平均值和距此平均值的离差值(气象上称距平值)表征。气候不同于天气,天气是指短时间(几分钟到几天)发生的气象现象,如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等。它们常常在短时间内造成集中的、强烈的影响和灾害。公众日常关心的是每天的天气如何,但不少经济活动的决策者和经济计划的制定者,为趋利避害,更关心气候状况,特别是未来的气候。
气候变化是指气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两者一起出现了统计意义上的显著变化。离差值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候变化敏感性也增大。气候变化是由气候系统的变化引起的,气候系统包括大气圈、冰雪圈、生物圈、水圈、岩石圈(陆地)。中国是世界上气候变化敏感区和脆弱区之一。
引起气候系统变化的原因有多种,概括起来可分成自然的气候波动与人类活动的影响两大类。前者包括太阳辐射的变化、火山爆发、地球运转轨道的变化和固体地球的变化等;后者包括人类燃烧化石燃料、毁林以及其他工农业活动引起的大气中温室气体浓度的增加、硫化物气溶胶浓度的变化、陆面覆盖和土地利用的变化等。
大气中的水汽、臭氧、二氧化碳等气体,可以透过太阳短波辐射(指吸收少),使地球表面升温(见图1.1);但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射(指吸收多),从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与“温室”的作用类似,故称之为“温室效应”,二氧化碳等气体则被称为“温室气体”。
图1.1 温室效应示意图
如果没有温室气体,则全球地表平均温度应是-18℃,而工业化前很长一段时间全球地面的平均温度实际上是15℃左右。因此,如果大气中的温室气体浓度继续增加,进一步阻挡地球向宇宙空间发射的长波辐射,为维持辐射平衡,地面必将增温,以增大长波辐射量。地面温度增加后,水汽将增加(增加大气对地面长波辐射的吸收),冰雪将融化(减少地面对太阳短波的反射),又使地表进一步增温,即形成正反馈使全球变暖更显著。另一方面,水汽增加有可能使天空云量增加,从而使地表降温,形成一定量的负反馈。
除了二氧化碳外,目前发现的人类活动排放的温室气体最主要的还有甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫。对气候变化影响最大的是二氧化碳,大气中二氧化碳的增长量和生命期值相对较大,因而最受关注(见表1.1)。增温潜力值(Global Warming Potential,简称GWP)是指某一单位质量的温室气体在一定时间内相对于CO2的累积辐射力,反映了温室气体的相对强度。(www.xing528.com)
表1.1 温室气体的种类
排放温室气体的人类活动包括:所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳(在化石能源中煤含碳量最高,石油次之,天然气较低);化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳和氧化亚氮;水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷;土地利用变化减少对二氧化碳的吸收;废弃物排放甲烷和氧化亚氮等。
由表1.2可见,CO2虽然是最重要的温室气体,但它对人类与环境几乎是完全无害的,对于植物的生长甚至有益;它也几乎不影响大气化学过程;虽然它的含量在所有温室气体中是最多的,但其增温潜力是最低的。而NOx在所有环境问题中都起作用,因而如果NOx含量得以减少,则环境问题也将获益。
表1.2 不同温室气体对环境问题的影响
注 +代表有影响;-代表无影响。
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