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我国温室气体论文发表期刊

发布时间:2024-06-30 23:47:17

我国温室气体论文发表期刊

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H 2 O)、二氧化碳(CO 2 )、氧化亚氮(N 2 O)、氟利昂、甲烷(CH 4 )等是地球大气中主要的温室气体。

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我国温室气体论文发表

已解决问题 收藏 转载到QQ空间 适合地理论文1000字温室气体对大气的影响及对策 5 [ 标签:温室 气体,论文,温室 ] 就这样、轻狂 回答:1 人气:1 解决时间:2009-12-18 21:17 检举 满意答案 温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮 (N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。 众所周知,花房具有让阳光进入、阻止热量外逸的功能, 人们称之为"温室(花房)效应"。在地球大气中,存在一 些微量气体,如二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、甲烷、氟利 昂等,它们也有类似于花房的功能,即让太阳短波辐射自由 通过,同时强烈吸收地面和空气放出的长波辐射(红外线), 从而造成近地层增温。我们称这些微量气体为温室气体,称 它们的增温作用为温室效应。应该指出,大气中少量温室气体的存在和恰到好处的温室效应,对人类是有益的。要是没有温室气体,近地层平均气温要比现在下降33℃,地球会变成一个寒冷的星球。但是,近几十年来由于人口增加、工业发展、城市增多、森林砍伐等原因,大气中二氧化碳、甲烷、氟利昂等温室气体显著增加,导致天气频繁发生,对社会和经济发展产生严重的影响。对此各国政府和人民十分关注,许多国家颁布了"环境保护法"。只有加强环境的综合治理,才能逐步减少大气中温室气体的含量,使气候走上正常变化的轨道。与二氧化碳相比,其他温室气体的温室效应更高,一个甲烷分子的温室效应是一个二氧化碳分子的21倍,氧化亚氮为206倍,氟氯碳化物则为数千倍到一万多倍,不过由於二氧化碳含量远大於其他气体,因此它的温室效应仍是最大。温室气体的另一个特性是它们在大气中的生命期相当长,二氧化碳为50~200年,甲烷12~17年,氧化亚氮为120年,CFC-12为102年。这些气体一旦进入大气,几乎无法回收,只有靠自然的过程让它们逐渐消失。由於它们的长生命期,温室气体的影响是长久的而且是全球性的。即使人类立刻停止排放所有的人造温室气体,从工业革命之后累积下来的温室气体仍将继续影响地球的气候。温室气体的增加,加强了温室效应,是造成全球变暖的主要原因,已成为世界各国家的共识,也是一种全球性的污染,京都议定书正是为了采取措施减少温室气体排放,由联合国发起,世界各国达成的协议。目前国际上对待全球气候变暖的战略对策有二: ——适应战略,即将对未来全球气候变暖作好准备,以尽量减少由于全球气候变暖可能带未的不利后果,并充分利用可能带来的有利影响; ——限制战略,既控制或停止大气中温室气体浓度的增长,以防止由此引起的全球气候额外变暖。 还行吧

全球变暖会导致气候灾害,造成各类天灾人祸.如:随着全球日益变暖,人们赖以生存的农作物所含营养可能会越来越少.这是研究人员综合分析了大气中二氧化碳浓度升高对农作物的影响后得出的结论.新一期英国《新科学家》杂志在报道中指出,美国得克萨斯州西南大学研究人员的这一分析结果表明,全球变暖不仅会导致洪水和干旱,从而使农作物减产,幸存的农作物还会因大气中二氧化碳浓度升高而产生更少的蛋白质.研究人员说,这一结果令人担忧,因为许多贫困国家的人获取的蛋白质有大约一半依赖于这些农作物.连企鹅也会遭受灾难:这份名为“南极企鹅与气候变化”的报告,显示了生活在南极大陆的四种企鹅正面临着不断增加的压力.对它们中的一部分来说,全球变暖使它们丧失了抚养幼崽的珍贵场所,而由于全球变暖及捕捞过度的共同影响,也使得其他企鹅的食物越来越缺乏.“南极企鹅已经经历了一次长途跋涉.”WWF全球气候变化项目副总监Anna Reynolds表示:“现在看起来,这些南极大陆的象征不得不去面临另一场去适应无法预料的气候变化的艰苦战争.”

二氧化碳作为最主要的温室气体之一,随着人类活动的加剧而大量排放,造成全球变暖等气候环境变化,已是万夫所指。过多吸收二氧化碳,水稻、小麦产量显著提高,营养成份下降。这一结论是中科院南京土壤研究所与日本同行合作,历时4年开展的自由空气条件下的升高二氧化碳浓度控制技术的研究,最近获得的。 、更多的二氧化碳融于自然界的水中会导致降水ph值略有增加,但影响很微小。是二氧化碳的分子结构导致它是一种温室气体。温室气体是一种俗称,其实应当说是一类红外活性的分子。温室气体的分子是红外活性的。谁在乎?究竟,有谁会在乎气候变化?全球气温升温一两度,甚至六七度,南北极冰架的坍塌或融?北极熊的死活物种灭绝沿海地区淹没多少城市每年融化多少雪山每年夏天热死多少人因为炎热所带来的火灾烧掉多少森林干旱城市对于宣传全球变暖危害的朋友们,当我们将这些全球变暖所带来的影响摆给别人看,我们是否有十足的底气,可以让对方有同样的危机感?从我个人来看,这些东西,基本上对一个不了解全球变暖的正常人来讲,一点关系都没有。这些事情和我们日常生活有什么直接影响和关系?几乎一点都没有!顶多是冬天少穿点衣服,夏天多开一会空调,偶尔太热了单位学校还给放假,这不是挺好嘛。按这样的好处来看,越热越好!把老弱病残都热死了,还可以减少污染呢。那我们凭什么,要靠上面的这些东西,来让其他人在乎全球变暖?这说明了一个极其严重的问题——我们的沟通能力有问题——我们逆行着,走进了一条单行线。我们只考虑到了自己的价值观,而没有考虑到其他人的感受。这无论从哪个方面来说,都是一个极大的错误。全球变暖所带来的,不仅仅只是我们常说的那几条,还有许许多多的影响,是同人类生活有直接密切关系的。为什么我们没有将这些讲给别人听?•气温升高,会给人类生理机能造成影响,人类生病的几率将越来越大,各种生理疾病将快速蔓延,甚至会滋生出新疾病。眼科疾病、心脏类疾病、呼吸道系统疾病、消化系统类疾病、病毒类疾病、细菌类疾病……人们社会在医疗上所支付的金钱将越来越多,死于非命的人将越来越多。癌症,将越来越普及;促死,将会越来越普遍。再多的钱,再好的医生,也未必能救得了你的命;•气温升高所带来的热能,会提供给空气和海洋巨大的动能,从而形成大型,甚至超大型台风、飓风、海啸等灾难。我们每年所遭受和面临的灾难越来越多,损失的生命和金钱数目越来越大,越来越让人难以接受。再多的钱,也未必能救得了你的命;•台风海啸等灾难不单会直接破坏建筑物和威胁人类生命安全,而且会带来许多次生灾难,尤其是台风、飓风等灾难所带来的大量降雨,会导致泥石流、山体滑坡等,严重威胁了交通安全和居民生活安全;•气温升高不单会从海洋直接吸取水分,还会从陆地吸取水分,使得内陆地区大面积干旱,从而粮食减产,饲料也一定会减产。粮食和肉类食品将面临匮乏,直接威胁国家稳定。为食物而引起的恐慌和争斗,将不再是落后村落中才会发生的事;•气温升高所融化的冰山,正是我们赖以生存的淡水最主要的来源。我们的地下淡水储备都是由冰山融水组成的。在气温平衡正常时,冰山有一个冰雪循环系统,即,冰山夏天融化,流向山下,流入地下,给平原地区积累淡水,并起到一个过滤作用。冬天水分以水蒸气的形式回到山上,通过大量降雪重新积累冰雪,也是一个过滤过程。这整个的循环过程,使得我们的淡水有了稳定的平衡保障。而现在全球变暖使得冰山上的冰雪积累的速度远没有融化的速度快,甚至有些冰山已经不再积累,这就断绝了当地的饮用淡水。这将会带来因缺水而产生的冲突和战争;•气温升高使得自然界食物链逐渐断裂。 •大气中二氧化碳含量上升,会导致海洋中二氧化碳含量上升,使海洋碳酸化,这会杀死大量微生物。最底层的食物消失,将使海洋食物链从最底层开始,向上迅速断裂,并蔓延至海洋以外。由于没有了食物,将有大量海洋生物,和以海洋生物为食的其他生物死亡。海洋中大量生物死亡,将会污染海洋,加速其他生物的死亡;同时释放大量温室气体,加速全球变暖,形成恶性循环; •温度的上升,无脊椎类动物,尤其是昆虫类生物提早从冬眠中苏醒,而靠这些昆虫为生的长途迁徙动物却无法及时赶上,错过捕食的时机,从而大量死亡。昆虫们提前苏醒,因为没有了天敌,将会肆无忌惮地吃掉大片森林和庄稼。没有了森林,等于无形当中增加了二氧化碳的含量,加速全球变暖,形成恶性循环;没有了庄稼,就等于人类没有了食物; •而蜜蜂数目的大量减少,也是自然界食物链彻底崩溃的前兆。没有了蜜蜂帮助传播花粉,植物将无法繁殖。也就是说,庄稼无法繁殖,无法结果,人类将没有食物。全球人类将面临食物短缺,为争夺食物而引发的战争将越来越多,越来越近。而供我们争夺的食物,也将越来越少;•全球变暖导致陆地水分大量流失,随时会有“星星之火可以燎原”。不光是森林中的山火,城市中的火灾也将会非常频繁。大火无情,我们的家将24小时处于危险当中。我说24小时,就是说即使在夜间也会有发生火灾的可能。•全球变暖所能确定的并公开的最大威胁,是冰河时代的突然降临。对这一结果不了解的朋友,可以去看一下《后天》这部电影,其内容就是讲述冰河时代降临的恐怖。但这部片子只做成了灾难片,而几乎没有起到多大教育意义。我都只有在看第二遍时才察觉到在电影开头时,讲到了全球变暖和冰河时代的关系。跛脚的美国灾难片;全球变暖所带来的最恐怖的结果,也是未确定(?)未公开的结果,那就是,由于全球变暖所带来的海啸等海洋性灾难次数越来越频繁,规模越来越大,所带来的次生灾难也越来越多,规模越来越大。当海洋性灾难达到一个最高点时,也就是量变产生质变的那一点时,部分地壳被海洋所撼动,造成地震,而部分地壳附近的火山被引发,连锁反应,来带更大的地震,从而产生更大规模的火山爆发。火山爆发所产生的数万吨上千摄式度的火山灰,所到之处,便是火海,即使没有点燃的,也被压扁。世界上近八成的人口将在这次火山爆发中消失。待火山平静下来,大量冷却的火山灰掩盖天空,将有至少长达两年之久的黑暗生活笼罩整个世界。没有阳光就没有植物,也就没有粮食。坚持到最后的,恐怕只有老鼠和小强。大家对全球变暖所带来的这一类的后果有什么样的感受?和之前我们经常听到见到提到的有什么不同?一个是别人抱炸弹,一个是自己抱炸弹。相信大家和我的感受会很相似。大家都是热爱生活的人,都是充满爱心的人,都是肯为环保事业奉贤自己力量的可爱的人。但我们只是在宣传环保时,忘却了一点,那就是对方的感受。如果我们可以对对方的心理进行推敲,拿捏,在了解了对方后,再通过恰当的方式进行宣传,宣传效果岂不会更加理想?对症下药,这是无论在哪里都适用的完用理论。我相信,如果我们能将全球变暖所带来的更震撼人心的影响,告诉周围人的话,那么,大家必定会重新审视环保的重要性,并发自内心地为自己、为家人、为朋友、为地球奉贤出一份力量!大气中二氧化碳含量增加会产生哪些影响过多吸收二氧化碳,水稻、小麦产量显著提高,营养成份下降。这一结论是中科院南京土壤研究所与日本同行合作,历时4年开展的自由空气条件下的升高二氧化碳浓度控制技术的研究,最近获得的。
二氧化碳作为最主要的温室气体之一,随着人类活动的加剧而大量排放,造成全球变暖等气候环境变化,已是万夫所指。但它又是植物最好的养料。过多地吸收二氧化碳,对农作物将产生怎样的影响?是祸是福?南京土壤所的研究成果,解答了科学家和公众关心的问题。
二氧化碳浓度逐年升高
有资料显示,全球大气二氧化碳浓度已从工业革命前的280ppmv升高到现在的370ppmv,且仍然以0.5%/年的速度递增。预计到2050年前后,将达到450—550ppmv之间。
众所周知,植物的光合作用与动物呼吸正好相反,它们吸入二氧化碳,排出氧气,随着全球二氧化碳的排放量不断增加,这些植物好比是人类进入高压氧舱,它们的生理、生化过程及其生态系统必将发生一系列的变化。
产量显著提高
通过4年的研究,南京土壤研究所的研究人员发现,由于实验田内的二氧化碳浓度显著提高,就好比为农作物施加了气体肥料。水稻、小麦产量比对照田块分别高出约10%—14%和12%—20%,生长周期也短了6—9天。在稻麦将要成熟的季节,大片的良田还是郁郁葱葱时,试验田内的水稻、小麦却已经泛黄了。
同时,稻米的外观、口感等品质也发生了明显的变化。稻谷的整精米率极显著降低、垩白粒率和垩白度极显著提高,使稻米糊化温度极显著提高。通俗地讲,就是稻米看起来更白了,吃起来更黏了。
粮食营养成分下降
产量提高的同时,粮食里的营养成分却下降了。如人体所需的蛋白质、氨基酸及微量元素铁、锌等这些营养成分含量明显下降。按目前观测的数据进行推测,到2050年前后,粮食中的蛋白质含量会降低10%。根据这种趋势,科学界提出了“隐性饥饿”的说法,也就是说虽然每顿饭你都吃饱了,但实际摄入的养分不足,甚至还没到下一次用餐时间却又饿了。虽然这种说法还有待进一步证实。
项目首席科学家、南京土壤研究所朱建国研究员说,我国是水稻生产大国,产量居世界第一。预计从2030年起我国将处于人口高峰期。因此水稻产量的高低是关系到国计民生的大事。而大气二氧化碳浓度增加引起的农田生态系统一系列的变化,将涉及到我国粮食安全保障、化肥和农药等重要方面。

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮 (N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。 众所周知,花房具有让阳光进入、阻止热量外逸的功能, 人们称之为"温室(花房)效应"。在地球大气中,存在一 些微量气体,如二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、甲烷、氟利 昂等,它们也有类似于花房的功能,即让太阳短波辐射自由 通过,同时强烈吸收地面和空气放出的长波辐射(红外线), 从而造成近地层增温。我们称这些微量气体为温室气体,称 它们的增温作用为温室效应。应该指出,大气中少量温室气体的存在和恰到好处的温室效应,对人类是有益的。要是没有温室气体,近地层平均气温要比现在下降33℃,地球会变成一个寒冷的星球。但是,近几十年来由于人口增加、工业发展、城市增多、森林砍伐等原因,大气中二氧化碳、甲烷、氟利昂等温室气体显著增加,导致天气频繁发生,对社会和经济发展产生严重的影响。对此各国政府和人民十分关注,许多国家颁布了"环境保护法"。只有加强环境的综合治理,才能逐步减少大气中温室气体的含量,使气候走上正常变化的轨道。与二氧化碳相比,其他温室气体的温室效应更高,一个甲烷分子的温室效应是一个二氧化碳分子的21倍,氧化亚氮为206倍,氟氯碳化物则为数千倍到一万多倍,不过由於二氧化碳含量远大於其他气体,因此它的温室效应仍是最大。温室气体的另一个特性是它们在大气中的生命期相当长,二氧化碳为50~200年,甲烷12~17年,氧化亚氮为120年,CFC-12为102年。这些气体一旦进入大气,几乎无法回收,只有靠自然的过程让它们逐渐消失。由於它们的长生命期,温室气体的影响是长久的而且是全球性的。即使人类立刻停止排放所有的人造温室气体,从工业革命之后累积下来的温室气体仍将继续影响地球的气候。温室气体的增加,加强了温室效应,是造成全球变暖的主要原因,已成为世界各国家的共识,也是一种全球性的污染,京都议定书正是为了采取措施减少温室气体排放,由联合国发起,世界各国达成的协议。目前国际上对待全球气候变暖的战略对策有二: ——适应战略,即将对未来全球气候变暖作好准备,以尽量减少由于全球气候变暖可能带未的不利后果,并充分利用可能带来的有利影响; ——限制战略,既控制或停止大气中温室气体浓度的增长,以防止由此引起的全球气候额外变暖。

我国温室气体论文发表率

温室效应(英文:Greenhouse effect),又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题,引起了全世界各国的关注。温室效应简介名称:温室效应(来自IPCC术语表中对温室效应所做出的定义的中文版。)由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。温室气体有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。大气辐射向所有方向发射,包括向下方的地球表面的放射。温室气体则将热量捕获于地面- - 对流层系统之内。这被称为“自然温室效应”。大气辐射与其气体排放的温度水平强烈耦合。在对流层中,温度一般随高度的增加而降低。从某一高度射向空间的红外辐射一般产生于平均温度在-19℃的高度,并通过太阳辐射的收入来平衡,从而使地球表面的温度能保持在平均1 4 ℃。温室气体浓度的增加导致大气对红外辐射不透明性能力的增强,从而引起由温度较低、高度较高处向空间发射有效辐射。这就造成了一种辐射强迫,这种不平衡只能通过地面 对流层系统温度的升高来补偿。这就是“增强的温室效应”。如果大气不存在这种效应,那么地表温度将会下降约3度或更多。反之,若温室效应不断加强,全球温度也必将逐年持续升高。由来温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,大量排放尾气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,对红外线进行反射,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是:氯氟烃(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林,尤其是热带雨林。为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕,少开汽车。另一方面保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材〕,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。

行业主要上市公司:美锦能源(000723);厚普股份(300471);中国石化(600028);卫星化学(002648);嘉化能源(600273);亿华通(688339)等

本文核心数据:氢能源板块上市公司研发费用;氢能源相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“hydrogen energy”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

氢能技术概况

1、氢能源的界定及分类

(1)氢能源的界定

氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能,氢在是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,储量丰富。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,随着世界范围内对绿色经济发展重视程度的提升,氢能源的需求和应用领域不断扩展。

(2)氢能源的分类

按照氢气的来源,通常将氢能源分为三类,即灰氢、蓝氢和绿氢。

2、技术全景图:四大环节构成

氢能产业主要由制氢、储氢、运氢、加氢和用氢四大环节构成。为发挥氢能重要能源载体作用,需大力推动氢能产业每个环节的技术发展。其中电解水制氢、液态/固态储氢、液态有机储氢、氢燃料电池等先进技术研究对氢能产业规模化应用具有重要意义。

氢能产业技术发展历程:始于上世纪50年代

中国的氢能与燃料电池技术研究始于上世纪50年代。20世纪80年代以来,相继启动了863计划和973计划,加速以研究为基础的技术商业化项目,氢能和燃料电池均被纳入其中。“十三五”期间,氢能与燃料电池开始步入快车道。2016年以来相继发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》等顶层规划。2019年两会期间,氢能首次写入政府工作报告。2020年4月,氢能被写入《中华人民共和国能源法》(征求意见稿)。2021年,“十四五”规划指出要在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。2022年发布第一个氢能源专项规划——《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,为中国氢能源产业发展作为指引。

氢能产业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近些年来,我国提出了一系列氢能产业技术发展相关政策,包括氢气制备、储运、应用和燃料电池等关键技术,使得氢能产业技术水平稳步提升。

氢能产业技术发展现状

1、氢能产业技术科研投入现状

(1)国家重点专项

为推进氢能技术发展及产业化,国家重点研发计划启动实施“氢能技术”重点专项。2018-2022年,“氢能技术”重点专项数量逐年增加。2018年仅9项技术专项,到2022年,“氢能技术”重点专项围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及“氢能万家”综合示范4个技术方向,拟启动24项重点专项。

(2)A股上市企业研发费用

目前,中国氢能市场正处于发展初期,行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看,2017-2021年,我国氢能源板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,氢能源板块上市公司研发总费用约158.69亿元。

2、氢能产业技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从氢能相关论文发表数量来看,2010年至今我国氢能相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见氢能科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有80825篇氢能相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解氢能产业技术领域内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词,其中,催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等关键词涉及的专利数量较多,说明氢能领域近期的研发和创新重点集中于燃料电池和制氢等领域。

(3)专利聚焦领域

从氢能专利聚焦的领域看,目前氢能产业专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等。

注:图中格子数量表示每家公司的专利覆盖率,每个格子代表相同数量的专利。

主要氢能产业环节技术分析

1、前端制氢环节:可再生能源电解制氢是氢源终极方案

制氢环节技术主要包括化石能源制氢和可再生能源制氢。其中,利用化石能源制氢并未摆脱能源对石油、煤炭和天然气的依赖,仍会产生大量碳排放;即使是加上CCUS捕集制备的蓝氢,一旦甲烷在制备过程中发生泄漏,对气候的影响比碳排放更大。而利用可再生能源进行电解水制氢,生产过程基本不会产生温室气体。

2、中端储运氢环节:固态储运安全性更好

储运氢气的方式主要分为气态储运、液态储运和固态储运。相比于气氢储运和液氢储运,固态储运在安全性方面优势明显。

3、后端加氢及氢燃料电池

(1)加氢:站内制氢成本优势大

加氢基础设施是氢能利用和发展的中枢环节,是氢能产业发展的核心配套设施。根据氢气来源不同,加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站。相较于外供氢而言,站内制氢能够大幅减小氢气的运输成本。

(2)氢燃料电池:质子交换膜燃料电池是主流发展方向

按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、硝酸型燃料电池、碳酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池等。其中,质子交换膜燃料电池是当前燃料电池的主流技术发展方向。

氢能产业技术发展痛点及突破

1、氢能产业技术发展痛点

(1)高成本是制约氢能大规模发展的关键

当前,经济性为氢能产业发展最大的挑战因素,即使是成本相对较低的氢气($0.5/kg),除了转化成氨用作肥料以外,绝大多数氢能应用场景都比现有化石能源技术昂贵。解决氢能产业在绿氢制备、储运氢、加氢站建设、燃料电池电堆等关键环节的经济性问题,是未来氢能大规模发展必须要攻克的一道难题。

(2)制氢技术:先进电解技术发展不成熟

目前国内电解水制氢的成熟技术为碱性电解水制氢技术,碱性水电解槽难以响应瞬态负载,因而难以与波动大的可再生电力配合。另外,PEM电解水制氢技术也面临着匹配可再生能源电力而进行的电解槽设计、控制技术以及电源系统设计等尚不成熟的局面。

2、氢能产业技术发展突破

(1)先进电解技术:PEM电解槽设计改进突破

PEM电解槽设计改进策略方向包括更轻更稳定的端板和双极板、经济且耐腐蚀的集电器等。据Yagya N Regmi博士的研究小组研究发现,PEM电解中发生不含铂族金属催化的析氧反应在短期内是无法实现的,因此,尽可能使铱的质量活性最大化才是目前的可行策略。

(2)氢能储运:固态储氢和潜液式液氢泵突破储运氢技术瓶颈

氢能储运技术突破在于提高储氢密度和安全性,以及降低运输成本。固态储氢是利用物理或化学吸附将氢气储存在固体材料之中。固态储氢具有体积储氢密度高、安全性更好的优势,因此是一种有前景的储氢方式。因此,固态储氢得到了越来越多的研究和关注,主要工作集中在储氢材料的研发与改性等方面。以氢枫能源的镁基固态储氢为例,镁基固态储氢具有资源、性能及技术优势。

液氢泵为液氢储运的重要部件,用于对液体氢气进行传输分配。从氢能全产业链来看,氢气输配成本和初始资本支出为降本的最主要环节。潜液式液氢泵取代了外置泵,减少了氢蒸发,去掉了气氢压缩机;且用液氢的冷源省去制冷系统。此外,潜液式液氢泵大流量液氢泵直接加注,不用高压储罐,去除级联储存;最终的结果是减少初始投资和运行成本,使氢气的售价与汽油、柴油比肩。

氢能产业技术发展方向及趋势:氢能各环节技术加快突破

氢能供应体系发展路径以实现绿色经济高效便捷的氢能供应体系为目标,中国将在氢的制储运加各环节上逐渐突破。从长远看,随着用氢需求的扩大,结合可再生能源的分布式制氢加氢一体站、经济高效的集中式制氢、液氢等多种储运路径并行的方案将会是主要的发展方向。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《氢能产业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

二氧化碳作为最主要的温室气体之一,随着人类活动的加剧而大量排放,造成全球变暖等气候环境变化,已是万夫所指。过多吸收二氧化碳,水稻、小麦产量显著提高,营养成份下降。这一结论是中科院南京土壤研究所与日本同行合作,历时4年开展的自由空气条件下的升高二氧化碳浓度控制技术的研究,最近获得的。 、更多的二氧化碳融于自然界的水中会导致降水ph值略有增加,但影响很微小。是二氧化碳的分子结构导致它是一种温室气体。温室气体是一种俗称,其实应当说是一类红外活性的分子。温室气体的分子是红外活性的。谁在乎?究竟,有谁会在乎气候变化?全球气温升温一两度,甚至六七度,南北极冰架的坍塌或融?北极熊的死活物种灭绝沿海地区淹没多少城市每年融化多少雪山每年夏天热死多少人因为炎热所带来的火灾烧掉多少森林干旱城市对于宣传全球变暖危害的朋友们,当我们将这些全球变暖所带来的影响摆给别人看,我们是否有十足的底气,可以让对方有同样的危机感?从我个人来看,这些东西,基本上对一个不了解全球变暖的正常人来讲,一点关系都没有。这些事情和我们日常生活有什么直接影响和关系?几乎一点都没有!顶多是冬天少穿点衣服,夏天多开一会空调,偶尔太热了单位学校还给放假,这不是挺好嘛。按这样的好处来看,越热越好!把老弱病残都热死了,还可以减少污染呢。那我们凭什么,要靠上面的这些东西,来让其他人在乎全球变暖?这说明了一个极其严重的问题——我们的沟通能力有问题——我们逆行着,走进了一条单行线。我们只考虑到了自己的价值观,而没有考虑到其他人的感受。这无论从哪个方面来说,都是一个极大的错误。全球变暖所带来的,不仅仅只是我们常说的那几条,还有许许多多的影响,是同人类生活有直接密切关系的。为什么我们没有将这些讲给别人听?•气温升高,会给人类生理机能造成影响,人类生病的几率将越来越大,各种生理疾病将快速蔓延,甚至会滋生出新疾病。眼科疾病、心脏类疾病、呼吸道系统疾病、消化系统类疾病、病毒类疾病、细菌类疾病……人们社会在医疗上所支付的金钱将越来越多,死于非命的人将越来越多。癌症,将越来越普及;促死,将会越来越普遍。再多的钱,再好的医生,也未必能救得了你的命;•气温升高所带来的热能,会提供给空气和海洋巨大的动能,从而形成大型,甚至超大型台风、飓风、海啸等灾难。我们每年所遭受和面临的灾难越来越多,损失的生命和金钱数目越来越大,越来越让人难以接受。再多的钱,也未必能救得了你的命;•台风海啸等灾难不单会直接破坏建筑物和威胁人类生命安全,而且会带来许多次生灾难,尤其是台风、飓风等灾难所带来的大量降雨,会导致泥石流、山体滑坡等,严重威胁了交通安全和居民生活安全;•气温升高不单会从海洋直接吸取水分,还会从陆地吸取水分,使得内陆地区大面积干旱,从而粮食减产,饲料也一定会减产。粮食和肉类食品将面临匮乏,直接威胁国家稳定。为食物而引起的恐慌和争斗,将不再是落后村落中才会发生的事;•气温升高所融化的冰山,正是我们赖以生存的淡水最主要的来源。我们的地下淡水储备都是由冰山融水组成的。在气温平衡正常时,冰山有一个冰雪循环系统,即,冰山夏天融化,流向山下,流入地下,给平原地区积累淡水,并起到一个过滤作用。冬天水分以水蒸气的形式回到山上,通过大量降雪重新积累冰雪,也是一个过滤过程。这整个的循环过程,使得我们的淡水有了稳定的平衡保障。而现在全球变暖使得冰山上的冰雪积累的速度远没有融化的速度快,甚至有些冰山已经不再积累,这就断绝了当地的饮用淡水。这将会带来因缺水而产生的冲突和战争;•气温升高使得自然界食物链逐渐断裂。 •大气中二氧化碳含量上升,会导致海洋中二氧化碳含量上升,使海洋碳酸化,这会杀死大量微生物。最底层的食物消失,将使海洋食物链从最底层开始,向上迅速断裂,并蔓延至海洋以外。由于没有了食物,将有大量海洋生物,和以海洋生物为食的其他生物死亡。海洋中大量生物死亡,将会污染海洋,加速其他生物的死亡;同时释放大量温室气体,加速全球变暖,形成恶性循环; •温度的上升,无脊椎类动物,尤其是昆虫类生物提早从冬眠中苏醒,而靠这些昆虫为生的长途迁徙动物却无法及时赶上,错过捕食的时机,从而大量死亡。昆虫们提前苏醒,因为没有了天敌,将会肆无忌惮地吃掉大片森林和庄稼。没有了森林,等于无形当中增加了二氧化碳的含量,加速全球变暖,形成恶性循环;没有了庄稼,就等于人类没有了食物; •而蜜蜂数目的大量减少,也是自然界食物链彻底崩溃的前兆。没有了蜜蜂帮助传播花粉,植物将无法繁殖。也就是说,庄稼无法繁殖,无法结果,人类将没有食物。全球人类将面临食物短缺,为争夺食物而引发的战争将越来越多,越来越近。而供我们争夺的食物,也将越来越少;•全球变暖导致陆地水分大量流失,随时会有“星星之火可以燎原”。不光是森林中的山火,城市中的火灾也将会非常频繁。大火无情,我们的家将24小时处于危险当中。我说24小时,就是说即使在夜间也会有发生火灾的可能。•全球变暖所能确定的并公开的最大威胁,是冰河时代的突然降临。对这一结果不了解的朋友,可以去看一下《后天》这部电影,其内容就是讲述冰河时代降临的恐怖。但这部片子只做成了灾难片,而几乎没有起到多大教育意义。我都只有在看第二遍时才察觉到在电影开头时,讲到了全球变暖和冰河时代的关系。跛脚的美国灾难片;全球变暖所带来的最恐怖的结果,也是未确定(?)未公开的结果,那就是,由于全球变暖所带来的海啸等海洋性灾难次数越来越频繁,规模越来越大,所带来的次生灾难也越来越多,规模越来越大。当海洋性灾难达到一个最高点时,也就是量变产生质变的那一点时,部分地壳被海洋所撼动,造成地震,而部分地壳附近的火山被引发,连锁反应,来带更大的地震,从而产生更大规模的火山爆发。火山爆发所产生的数万吨上千摄式度的火山灰,所到之处,便是火海,即使没有点燃的,也被压扁。世界上近八成的人口将在这次火山爆发中消失。待火山平静下来,大量冷却的火山灰掩盖天空,将有至少长达两年之久的黑暗生活笼罩整个世界。没有阳光就没有植物,也就没有粮食。坚持到最后的,恐怕只有老鼠和小强。大家对全球变暖所带来的这一类的后果有什么样的感受?和之前我们经常听到见到提到的有什么不同?一个是别人抱炸弹,一个是自己抱炸弹。相信大家和我的感受会很相似。大家都是热爱生活的人,都是充满爱心的人,都是肯为环保事业奉贤自己力量的可爱的人。但我们只是在宣传环保时,忘却了一点,那就是对方的感受。如果我们可以对对方的心理进行推敲,拿捏,在了解了对方后,再通过恰当的方式进行宣传,宣传效果岂不会更加理想?对症下药,这是无论在哪里都适用的完用理论。我相信,如果我们能将全球变暖所带来的更震撼人心的影响,告诉周围人的话,那么,大家必定会重新审视环保的重要性,并发自内心地为自己、为家人、为朋友、为地球奉贤出一份力量!大气中二氧化碳含量增加会产生哪些影响过多吸收二氧化碳,水稻、小麦产量显著提高,营养成份下降。这一结论是中科院南京土壤研究所与日本同行合作,历时4年开展的自由空气条件下的升高二氧化碳浓度控制技术的研究,最近获得的。
二氧化碳作为最主要的温室气体之一,随着人类活动的加剧而大量排放,造成全球变暖等气候环境变化,已是万夫所指。但它又是植物最好的养料。过多地吸收二氧化碳,对农作物将产生怎样的影响?是祸是福?南京土壤所的研究成果,解答了科学家和公众关心的问题。
二氧化碳浓度逐年升高
有资料显示,全球大气二氧化碳浓度已从工业革命前的280ppmv升高到现在的370ppmv,且仍然以0.5%/年的速度递增。预计到2050年前后,将达到450—550ppmv之间。
众所周知,植物的光合作用与动物呼吸正好相反,它们吸入二氧化碳,排出氧气,随着全球二氧化碳的排放量不断增加,这些植物好比是人类进入高压氧舱,它们的生理、生化过程及其生态系统必将发生一系列的变化。
产量显著提高
通过4年的研究,南京土壤研究所的研究人员发现,由于实验田内的二氧化碳浓度显著提高,就好比为农作物施加了气体肥料。水稻、小麦产量比对照田块分别高出约10%—14%和12%—20%,生长周期也短了6—9天。在稻麦将要成熟的季节,大片的良田还是郁郁葱葱时,试验田内的水稻、小麦却已经泛黄了。
同时,稻米的外观、口感等品质也发生了明显的变化。稻谷的整精米率极显著降低、垩白粒率和垩白度极显著提高,使稻米糊化温度极显著提高。通俗地讲,就是稻米看起来更白了,吃起来更黏了。
粮食营养成分下降
产量提高的同时,粮食里的营养成分却下降了。如人体所需的蛋白质、氨基酸及微量元素铁、锌等这些营养成分含量明显下降。按目前观测的数据进行推测,到2050年前后,粮食中的蛋白质含量会降低10%。根据这种趋势,科学界提出了“隐性饥饿”的说法,也就是说虽然每顿饭你都吃饱了,但实际摄入的养分不足,甚至还没到下一次用餐时间却又饿了。虽然这种说法还有待进一步证实。
项目首席科学家、南京土壤研究所朱建国研究员说,我国是水稻生产大国,产量居世界第一。预计从2030年起我国将处于人口高峰期。因此水稻产量的高低是关系到国计民生的大事。而大气二氧化碳浓度增加引起的农田生态系统一系列的变化,将涉及到我国粮食安全保障、化肥和农药等重要方面。

我国温室气体论文发表数量

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H 2 O)、二氧化碳(CO 2 )、氧化亚氮(N 2 O)、氟利昂、甲烷(CH 4 )等是地球大气中主要的温室气体。

近年来,随着氢能的能源属性日渐凸显,将氢能参照汽油等类似能源进行管理,还原其能源属性,完善标准体系和安全监管的呼声也越来越高。3月23日,业内期盼已久的氢能源属性在当日出台的《氢能产业发展中长期规划(2021 2035年)》中被明确,氢能也由此迎来了发展的风口。 熟悉氢能的人都知道,由于氢气被作为危险化学品列管,制氢和加氢装置只能建在化工园区内。化工园区通常地处偏远,不仅氢能用量有限,项目审批流程也很长,极大限制了氢能项目的布局和应用。从加氢站建设的角度来看,针对其安全距离的要求使得加氢站占地面积增加,导致土地成本飙升,这也使氢能难以大规模在城市核心区域布局。制氢和加氢的基础设施不足,直接制约了包括氢燃料电池 汽车 在内的氢能下游的推广应用,进而影响了氢能产业链的 健康 发展。 此次《规划》的出台,对氢能业而言无疑是“久旱逢甘霖”。《规划》指出“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分”,首次明确了氢的能源属性,成为我国氢能产业发展的重要制度基础,并将对氢能产业发展发挥重要指导作用。清洁低碳氢能源的生产和使用也将成为“双碳”战略的重要实现路径。 氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。从全球来看,以燃料电池为代表的氢能开发利用技术取得重大突破,全球氢能全产业链关键核心技术趋于成熟,一些主要发达国家和经济体已将氢能视为能源转型的重要战略选择,不断拓宽清洁氢气供应的市场份额。 从国内看,我国是世界上最大的制氢国,年制氢量约3300万吨,其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨。我国可再生能源装机量居于世界首位,在清洁低碳氢能源供给上具有巨大潜力。我国也已初步掌握了氢能制备、储运、加注及燃料电池开发等关键技术,还在部分区域开展了燃料电池 汽车 示范应用。 为拓展石油和化工行业氢能应用场景,中国石油和化学工业联合会在2021年就专门成立了氢能专委会,旨在立足氢能源,从六个方面重点促进我国氢能产业发展。一是深入了解氢能行业发展现状和亟待解决的问题,利用联合会平台及时发声,推动行业 健康 发展。二是促进氢能全产业链、上下游协同发展。三是推动氢能关键共性技术的研发、示范和推广。四是推动氢能产业标准的完善与应用。五是反映行业重大利益诉求。六是在国际合作、技术孵化、产融服务上下功夫。这些都与此次出台的《规划》内容不谋而合。 《规划》还明确提出,要围绕氢能高质量发展重大需求,准确把握氢能产业创新发展方向,聚焦短板弱项,适度超前部署一批氢能项目,持续加强基础研究、关键技术和颠覆性技术创新。石化等相关行业要聚焦关键核心技术、聚焦创新支撑平台、聚焦专业人才队伍、聚焦国际合作机遇,建立完善更加协同高效的创新体系,不断提升氢能产业的竞争力和创新力。 相信有国家对氢能发展的顶层设计和相关行业协会的群策群力,氢能产业一定能抓住 历史 机遇,走上 健康 发展的新征程,助力“双碳”目标如期实现。 (朱良伟为中国石油和化学工业联合会国际交流和外企委员会副秘书长)

行业主要上市公司:美锦能源(000723);厚普股份(300471);中国石化(600028);卫星化学(002648);嘉化能源(600273);亿华通(688339)等

本文核心数据:氢能源板块上市公司研发费用;氢能源相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“hydrogen energy”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

氢能技术概况

1、氢能源的界定及分类

(1)氢能源的界定

氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能,氢在是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,储量丰富。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,随着世界范围内对绿色经济发展重视程度的提升,氢能源的需求和应用领域不断扩展。

(2)氢能源的分类

按照氢气的来源,通常将氢能源分为三类,即灰氢、蓝氢和绿氢。

2、技术全景图:四大环节构成

氢能产业主要由制氢、储氢、运氢、加氢和用氢四大环节构成。为发挥氢能重要能源载体作用,需大力推动氢能产业每个环节的技术发展。其中电解水制氢、液态/固态储氢、液态有机储氢、氢燃料电池等先进技术研究对氢能产业规模化应用具有重要意义。

氢能产业技术发展历程:始于上世纪50年代

中国的氢能与燃料电池技术研究始于上世纪50年代。20世纪80年代以来,相继启动了863计划和973计划,加速以研究为基础的技术商业化项目,氢能和燃料电池均被纳入其中。“十三五”期间,氢能与燃料电池开始步入快车道。2016年以来相继发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》等顶层规划。2019年两会期间,氢能首次写入政府工作报告。2020年4月,氢能被写入《中华人民共和国能源法》(征求意见稿)。2021年,“十四五”规划指出要在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。2022年发布第一个氢能源专项规划——《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,为中国氢能源产业发展作为指引。

氢能产业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近些年来,我国提出了一系列氢能产业技术发展相关政策,包括氢气制备、储运、应用和燃料电池等关键技术,使得氢能产业技术水平稳步提升。

氢能产业技术发展现状

1、氢能产业技术科研投入现状

(1)国家重点专项

为推进氢能技术发展及产业化,国家重点研发计划启动实施“氢能技术”重点专项。2018-2022年,“氢能技术”重点专项数量逐年增加。2018年仅9项技术专项,到2022年,“氢能技术”重点专项围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及“氢能万家”综合示范4个技术方向,拟启动24项重点专项。

(2)A股上市企业研发费用

目前,中国氢能市场正处于发展初期,行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看,2017-2021年,我国氢能源板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,氢能源板块上市公司研发总费用约158.69亿元。

2、氢能产业技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从氢能相关论文发表数量来看,2010年至今我国氢能相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见氢能科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有80825篇氢能相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解氢能产业技术领域内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词,其中,催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等关键词涉及的专利数量较多,说明氢能领域近期的研发和创新重点集中于燃料电池和制氢等领域。

(3)专利聚焦领域

从氢能专利聚焦的领域看,目前氢能产业专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等。

注:图中格子数量表示每家公司的专利覆盖率,每个格子代表相同数量的专利。

主要氢能产业环节技术分析

1、前端制氢环节:可再生能源电解制氢是氢源终极方案

制氢环节技术主要包括化石能源制氢和可再生能源制氢。其中,利用化石能源制氢并未摆脱能源对石油、煤炭和天然气的依赖,仍会产生大量碳排放;即使是加上CCUS捕集制备的蓝氢,一旦甲烷在制备过程中发生泄漏,对气候的影响比碳排放更大。而利用可再生能源进行电解水制氢,生产过程基本不会产生温室气体。

2、中端储运氢环节:固态储运安全性更好

储运氢气的方式主要分为气态储运、液态储运和固态储运。相比于气氢储运和液氢储运,固态储运在安全性方面优势明显。

3、后端加氢及氢燃料电池

(1)加氢:站内制氢成本优势大

加氢基础设施是氢能利用和发展的中枢环节,是氢能产业发展的核心配套设施。根据氢气来源不同,加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站。相较于外供氢而言,站内制氢能够大幅减小氢气的运输成本。

(2)氢燃料电池:质子交换膜燃料电池是主流发展方向

按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、硝酸型燃料电池、碳酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池等。其中,质子交换膜燃料电池是当前燃料电池的主流技术发展方向。

氢能产业技术发展痛点及突破

1、氢能产业技术发展痛点

(1)高成本是制约氢能大规模发展的关键

当前,经济性为氢能产业发展最大的挑战因素,即使是成本相对较低的氢气($0.5/kg),除了转化成氨用作肥料以外,绝大多数氢能应用场景都比现有化石能源技术昂贵。解决氢能产业在绿氢制备、储运氢、加氢站建设、燃料电池电堆等关键环节的经济性问题,是未来氢能大规模发展必须要攻克的一道难题。

(2)制氢技术:先进电解技术发展不成熟

目前国内电解水制氢的成熟技术为碱性电解水制氢技术,碱性水电解槽难以响应瞬态负载,因而难以与波动大的可再生电力配合。另外,PEM电解水制氢技术也面临着匹配可再生能源电力而进行的电解槽设计、控制技术以及电源系统设计等尚不成熟的局面。

2、氢能产业技术发展突破

(1)先进电解技术:PEM电解槽设计改进突破

PEM电解槽设计改进策略方向包括更轻更稳定的端板和双极板、经济且耐腐蚀的集电器等。据Yagya N Regmi博士的研究小组研究发现,PEM电解中发生不含铂族金属催化的析氧反应在短期内是无法实现的,因此,尽可能使铱的质量活性最大化才是目前的可行策略。

(2)氢能储运:固态储氢和潜液式液氢泵突破储运氢技术瓶颈

氢能储运技术突破在于提高储氢密度和安全性,以及降低运输成本。固态储氢是利用物理或化学吸附将氢气储存在固体材料之中。固态储氢具有体积储氢密度高、安全性更好的优势,因此是一种有前景的储氢方式。因此,固态储氢得到了越来越多的研究和关注,主要工作集中在储氢材料的研发与改性等方面。以氢枫能源的镁基固态储氢为例,镁基固态储氢具有资源、性能及技术优势。

液氢泵为液氢储运的重要部件,用于对液体氢气进行传输分配。从氢能全产业链来看,氢气输配成本和初始资本支出为降本的最主要环节。潜液式液氢泵取代了外置泵,减少了氢蒸发,去掉了气氢压缩机;且用液氢的冷源省去制冷系统。此外,潜液式液氢泵大流量液氢泵直接加注,不用高压储罐,去除级联储存;最终的结果是减少初始投资和运行成本,使氢气的售价与汽油、柴油比肩。

氢能产业技术发展方向及趋势:氢能各环节技术加快突破

氢能供应体系发展路径以实现绿色经济高效便捷的氢能供应体系为目标,中国将在氢的制储运加各环节上逐渐突破。从长远看,随着用氢需求的扩大,结合可再生能源的分布式制氢加氢一体站、经济高效的集中式制氢、液氢等多种储运路径并行的方案将会是主要的发展方向。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《氢能产业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

我国温室气体论文发表时间

我们赖以生存的地球是一个极其复杂的系统,地球气候系统是构成这个地球系统的重要一环。在漫长的地球历史中,气候始终处在不断地变化之中。究其原因,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、火山爆发等。后者包括人类燃烧矿物燃料以及毁林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。 气候系统所有的能量基本上都来自太阳,因此太阳辐射的变化被认为是引起气候系统变化的一个外因。20世纪70年代末,卫星观测的应用使得人类可以在大气层以外准确地测量太阳辐射输出的变化,这才知道太阳辐射量并不是完全不变的,特别在太阳黑子异常活动的周期中存在着一定的差异。许多科学家认为太阳黑子数多时地球偏暖,低时地球偏冷。但太阳辐射的变化影响气候的机理尚不清楚,也缺乏严格的理论或者观测事实支援。不过通过研究,科学家们还是发现,太阳辐射的变化、地球轨道的变化都不是引起近代全球变暖的主要原因,同时基本排除了影响气候变化的另一个自然因素——火山爆发是引起近百年全球变暖主要原因的可能性。 科学家们认为,在气候系统的自然变化中,最重要的方面是大气与海洋环流的变化或者脉动。这种环流变化是造成区域尺度气候要素变化的主要原因大气与海洋环流的变化有时可伴随着陆面的变化。在年际时间尺度上,厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)和NAO是大气与海洋环流变化的重要例子,它们的变化影响着大范围甚至半球或全球尺度的天气与气候变化,是目前制作季、年际气候预测的基础与依据。长期以来世界上许多气象学家一直致力于这方面的研究,旨在提高全球与区域的气候预测水平。对于更长的十年时间尺度,太平洋十年尺度振荡(PDO)和相关的年代际太平洋振荡(IPO)可以用来解释地面气温全球平均变化的一半左右,它们与明显地与地区性的温度和降水变化有联络。 关于人类活动对气候变化的影响,有越来越多的研究表明,近百年人类活动加剧了气候系统变化的程序。最新发表的权威报告——联合国 *** 间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告第一工作组报告的决策者摘要指出,人类活动与近50年气候变化的关联性达到90%。 对人类活动增加大气中温室气体的浓度可能导致气候变化的研究,可以追溯到19世纪末。1896年,瑞典科学家斯万特.阿尔赫许多科学家陆续对此问题进行了一些研究。1957年,瑞威拉等在美国发表了一篇关于增加大气中温室气体浓度可能产生气候变化的论文。同年,美国夏威夷观象台开始进行二氧化碳浓度观测,从而正式揭开人类研究气候变化的序幕。 排放温室气体的人类活动有哪些?可产生哪些温室气体呢?这些温室气体又是怎样影响了气候变化呢? 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;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。 上述那些人类活动所产生的温室气体主要有6种:除了二氧化碳外,目前发现的人类活动排放的温室气体还有甲烷、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,二氧化碳的生命期很长,一旦排放到大气中,最长可生存200年时间,因而最受关注。 这些温室气体主要是通过温室效应来影响气候变化的。何为温室效应?大气中的二氧化碳等气体,可以透过太阳短波辐射(指吸收少),使地球表面升温;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”。 工业化革命以前,大气中的二氧化碳等气体造成的“温室效应”使得地球表面平均温度由-18℃上升到当今自然生态系统和人类已适应的15℃。一旦大气中的温室气体浓度继续增加,进一步阻挡了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。

问题里的气候应该是气温吧?! 总体来说,从赤道附近(低纬地区)向南北两侧(高纬地区)递减。7月最热的地方在赤道附近偏北,1月偏南。原因是:太阳高度角由直射点向南北两侧递减,而太阳直射点在南北回归线之间,属低纬地区,所以低纬地区太阳高度角大,单位面积获得的太阳辐射更多,因此赤道附近温度高。7月,太阳直射点在北半球,太阳高度角最大的地方在赤道以北,所以气温从赤道以北向南北两侧递减。 区域性来说,7月是北半球夏季,北纬30度穿过的沙漠地区,特别是撒哈拉沙漠,气温最高。原因是:地处副热带,太阳高度角较大,盛行下沉气流,降水少,多晴天,太阳辐射强;沙子热容量小,增温快,地面辐射强,大气吸收地面辐射而增温,所以大气增温较其他地区更快,气温更高。

不同地理位置的夏天是不一样,像南半球跟我们倒过来,还有跟气候有关!

近代的气候变化是以冷暖转换和干溼交替为其主要特征的,气温的升降起伏,降水量的多少变化是相当频繁的。以温度为例,在“小冰期”之后,大约在1850~1940年之间,地球的平均气温升高0.6℃;1940~1970年之间,地球平均气温约下降0.3℃。 本世纪初到四十年代出现世界范围的增暖现象,在北极最突出,如巴伦支海水面温度1919~1928年比1912~1918年高出8℃,因而在三十年代时巴伦支海出现过许多以前根本没有过的喜热性鱼类。这种增暖现象到四十年代达到顶点。此后,世界气候变冷,以北极为中心的北纬60°以北,气温愈来愈冷;进入六十年代以后,高纬度地区气候变冷的趋势也很明显,如1968年冬,冰岛和格陵兰岛竟被冰块连线起来。我国气温变化的趋势,基本上和全球平均气温演变趋势一致,转折点在四十年代。从四十年代末开始直到现在,我国气温总的趋势是不断下降

气候变化简介 气候变化是指除在类似时期内所观测气候的自然变异之外,由于直接或间接的人类活动改变了地球大气的组成而造成的气候变化。它被认为是威胁世界环境、人类健康与福利和全球经济持续性的最危险的因素之一。大多数科学家们认为,地球的气候正受到不断累积的温室气体的影响,诸如由人类活动产生的CO2等。尽管还存在一点不确定因素,但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。针对气候变化的国际响应是随着联合国气候变化框架条约(UNFCCC)的发展而逐渐成型的。1992年UNFCCC阐明了其行动框架,力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平,从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”。 到目前为止,UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支援或添改档案,并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识,但全球气候变化会给人带来难以估量的损失,气候变化会使人类付出钜额代价的观念已为世界所广泛接受,并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。

这是一个环境问题,气候是大环境,气候变差了,比如雨量大度减少,气候变得干旱,森林等植被会遭到破坏,环境会越来越坏,这是大环境破坏了直接影响了小环境。森林是小环境,只能小范围的影响气候变化,一个地域森林植被丰富,可以改变该地域的小气候,但改变不了大气候。只是某个地域气候温暖溼润,大的气候没有变化。发达国家提出的温室效应是为了限制发展中国家的发展。

沙漠气候 是大陆性气候的极端情况。在副热带沙漠分布最广,基本原因就是少雨,植物难以生存,植物种类和数量极其稀少。地表 *** ,空气十分干燥,极少水分。白天太阳辐射强,地面加热迅速,气温可高达60~70℃。上升气流强,但因空气干燥,极少成云致雨,只有狂风沙尘。夜间地面冷却极强,甚至可以降到0℃以下。由此,气温日变化非常大。可以高达50℃以上。新疆塔克拉玛干沙漠虽属温带沙漠,“但早穿棉午穿纱,抱着火炉吃西瓜”并不是耸人听闻的传说,而是现实的生活画面。 沙漠气候降水量奇缺,一般不到50毫米。若羌虽在沙漠边缘,年降雨量也只有17.4毫米,最少时的1957年只降雨3.9毫米。吐鲁番年降雨量也只有16.3毫米,1968年全年只有2.9毫米。在这样少雨的情况下,塔克拉玛干沙漠的边缘仍能发展农业。种植水稻、小麦、玉米、棉花、葡萄、西瓜等,主要靠利用天山和昆仑山的冰雪融化的雪水,进行灌溉。因为夏季气温高,日较差大,日照丰富,收成并不低,而且质量都很好。

地震是由地面内部的运动而气候变化是由地形,纬度位置等引起的

在短时间内单纯的气候或温度的改变都不会形成大的改变,但是长时间暴露在溼热的环境里是会发生改变的,大多数的铁矿砂的主要成份是Fe3O4,可以理解为一个Fe2O3+FeO的组合,长有暴露的结果是其中的FeO被氧化成Fe2O3,最后铁矿砂都变成了Fe2O3,失去了铁矿砂原始特性,而Fe2O3是可以形成水溶性胶体的,会很容易流失。

给点悬赏分就说

全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 什么是全球气候变暖 全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。 1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。 全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。 为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。 全球变暖的历史与预测 根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏0.75度。自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏0.25度,而海洋温度上升了摄氏0.13度)。根据卫星温度探测,对流层的温度每十年上升摄氏0.12度至0.22度。在1850年前的一两千年,虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期,但是大众相信全球温度是相对稳定的。 根据美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告估计,自1800年代有测量仪器广泛地应用开始,2005年是最温暖的年份,比1998年的记录高了摄氏百分之几度。 世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计,曾经预计2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。 在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方,精确度和可靠性都不尽相同。在1860年才有类似全球温度仪器记录,相信当年的记录很少受到城市热岛效应的影响。从最近的千禧年内的多方记录所展示的长远展望,在过去1000年的温度记录中可以看到有关的讨论及其中的差异。最近50年的气候转变的过程是十分清晰,全赖详细的温度记录。到了1979年,人类更开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度。 在2000年后,各地的高温记录经常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格罗诺镇录得摄氏41.5度,破139年来的记录。同年,8月10日,英国伦敦的温度达到摄氏38.1,破了1990年的记录。同期,巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏25.5度,破了1873年以来的记录。8月7日夜间,德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天,台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录,而中国浙江省更快速地屡破高温记录,67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月,广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月,美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日,重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达38.8度,破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个十一月最热的一日,最高气温高达29.2度,比1961年至1990年的平均最高温26.1度还要高。 美国科学家发现史前农业活动曾使世界避免进入新冰川期 据新华社电美国科学家研究发现,古代农业活动曾使世界避免进入新冰川期。这说明,人类活动引起全球气候变暖可能持续了数千年。 研究人员说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使大气中甲烷和CO 2等温室气 体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。 美国弗吉尼亚大学教授拉迪曼说:“要不是早期农业带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”拉迪曼承认,研究结果非常容易引起争议。 美国国家大气研究中心17日说,科学家通过两项最新研究预测,即使现在全世界温室气体的排放量稳定在2000年的水平,本世纪全球变暖和海平面上升的趋势已经不可逆转。 国家大气研究中心的科学家在18日出版的《科学》杂志上连续发表两篇论文,从不同角度预测了全球气候变化的趋势。他们的成果将由联合国下属的政府间气候变化专家委员会评估,收录到2007年公布的下一份全球气候变化报告中。 在第一篇论文中,国家大气研究中心的魏格雷提出了一个较简单的数学模型来理解全球气候变化。他认为,由于海洋存在“热惯性”,对温室气体等外界影响的反应有所滞后,本世纪全球变暖的趋势只不过是以前排放温室气体的后果。 据魏格雷预测,到2400年,已存在于大气中的温室气体成分,将至少使全球平均气温升高1摄氏度;不断新排放的温室气体,又将导致全球平均气温额外升高2至6摄氏度。这两个因素还会分别引起海平面每世纪上升10厘米和25厘米。 他在论文中说,要遏制气候变暖的趋势,现在就必须将全球温室气体排放控制在极其低的水平,即使这样海平面上升的趋势恐怕也难以避免,每世纪10厘米的上升速度可能是最乐观的预测。 由杰拉尔德·梅尔等人发表的第二篇论文则预测,由于“热惯性”的存在,即使本世纪中人类不向大气排放任何温室气体,到2100年全球平均气温也将至少升高0.5摄氏度,海平面将上升11厘米以上,其中海平面上升的速度比科学家早先的预测值高了一倍多。梅尔对此解释说,这是因为以前的预测没有考虑到冰川融化等的影响。 梅尔的研究小组用两套数学模型,借助超级计算机模拟了全球温室气体排放量分别为低、中、高时的气候和海平面变化情况。 全球变暖的条件 地球气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出,温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因,太阳活动变化在其中也起到了推动作用。 据《日本经济新闻》报道,日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看,过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断,太阳活动对气候变暖也有影响,仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。 太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说,太阳黑子多的时候,太阳活动剧烈。比如史料曾记载,公元17世纪时太阳黑子很少出现,当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示,太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为0.1%,如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。 然而,最近国际空间科学界出现了一种假说,认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量,“放大”太阳对地球的影响,从而左右气候变化。提出这种假说的丹麦科学家推测,射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化,使云容易生成,从而吸收太阳的大量辐射,降低地球温度。但是,太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流,能干扰宇宙射线射向地球,使云不易形成,进而导致地球温度升高。目前,丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素,以论证上述假说。 也有日本专家提出,虽然太阳辐射能量的变化幅度只有0.1%,但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几,这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示,臭氧层温度的变化会波及对流层,从而对寒流和季风造成影响,但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题,小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。 全球持续变暖 中国气象局国家气候中心副主任罗勇表示,据世界上许多科学家预测,未来50—100年人类将完全进入一个变暖的世界。由于人类活动的影响,21世纪温室气体和硫化物气溶胶的浓度增加很快,使未来100年全球、东亚地区和我国的温度迅速上升,全球平均地表温度将上升1.4℃-5.8℃。到2050年,我国平均气温将上升2.2℃。 “入冬以来罕见大雾天气频发也是暖冬的一个征兆。”罗勇说,大雾天气系“暖冬”造成强冷空气非常弱所致。全球变暖的现实正不断地向世界各国敲响警钟,气候变暖已经严重影响到人类的生存和社会的可持续发展,它不仅是一个科学问题,而且是一个涵盖政治、经济、能源等方面的综合性问题,全球变暖的事实已经上升到国家安全的高度 全球变暖的温度预测 德国研究人员表示,未来全球气温可能会远远高于一些科学家此前所做的预测,如果新的计算机模型关于气候变化所做的预测是正确的话。 据路透社报道,政府间气候变化专门委员会(IPCC,由各国气象专家组成,研究全球气候趋势)此前预测,到本世纪末,随着二氧化碳的成倍增加,全球气温将升高1.5至4.5摄氏度。但德国美因兹马普化学研究所的迈因拉特·安德烈埃教授及其研究小组的最新测算方法却表明,全球气温上升的最高幅度可达到6摄氏度。 安德烈埃教授表示,这种新的方法是将悬浮微粒、温室气体和生物圈效应统一在一起,改变了以往关于气候变化的预测,即使之从人们可以容忍的程度发展到更迅速变化的危险境地。 安德烈埃教授将温室气体比作是导致全球变暖的加速器,悬浮微粒的存在则可以减缓气温的上升。悬浮微粒是空气中产生于燃烧、化学制品和烟尘之中的细小微粒。随着新的空气净化调节装置的使用,悬浮微粒的数量将会减少,因而其冷却功效也就随之变小。相反,全球气温却会随之上升。 悬浮微粒只能在大气中停留一周的时间,而温室气体则能停留大约50多年的时间。也就是说,悬浮微粒的冷却作用减少得快,而温室气体减少得慢。这样,在长期的竞赛中,温室气体最终必将战胜悬浮微粒,随之而来的就是灼热的高温天气。 然而,安德烈埃教授也同时承认,这种情况具有高度的科学不确定性,气候的变化也远远超出了经验和科学理解所能达到的范畴。如果他的计算是正确的,21世纪气候的变化就会超过政府间气候变化专门委员会的预测。 全球升温的后果 据新华社电美国世界观察研究所的研究人员近期警告说,全球气候升温将致全球农业减产,或许在下个世纪出现食品匮乏的局面。研究人员在分析联合国和美国国立科学院发布的信息以及世界稻米市场趋势后得出了这一看法。 世界观察研究认为,全球气候升温和地下水水位下降将成为全球粮食供应紧张的直接诱因,全球稻米价格上涨趋势体现了这一点。 美国政府发布的统计数字显示,即使是在去年全球粮食大丰收、小麦和玉米价格下降的情况下,稻米价格依然上涨了30%,达到每吨260美元。 美国国立科学院去年发表的一份研究报告显示,水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外,全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题,也将对粮食产量构成影响。 如何减缓全球变暖 科学家们提出了一个大胆的想法,要围绕地球建立一个由小微粒或太空飞船组成的人工太空环,遮蔽热带阳光,调节地球温度。 不过,一些反对者认为,这种想法肯定会有一些副作用,一个能够对太阳光进行有效散射的粒子带将会使我们的每个夜空都变成和满月时一样明亮;而且这一计划的预算将高得惊人,可能达到6万亿到200万亿美元,就连全球资金最为充足的科研机构美国航空航天局也无法承担,如果把散射粒子改为太空飞船的话,预算额可能会少一些,估计能降到5000亿美元左右。 地球诞生以来,大气温度曾经几度升降,太阳辐射、云层遮蔽和温室气体等各种因素都曾经或正在影响着我们的气候。如果给地球围上一个粒子或飞船组成的“腰带”的话,赤道上空就会出现一个阴影,要部署这些粒子,就必须使用一些专门的控制飞船,像牧羊犬一样照看粒子群。 过去的一个世纪,地球温度明显上升,未来一百年间这一趋势还会继续下去,很多研究都证实地球气温将在未来几个世纪里提高1到20华氏度,海平面明显上升,一些海滨城市将不复存在。有科学家指出,减少太阳光照射,地球温度就会降低,而一些地面或太空系统完全可以实现这一目的。不过,有科学家指出,人们目前还无法计算出地球到底能吸收多少阳光,又有多少阳光被反射回太空,而这正是实施上述计划的关键一步。 美国科学家的研究显示,古代农民的活动曾使世界避免进入新冰川期。这一结果说明,人类活动引起的全球气候变暖不是新现象,它可能持续了数千年。英国《观察家报》最近援引研究人员的话说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使地球大气中甲烷和二氧化碳等温室气体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授威谦·拉迪曼说:“要不是早期农业活动带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”研究表明,如果没有人类干预,地球会比现在低2摄氏度,蔓延的冰盖和冰川会影响世界很多地区。人类排放的一些气体如二氧化碳、甲烷、氯氟烃等具有吸收红外线辐射的功能,这些气体被称为“温室气体”。它们在大气中大量存在,如同一个罩子,把地面上散发的热量阻挡。就像“暖房”一样,造成地表温度的上升。科学家把这种现象称为“温室效应”。有一种说法:认为温室效应是造成全球气候变暖的主要原因。这是科学家考察了近一百年来二氧化碳排放量的增加与气温上升相关性而提出的。认为控制温室气体的排放,可能会控制全球气候变暖,防止生态平衡破坏,农业变异,冰川融化等灾害发生。当然,根据现代环境科学研究,对温室效应和全球候气变暖的相关程度,还在进一步探索。但人们确实已经感受到全球气候变暖和异常,在这方面,科学家提出控制温室气体排放量也许是防患于未然吧。 全球气候变暖的原因有两方面:大量燃烧煤炭、天然气等产生大量温室气体;肆意砍伐原始森林,使得吸收二氧化碳的能力下降。大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”,使地表始终维持着一定的温度,产生了适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中,大气既能让太阳辐射透过而达到地面,同时又能阻止地面辐射的散失,我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。造成温室效应的气体称为“温室气体”,它们可以让太阳短波辐射自由通过,同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等,其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖,与之同时,大气中的温室气体的含量也在急剧地增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧可能是全球变暖的基本原因。 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;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。人类燃烧煤、油、天然气和树木,产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温,使碳循环失衡,改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来,大气中二氧化碳含量增加了25%,远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录,而且目前尚无减缓的迹象。 导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。 世界上的森林主要分为寒带(北方)森林、温带森林和热带森林三类。据专家介绍,今天的森林生态系统,是大自然经过8000年的进化才逐渐形成的。今天,所有的原始森林都沦为伐木业大规模开采利用的目标。在热带地区,许多现在已荡然无存的森林就是在过去的50年被砍伐一空的。仅1960年至1990年,就有超过4.5亿公顷的热带森林被吞噬,占世界热带森林总面积的20%;还有数百万公顷的热带森林在砍伐、农田开垦和矿产开采中退化。 而且,全球的非法砍伐和非法木材产品交易还在继续加剧,尤其是在拥有热带森林的发展中国家和政府执法不力的俄罗斯等国。而国际市场对廉价木产品的需求,又进一步恶化了这一状况。 政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。

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