環境教育 課堂講義 2.1 氣候變化

內容 地質年齡 氣候歷史 自然氣候變化 地質因素 星體因素 太陽活動 溫室效應和成因 解決方法 選用其他能源 國際關係

地質年齡 地球 46億年歷史 人類 300,000年歷史 已有紀錄 6,000年

氣候歷史 [1] 圖 2.1a: 過二百萬年的冰河期

氣候歷史 [2] 圖 2.1b:過去 3000年海面溫度

自然氣候變化 引致氣候變化的原因是什麼？ 地質因素 火山活動 星體因素 太陽活動

地質因素-火山活動 火山爆發會放出火山灰和氣體到大氣層 薄霧將射入大氣層的光線反射  減少到達地面的熱能  降低溫度

星體因素 [1] 地球相對於太陽的位置是不斷轉變的，這些轉變會慢慢影響氣候 橢圓形的地球軌道 搖晃的地球轉軸 傾斜度約為22.5 至 24.5

星體因素 [2] 地球軌道的偏異 有時接近圓形，有時則是橢圓形 由圓形軌跡轉為橢圓形軌跡需要約 100,000年 地球接收到的輻射隨著地球與太陽的距離而改變

星體因素 [3] 二分點的進動 地球傾斜的方向會改變 方向的改變每25,700年一個循環 傾斜度不會受影響 引致氣候變化 北半球在遠日點傾向太陽

星體因素 [4] 傾斜度 傾斜度的改變 (22.5  ~24.5  )影響接收最多太輻射的緯度，氣候亦因此而改變 22.5 24.5

太陽活動 [1] 太陽的火焰和黑點活動影響放出的輻射，因此地球接收到的太陽能會隨著太陽活動而改變 圖 2.1d:太陽的火焰 (圖片來源: http://zebu.uoregon.edu/~js/glossary/solar_flares.html) 圖 2.1e: 太陽黑點 (圖片來源: http://helios.gsfc.nasa.gov/sunspot.html)

太陽活動 [2] 太陽活動和地球溫度關係的圖表 圖 2.1f:太陽活動與地球溫度的改變

溫室效應 [1] 溫室效應是指一些反射的輻射被大氣的氣體所困 溫度上升

溫室效應 [2] 太陽 CO2 水蒸氣 CH4 NOx O3 溫室氣體 熱力被罩住 反射輻射 熱力被大氣吸收 熱力被雲層吸收 熱力被海洋吸收 熱力被地球吸收 熱力被雲層吸收 熱力被大氣吸收 熱力被海洋吸收

溫室效應 [3] 溫度上升 °F 圖 2.1g:1860年起的溫度變化

溫室效應 [4] 是什麼引致溫室效應 二氧化碳是關鍵 圖2-1h: 過去160年溫度與二氧化碳濃度的變化

溫室效應 [5] 大氣裡多了二氧化碳，是因為 溫室效應全球氣溫上升 工業化後，使用化石燃料(煤、石油和天然氣)，大大增加二氧化碳的釋放 開伐森林減慢二氧化碳的調整 溫室效應全球氣溫上升

溫室效應 [6] 氣候變化政府間專家委員會指出全球氣溫上升的影響 物理系統 冰河收縮 永久凍結地帶融化 河流和湖泊會較遲結冰並提早融化

溫室效應 [7] 生物系統 中高緯度會有較長的生長季節 動植物的生長區會向極化和高度的移動 某些動植物的族群會減少 樹木會提早開花 昆蟲的蔓延 生物多樣化減少

溫室效應 [8] 人類系統 熱帶和亞熱帶地區的農作物收成會減少 很多地區的用水供應會減少 更多人患上瘧疾和霍亂 某些地區泛濫的情況會變得更嚴重 需要更多能源來作冷卻 海平面上升可能會影響沿海城市

溫室效應 [9] 個案研究 加拿大曼尼托巴邱吉爾地區 圖 2.1i: 邱吉爾的位置 (圖片來源: Denoyer - Geppert Co., Chicago)

溫室效應 [10] 巨大泥煤儲存區- 佔地球碳的60% 泥煤 - 介乎泥煤與植生之間 低溫會阻止泥煤分解 全球氣溫上升  泥煤分解  釋放二氧化碳、甲烷或其他溫室氣體  溫室效應加劇  氣候災難

溫室效應 [11] 個案研究 菲律賓 有豐富的珊瑚礁 珊瑚暗礁是由石灰石和死去的珊瑚組合而成 在水溫高於 20C熱帶水域生長

溫室效應 [12] 珊瑚礁的功用 豐富的生物多樣化 保護沿海地區免受海浪沖擊 圖2.1j: 珊瑚礁 (圖片來源: http://step.polymtl.ca/~louke/oznet19_e.html)

溫室效應 [13] 海水變得太暖時，腔腸動物如珊瑚便會死去 珊瑚流失 依賴珊瑚為生的魚類瀕危 沿海地區受到海浪侵蝕 魚業和旅遊業受損

解決方法 [1] 減少釋放二氧化碳和其他室氣體 更有效地運用能源 節約能源 使用其他能源

解決方法 [2] 能源效益 例如使用螢光燈代替電燈泡 節約能源 使用風扇代替冷氣機 其他能源 使用太陽能、風力、地熱、水力和核能

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相關網站 加拿大政府氣候變化網頁 (http://www.climatechange.gc.ca/english/index.shtml) 氣候變化對美國的影響 (http://sedac.ciesin.org/NationalAssessment/) 探索地球：世界環境氣候變化教師手冊 (http://www.cotf.edu/ete/modules/climate/GCmain.html) 世界資料庫：世界氣候變化 (http://www-esd.worldbank.org/cc/) 美國能源部：能源效益和可再生能源網絡 (EREN) – 氣候挑戰 (http://www.eren.doe.gov/climatechallenge/) 世界自然(香港)基金會(http://www.wwf.org.hk/chi/conservation/intro/int_p3.html)

特別鳴謝 資料提供 陸恭蕙小姐