碳排放与碳减排

第三章环境与国家安全第一节碳排放与碳减排学习目标1.利用碳循环示意图，识别碳循环的主要环节，用地理语言描述碳循环的过程，理解碳平衡原理，解释碳排放对碳平衡的影响。2.运用温室效应示意图和温室效应模拟实验，描述温室效应发生的原理与过程，解释全球气候变暖的原因。3.结合情境，说明碳排放与温室效应的关系，认识并体会到碳减排对维护环境安全和国家安全的意义。4.说明碳减排的手段，认识到碳减排国际合作的重要性，说出我国在碳减排中做出的努力、取得的成果。重难点重点：1.说明碳减排与国家安全的关系。2.说明碳排放对地理环境的影响。难点：1.说明碳循环的过程。 2.说明碳排放对地理环境的影响。探索:碳零排放节能大楼想一想：1.在生活生产中见过的碳排放活动

有哪些？①交通：汽车、火车、轮船、飞机②生活用能：家庭用煤、热力公司取暖

火电厂③工业生产：冶炼厂、钢铁厂④产品消费：2.照片中这座大楼为了实现碳零排放采取了哪些措施？①利用可再生资源解决用电、用水问题，不产生二氧化碳；②利用太阳能发电板和蓄电池保障绝

大部分能源为绿色能源；③双层隔热设计，保持恒温，保证采光，通风和排热，减少

能耗。4.说一说什么是“绿色建筑”？①利用太阳能、风能等提供绿色能源；②科学设计减少减少建筑物的能源消耗；③通过雨水收集系统解决部分用水问题3.自己所在学校的建筑物在碳减排方面可以做什么？可以借鉴这

座大楼的哪些做法？“绿色建筑”是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间资源，同时实现高效率地利用资源，节能、节地、节水、节材，最低限度地影响环境的建筑物。较为有名名的是新加坡的一个酒店，它是新加坡乃至世界上的首个零能耗的空中花园式酒店。

一.碳循环与温室效应一.碳循环与温室效应想一想：什么是碳循环?碳循环和温室效应是两个彼此联系的自然过程。1.碳循环指碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间以二氧化碳、碳酸盐及有机化合物等形式进行转换和迁移的过程。（1）概念想一想：什么是碳库？（2）碳库①概念:

碳循环过程中，地球系统中存储碳的载体

称为碳库。泥炭沼泽碳库碳循环示意1.

指出碳循环发生的空间位置（圈层、碳库）。2.

发生环节（碳汇、碳源）和碳循环的地理过程。3.

尝试绘制出你理解的碳循环示意图。分别为岩石圈碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和

大气碳库。

其中岩石圈碳库是地球上最大的碳库，海洋碳库次之。

大气碳库是地球上最小的碳库。

陆地生态系统碳库由植被和土壤两个子碳库组成想一想：地球上共有几个碳库？（

指出碳循环发生的空间位置

（圈层、碳库））高寒湿地天然“储碳库”植被和土壤碳库②碳库的分类：

地球上共有四个碳库：a岩石圈碳库是地球上最大的碳库，碳在这个碳库中活动较为缓慢。b.海洋碳库海洋碳库是地球上第二大碳库，碳在这个碳库中活动

较为缓慢C..陆地生态系统碳库由植被和土壤两个子碳库组成,是受人类活动影响最大

的碳库。d.大气碳库地球上最小的碳库，是联系海洋碳库与陆地生态系统碳库的纽带和桥梁，大气含碳量的多少直接影响整个地球生态系统的物质循环和能量流动。想一想：组成碳循环的各子循环系统是如何运转的？（3)自然界的碳循环过程①人和动物吸入空气中的氧气，呼出二氧化碳；②植物吸收二氧化碳进行光合作用，并将氧气释放回大气中。③岩石、土壤、植物和动物残体等物质分解时，碳会以二氧化

碳的形式排放到大气中；④二氧化碳也在大气和海洋之间交换。→海水吸收二氧化碳，

海洋藻类植物通过光合作用消耗二氧化碳。⑤海洋生物残体在海洋沉积并通过地质作用形成化石燃料石油、

天然气；⑥陆地植物残体经过地质作用形成化石燃料煤炭。化石燃料燃

烧又向大气中释放二氧化碳。碳循环示意想一想：各子循环系统之间的碳循环是如何相互

作用、相互影响的?各子循环系统之间的碳循环是通过人和动植物、土壤对二氧化碳的吸收和释放而相互作用、相互影响的。想一想：碳循环对大气有什么作用？

(4)作用：自然界的碳循环过程使大气中的二氧化碳含量基本

保持稳定。

想一想：碳循环对人类和环境有什么意义？(5)意义:碳循环是维持地球表层生命活动的主要物质循

环，对人类的生存发展和环境稳定具有重要意义。阅读

碳汇与碳源煤层碳源：指向大气中释放二氧化碳的过程、

活动或机制。

自然界中碳源主要是：海洋、土壤、岩

石与生物体；工业生产、生活等都会

产生二氧化碳等温室气体，也是主要

的碳排放源。碳汇：指通过植树造林、植被恢复

等措施，吸收大气中的二氧化碳，

从而减少温室气体在大气中浓度

的过程、活动或机制。思考：什么是碳汇？什么是碳源？阅读

碳汇与碳源想一想：你还能举出哪些碳汇与碳源的实例？碳汇:

森林、草原、庄稼等绿色植物都可以吸收二氧化碳；海洋中藻类植物也吸收水体中的二氧化碳。碳源:

自然界中的碳源主要包括海洋、土壤、岩石与生物体，另外生物遗体分解也会放出二氧化碳。煤层实验要求（1）动手制作对照组实验生态瓶。准备合适的生态瓶、温度计、玻璃管等器材，按照要求进行组装。（2）在B瓶中，注入高浓度二氧化碳。（3）在光照充足的白天，记录A瓶和B瓶中空气的温度。（4）总结这次实验，分析实验结果，撰写实验报告。温室效应模拟实验空气高浓度二氧化碳生态瓶光温度计玻璃管AB实验结果展示时间A（空气）B（二氧化碳）0分钟31℃30℃5分钟31℃30℃10分钟32℃31℃15分钟33℃33℃20分钟33℃34℃25分钟33℃35℃结论：二氧化碳可以强烈吸收长波辐射，使空气快速增温。温室效应原理2.温室效应想一想：什么叫温室效应？(1)概念:太阳短波辐射可以透过大气到达地面，地面升温后释放

出的长波辐射被大气中的二氧化碳等物质所吸收，使大气

变暖，通过大气逆辐射，大气对地面起到

保温作用，这种

作用类似栽培农作物的温室，称为温室效应。试一试：C[解析]读图可知，图示中A为太阳辐射B为地面辐射，C为大气逆辐射，D为大气的反射，大气逆辐射具有保温作用，增强全球变暖，故C正确。想一想：为什么说碳循环和温室效应是两个彼此

联系的自然过程？碳循环不平衡会造成温室效应，温室效应是空气中的二氧化碳过多引起的。想一想：温室效应加剧是什么引起的？人类大量使用化石燃料，导致二氧化碳等温室气体逐年增加，温室效应加剧，地球表面温度升高。全球二氧化碳排放总量和人均排放量变化（2）温室气体

概念：产生温室效应的气体被称为温室气体。除二氧

化碳外,温室气体还包括甲烷、臭氧、氟氯烃以及

水汽等。想一想：什么是温室气体？

二.碳排放对地理环境的影响二.碳排放对地理环境的影响想一想：什么是碳排放？（1）概念：主要指温室气体的排放，有时也指二氧化碳的排放。1.碳排放

1750年工业革命以来，人类大量使用化石燃料，导致二氧化碳等温室气体持续增加；

2016年全球大气平均二氧化碳的浓度是工业化前的1.45倍。温室效应加剧，地球表面温度升高；

2017年全球平均地表气温比工业化前约高出1.1°C，气候变暖，对环境和人类社会产生了一系列巨大影响。交通排放能源消耗工业生产农业生产想一想：碳排放的主要

途径有哪些？（2）.碳排放的主要途径：①工业生产；②农业生产；③交通排放；④能源消耗想一想：全球变暖的原

因是什么？全球变暖的原因（3）.全球变暖的原因自然原因;目前地球正处于温暖期.人为原因人类大量使用化石燃料植被破坏→消耗CO₂

能力降低导致大气中二氧化碳持续增加吸收地面辐射能力增强地表温度升高世界人均二氧化碳排放量（2014年）想一想：全球主要经济体人均二氧化碳排放量有怎样的空间差异？北美洲发达国家美国和加拿大、澳大利亚、中东地区人均二氧化碳排放量最大；中亚和俄罗斯人均二氧化碳排放量次之；非洲人均二氧化碳排放量最少结合右图，分析我国碳排放量大的原因结合右图，分析我国碳排放量大的原因①工业增幅过快,重工业在国民经济中占比重过大；②能源消费增长较快,能源结构不太合理，以煤炭为主；③近年来我国大量高耗能、高排放产品的出口；④人口众多,人口基数太大，导致碳排放量较高；⑤我国正处于工业化和城镇化进程的加速阶段,大规模基础设施建

设和住房建设,导致对高耗能产品钢铁、水泥等的需求大增,碳排

放大幅增加；⑥我国居民生活水平提高,对小轿车等生活用品的需求增加较快,导

致碳排放量上升较快。(1)海平面上升想一想：全球变暖对地理

环境产生哪些影响？①地球表面温度升高引起全球冰川融化，

北极地区海冰范围持续缩减，导致海

平面上升；②气候变暖引起海水发生热膨胀，海水

体积增加，造成海平面上升。2.碳排放对环境的影响1981年2015年2018年青海哈龙冰川退缩冰舍后退全球平均气温升高4℃时海平面上升对上海陆家嘴的影响模拟示意想一想：海平面上升带来什么影响？全球平均气温升高2℃时海平面上升对上海陆家嘴的影响模拟示意①沿海低地、岛屿和沿海城市被淹；②海岸受侵蚀而后退；③海岸港口等基础设施受到破坏；④陆地污水排放受阻；⑤滩涂湿地面积减小，生物多样性减少；⑥海水倒灌，地下水水质变差；⑦沿海地区土壤盐碱化加重。活动：观察分析南极冰原变薄的影响想一想：南极西部冰原变薄会给人类带来什么影响？①导致海平面上升，海水入侵，

淹没沿海低地、岛屿；②沿海风暴作用加剧，海洋侵

蚀加强。全球气温变化西北太平洋连续生成多个台风(2)气候变化异常想一想：气候变化异常

会产生什么影响？影响：①气候变暖引发水热条件发生变化，对自然生态系统影

响显著。如植被带向高纬移动;

气温升高，蒸发量加大，

土壤水分减少，降水量较小地区干旱加剧，引起土地荒

漠化。

②气候变暖，降水变异加剧，极端天气现象增加，强度加

大，气象灾害频发。表现：工业革命以来，全球经历以变暖为

主要特征的气候变化①气候变暖使北半球温度带北移，温度升高使中高纬度地区的

作物生长季延长、冻害减少，农业种植面积扩大，作物布局与

熟制发生变化。②在热带半干旱区,若降水量不变，温度升高将加大土壤中水分

蒸发,造成土壤水分缺失,作物产量下降,耕地面积也会减少。(3)影响农业生产想一想：气候变暖对农业

生产产生什么影响？2050年的气候对全球作物单产、面积、产量、价格和贸易的影响（推测）全球变暖对农业生产的影响因植物种类和区域位置而异③中纬度地区“谷物带”由于气温升高、水分亏缺，粮食生产能

力降低。④气候异常变化将进一步加剧农业气象灾害的影响,病虫害发生的

范围扩大，危害加重，还可能造成可种植作物多样性减少。阅读

气候变暖对中国农作物种植界限的影响①水稻种植面积扩大；③玉米种植区域向北和向高海拔移动。②冬小麦种植界限北移和向高海拔移动(4)影响人类健康①极端天气增多易导致人类心血管和呼吸系统疾病的

发病率上升。②气候变暖还将扩大可携带病菌生物的生存范围，从

而使流行病传播范围扩大，增加人类和其他生物的

患病风险。想一想：气候变暖对人类健

康产生什么影响？国家安全是国家的基本利益，是一个国家处于没有危险的客观状态，也就是国家没有外部的威胁和侵害，也没有内部的混乱和疾患的客观状态。当代国家安全包括11个方面的基本内容，即国民安全、领土安全、主权安全、政治安全、军事安全、经济安全、文化安全、科技安全、生态安全、信息安全和核安全。(5)威胁国家安全说一说全球气候变暖是怎么

威胁国家安全的？拓展：全球变暖的应对措施①减少排放

→

减少温室气体排放；调整

能源消费结构；提高能源利用率;大力

发展新能源②增加吸收

→植树种草、减少森林破坏、

营造海岸防护林网;采用固碳技术③自觉适应

→

培育耐旱、耐寒、抗病虫

害的作物新品种.④工程措施

→

加固海岸防护堤坝、防止

海浪侵蚀和海水入侵。⑤政策干预

→公众参与，自觉遵守环保

法规。⑥加强国际合作三、碳减排与国际合作(1)概念:

碳减排主要是通过人类活动，防止大气中的二

氧化碳浓度持续上升。(2)核心:

减少温室气体排放、增加碳汇。1.碳减排想一想：什么叫碳减排？

其核心是什么？(3)低碳发展低碳发展：

一方面要降低二氧化碳排放；

另一方面要实现经济社会发展。想一想:怎样做到低碳发展？

它的基本特征是什么？基本特征：低能耗、低排放和低污染。(4)促进碳减排的主要手段政策指引技术支持国际合作想一想：促进碳减排的

主要手段有哪些？①理念更新、保护现有碳库。增强全社会应对

气候变化的意识，尽快形成绿色低碳的生活

方式和消费模式。②政策指引。我国陆续出台了替代能源及低碳

经济相关扶植政策，如建立碳市场。③技术支持。采用化石能源的替代技术;提高能

源利用效率;采取固碳措施增加碳库的储量.④国际合作。碳减排不仅是一个国家的事，必

须采取全球性行动。理念更新活动：联系生活实际，举出三种减少碳排放的措施衣:

穿着适宜的季节服装可以减少空调的使用。食:

购买本地、季节性食品，减少食物加工过

程。住:

居住面积不必求大。行:

绿色出行，多使用公共交通工具，用:

装节能灯，使用时尚的环保袋，纸张双

面打印。消费:改变观念，适度消费阅读

陆地生态系统的固碳能力活动

分析讨论地热能的应用想一想：1.与煤炭相比，地热能有什么优势？2.推进地热能替代标准煤对于我国的碳减排有什么意义？①清洁、污染小，减少温室气体排放；②可直接利用，热能效率高；③地热是可再生资源，地热能可以持续稳定地提供能源有利于实现碳减排(1)《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》2.碳减排国际合作面对全球变暖的威胁，联合国于1992年制定了《联合国气候变化框架公约》,并于1997年第三次缔约方大会达成了《京都议定书》,这标志着国际社会进入了实质性减排的阶段。想一想：面对全球气候变暖，

联合国制定了红头文件？时间里程碑作用1979年第一次世界气候大会如果大气中CO2的浓度继续增加，下世纪中叶将出现显著增温现象，气候变化的严重性得到共识1988年气候变化政府间专门委员会（IPCC）对气候变化科学知识的现状，气候变化对社会、经济的潜在影响以及如何适应和减缓气候变化进行评估1992年《联合国气候变化框架公约》世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放，以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约国际社会在应对全球气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架1997年《联合国气候变化框架公约的京都议定书》世界上第一个限制各国温室气体排放的国际法案具有法律约束力强制规定了发达国家的温室气体减排指标2005年生效2015年《联合国气候变化框架公约的巴黎协定》为2020年后，提出全球如何应对气候变化与工业化前相比，全球平均气温升高控制在2℃之内各方将以“自主贡献”的方式参与全球应对气候变化行动2016年生效碳减排国际合作阅读

中国积极推动《巴黎协定》的达成碳减排的中国声音碳减排国际合作

2015年6月，我国向《联合国气候变化框架公约》秘书处正式递交的《国家自主贡献方案》中明确提出，计划2030年左右碳排放达到峰值且将努力早日达峰，同时单位国内生产总值碳排放强度比2005年下降60%～65%。上述指标作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。2016年11月，国务院发布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》（国发〔2016〕61号）明确提出：到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%，碳排放总量得到有效控制，力争部分重化工业2020年左右实现率先达峰；加强能源碳排放指标控制，实施能源消费总量和强度双控；国有企业、上市公司、纳入碳排放权交易市场的企业要率先公布温室气体排放信息和控排行动措施。(2)《巴黎协定》①时间:2015年12月12日，巴黎气候变化大会通过

关于应对全球气候变化的新协议——《巴黎协定》。想一想：碳减排国际合作的

重要性有哪些？②重要性:第一,奠定了世界各国广泛参与碳减排的基本格局。第二,《巴黎协定》确立了2020年后以“国家自主贡献”目标

为主题的国际应对气候变化机制。第三，《巴黎协定》标志着国际气候谈判将从宏观的机制谈判

向具体的低碳行动和政策谈判转移。第四，《巴黎协定》标志着多元治理将成为全球气候治理的新

亮点，城市和企业在低碳发展进程中的表现突出。活动

参与落实中国的减排目标想一想：1.在日常生活中，有哪些措施可以减少二氧化碳的排放？2.为提高我国森林蓄积量，我们可以做什么？试提出几条措施①绿色出行，多使用公共交通工具；②生活中节约用电，节约能源，减少浪费；③改变观念，适度消费。①保护现有森林，继续植树造林，积极营造新的森林；②加大森林资源保护力度，加强保护森林的宣传；③加强森林抚育经营，大力发展林业产业，协调生态

改善与地区经济民生改善的关系。④看电子报纸，使用电子邮件等，减少纸张的使用，

减少一次性筷子的使用。①转变产业结构，淘汰落后产能，调整能源结构，推广风能、太阳能和核能等非化石能源生产，鼓励绿色消费:②倡导绿色出行，减少能源消耗，对碳排放交易市场试点试验并推广,启动全国统一