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黑龙江省应对气候变暖的对策

2024-05-15 来源:星星旅游
维普资讯 http://www.cqvip.com 第35卷第2期 2008年6月 黑龙江水专 学报 Vo1.35,No.2 Journal of Heilongjiang Hydraulic Engineering Jun.,2008 文章编号:1000—9833(2008)02 0081—04 黑龙江省应对气候变暖的对策 /口J 田 振伟 ,张 续 ,郭大勇。,潘华盛 (1.哈尔滨市阿城气象局,哈尔滨 150300;2.黑龙江省人工影响天气中心,哈尔滨 150030;3.漠河县北极村气象站,黑龙江漠 河165303;4.黑龙江省气象台 哈尔滨l50030) 摘要:全球气候变暖已成为不争的事实。近120年来,黑龙江省年平均气温上升1.4℃;20世纪80年代以来较1981年前30 a 气温平均升高1.1℃,位于全国升温之首。未来气候预测模拟结果表明(GS ̄)2030、2050年全省气温均有较大提高, 其中2030年年平均提高1.94℃,2050年年平均提高2.42℃。气候变暖导致极端、灾害天气气候事件增加。温室气体是 气候变暖的主要原因。提出了适应气候变化和减缓温室气体排放的对策。 关键词:气候变暖;灾害天气;减缓温室气体排放;黑龙江省 中图分类号:X16 文献标识码:A Analysis of Countermeasure Climate Warming in H eilonj iang Province ZHOU Zhen-wei ,ZHANG Xu ,GUO Da—yong ̄,PAN Hua-sheng4 (1.Meteorologica1 Office of Heilongjiang Provincial Harbin Acheng,Harbin 150300,China;2.Heilongjiang Artificial influence Climate Cen— ter,Harbin 150030,China;3.Mohe County Beijicun Meteorlogical Station,Mohe 165303,Heilongjiang,China;4.Heilongjiang Provincial Me— teorological Observatory,Harbin 150030,China) Abstract:Using observed data,the climate warming in Heilonj iang Province since 1 88 1 has been analyzed, the mean temperature rised by 1.4℃.Especially it goes up 1.1℃after the 1980s of the 20th century, comparing in the previous 30 year,it was the first in China.The result of simulation with effect of GS in— dicates that the temperature is projected to increase significantly by 2030 and 2050.Average temperature is projected to increase 1.94℃by 2030:Temperature is projected to increase 2.42℃by 2050.The climate warming leading to weather disasters occurred,and the adaptation emitting techniques countermeasure was expounded. Key words:climate warming;weather disasters;emitting countermeasure;Heilongj iang Province 物生长甚至有益。二氧化碳产生增温效应占所有温 0引 言 室气体增温效应的63 ,且在大气中存留期很长, 最长可达200 a,并充分混合,因而最受关注。从 二氧化碳CO 是主要温室气体,它的排放会引 发温室效应,致使气候变暖 。政府间气候变化 1750年也就是工业革命开始年代,二氧化碳浓度开 始上升,并且在近5O~100 a表现为加速上升趋势, 2006年全球二氧化碳平均浓度已升至381.2× 1O~,比2005年上升了0.53,是有记录以来的最高 专门委员会(IPCC)第四次评估报告指出,气候变暖 是不争的事实。 人类活动中,最显著的是所有矿物能源燃烧活 动都能排放二氧化碳。煤含碳量最高,石油次之,天 然气较低,化工生产也大量排放。另外水稻田、反刍 动物牛羊消化排放甲烷气体等。二氧化碳虽然是主 要的温室气体,但对人类与环境几乎是无害的,对植 收稿日期:2007—12 15;修订日期:2008一O1 ll 值。人类活动影响气候变化的另一因素是土地利用 变化,如毁林、农业灌溉、城市化交通等。毁林直接 影响碳储存,减少蒸发,增加地表温度。城市化通过 影响地面粗糙度而影响风场,白天地表长波辐射强 被高大建筑物拦截,形成城市化热岛效应现象,影响 台站温度记录。气候变暖及影响已有不少研 基金项目:黑龙江省攻关项目(GC0610302)资助 作者简介:周振伟(1974一),男,黑龙江哈尔滨人,助理工程师, 主要从事气象测报工作。 究[4-7],但气候变暖对策研究不多。本文针对黑龙 江省应对气候变暖提出温室气体节能减排对策。 维普资讯 http://www.cqvip.com 82 累龙江水专 学报 第35卷 1气候变暖的事实 过去100 a我国平均气温上升了0.5~0.8℃, 而1881~2005年哈尔滨在120多年问年平均气温 大火后,各级政府对森林火灾加强了防御,但林火发 生次数有增无减。尤其2000年后,森林火灾形势更 加严重,就连很少发生在秋季、夏季森林火灾也多 发起来。 上升1.4℃。分析表明,哈尔滨1897年有一次强 升温,1990年也有一次强升温时段,均己超过显著 2003年4月25日伊春大兴安岭大火;2004年 10月18日伊春、黑河、大兴安岭大火;2005年9月 29日黑河大火;10月22日呼玛大火;2006年5月8 日黑河大火;5月21日嫩江大兴安岭大火;5月28 日黑龙江内蒙边界大火。 水平。尤其后一次升温较前一次年平均气温约高出 1.7℃左右,可见不是自然变率而是气候变暖所致。 冬春季基本上升1.8℃升幅最大。其次夏季上升 1.0℃,再次秋季上升0.5℃,但近60 a夏秋气温变 化不大 3。 在近5 a(2001~2005)中,哈尔滨2002年和 2005年年平均气温均出现5.9℃高温,为哈尔滨有 气象记录以来第二个高温年,超过历年2.1℃;1998 年年平均气温6.1℃为哈尔滨有气象记录以来第一 个高温年,超过历年2.3℃。黑龙江省近20 a较 1981年前30 a气温平均升高1.1℃,位于全国升温 之首(其次是内蒙古升温0.9℃)。最大升温中心呼 玛上升了1.2℃,哈尔滨上升了0.9℃。 2未来30、50 a气候预测 按IS92a排放进行数值模拟结果表明(GS结 果),2030、2050年全省气温均有较大提高,其中 2030年年平均可提高1.94℃(哈尔滨提高2.11 ℃),2050年年平均将提高2.42℃(哈尔滨提高 2.14℃)E93。这一结果与国家气候变化评估报告 中对东北区未来50 a气温预测的结论相吻合_】 。 3气候变暖导致极端、灾害天气气候事件增加 3.1变暖后大雨暴雨次数增多 大雨增多在东部,其中鸡西、密山、牡丹江、同江 增加23次以上。暴雨,除了宝清、伊春和五常稍有 减少外,其它大部均有不同程度的增加,增加最多为 哈尔滨,其次沿松花江流域增加7~9次。1998年 嫩江——松花江发生200年一遇特大洪水,其中嫩 江流域暴雨次数达5~6次之多,为历史之最。 3.2大旱次数增加,大涝次数减少,损失严重 1980 ̄2000年大旱次数增多主要分布在西部, 齐齐哈尔和绥化增加3次,其余全省增加1~2次。 大涝次数减少,北部减少多于南部。 1998年嫩江——松花江大洪水后1999~2007 年全省一直处于干旱,2006~2007春夏连旱,其中 2007年旱象为建国以来最严重一次,受旱面积达 568X 10 hm ,直接损失21.5亿元。 3.3变暖后森林火灾形势更加严重 随气候变暖干旱增加,自1987年大兴安岭森林 2007年是林火发生最严重的一年,5月上旬大 兴安岭大火、8月20日黑河大火、10月2日伊春 大火。森林大火不仅对生态环境破坏很大,而且对 国民经济造成重大损失,威胁公共安全。 4适应气候变化加强防灾减灾 应对气候变化要适应和减缓并举,气候变化是 气候自身的变化,也是人类活动的影响。所以人类 既要减缓气候变化,又要采取措施适应气候变化。 切实加强气象灾害监测和预警;保护生态环境;做好 极端气候事件和气象灾害应急工作,最大限度地降 低气候变化的风险。 本世纪全球变暖趋势已不可避免,气象灾害总 体上将趋多趋重,就目前国民经济发展状况来看,采 取有效针对适应措施,更为现实和紧迫。 5 黑龙江省减缓温室气体排放的对策 1988年,世界气象组织和联合国环境规划署成 立了政府间气候变化专门委员会(IPCC),负责对世 界各地有关气候变化的科学成果及技术、经济信息 进行综合分析与评估。 1992年5月在联合国环发大会期间,通过了 《联合国气候变化框架公约》的案文,供各国签署。 这一公约旨在限制人类活动的温室气体排放,以减 轻全球气候变暖。 1997年第三次缔约方大会通过了《京都议定 书》,要求发达国家在2008 ̄2012年将温室气体排 放量削减5.2 。减缓温室气体的排放,不仅是各 国政府间的行为,而且也是人类共同关心实施的一 项长远目标。 IPCC关于全球气候变化第三次评估报告指出, 如果不采取措施,未来100 a内全球平均气温可能 上升1.4~5.8℃。2007年12月3~15日 联合国 气候变化大会在印尼巴厘岛举行。大会制定出“巴 厘岛路线图”,要在2009年12月前同时完成公约缔 约方加强公约实施的全球长期行动谈判和议定书第 二承诺期发达国家进一步减排谈判,实现“双轨”并 维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期 进。 周振伟,等.黑龙江省应对气候变暖的对策 83 电占9O 9/6左右,发电的能源消耗比国际先进水平高 .“巴厘岛路线图”是人类应对气候变化历史中一 座新里程碑,表明各国将积极提供技术和资金支持 的责任。发展中国家也承诺担当应对气候变化的相 出60 g/kW・h以上标煤。若能达到或接近国际先 进水平,可以使发电的一次能源消耗降低2O 9/6,可 减少温室气体排放。提高低碳能在能源结构中的构 应责任。联和国秘书长潘基文在巴厘岛联合国气候 变化大会上说,如果人类再不采取行动,未来在生态 、成比例,也可以实现温室气体减排的目的。这些技 术的主要措施是扩大天然气、液化石油气的使用比 例,采用清洁技术和开发再生能源。对黑龙江省来 说,开发利用煤层气资源,既可减少甲烷排放所引起 的温室气体增加,又可以替代煤炭等高碳燃料,减少 人类和经济方面付出的代价将远高于现在采取行 动的代价。气候变化对各国当前和长远经济发展相 当重要,正引起政府间普遍关注。 黑龙江省2030年和2050年在现在基础上还将 上升1.9℃和2.4℃。黑龙江省过去是国家重要老 工业基地,又是能源大省和农业大省,能源资源煤、 石油、木材、秸秆、柴草都相当丰富。由于环保意识 淡薄,一些有害气体、温室气体CO 、NO。、SOz、CH 不经处理直接排人大气,严重影响人们生存环境和 经济发展。因而减缓温室气体的排放,是摆在我们 面前一项长远任务。 在参考一些研究成果的基础上 6 ],根据黑龙 江省具体情况提出以下减排对策。 5.1用现代化的通用装备技术节约能源,减少温室 气体排放 锅炉、电机、水泵等设计制造要达到节能、低耗、 效率高的标准。中国工业通用装备又是能源消耗的 主要设备,工业锅炉和工业窑炉煤炭消耗占全部煤 炭耗量的6O 以上;工业电机的电力消耗占工业电 耗的6O 以上。通过逐步淘汰落后装备,可以使工 业通用装备能源综合效率提高1O 9/6左右,从而使能 源消耗和温室气体减排1O 9/6。 民用能源占中国能源消耗量的15 左右,人均 消耗量为150 kg标煤,远远低于发达国家。从未来 的发展趋势看民用能源消耗的增加是不可避免的, 亦即在民用能源的消费过程中温室气体排放的增加 也是难以避免的。民用设备技术,尽可能采用先进 技术装备,如采用绿色照明、高效冰箱和空调技术, 实现温室气体减排目的。 5.2改善能源结构和供能方式 1)黑龙江省受能源条件和经济发展水平限制, 煤炭消耗量占能源消耗量的8O 以上(美国仅占 12.1 9/5)。以化学工业为例,煤化工的能源消耗量是 石油和天然气化学工业的数倍,如果提高油气比例, 工业生产的能源消耗将会大幅度降低。改变供能方 式也可以大幅度地提高能源利用效率,例如,变分散 供热为集中供热,采用热电联产技术等。 2)中国的电源构成中,火力发电占8O 9/6,水电 和核电占2O 。如何提高火力发电技术装备效率, 对黑龙江来说都是十分重要的。在火力发电中,煤 碳排放。煤层气又是洁净的高热值非常可观的天然 气,如能综合利用将会收到增加洁净能源供应,改善 煤矿安全,保护环境等多重效益。省内的鹤岗、鸡西 已列为全国118个高瓦斯煤层气抽取工作的试验 点。目前开采利用仅占1O ,可见开发利用前景广 阔。 3)交通运输能源消耗和温室气体的排放比重并 不突出,大约仅占4 9/6~5 Ao。但是,由于交通运输 车辆的增加,交通运输部门将是温室气体排放增加 的主要因素之一。交通部门应采用低耗、燃料污染 小,符合环保标准的车辆发动机,最终达到减排目 的。我国目前运行的车辆,平均油耗率要高出国外 汽油机1O ~2O A;重型柴油货车油耗比国外先进 o水平高17 9/6~25 A。2000年,汽车发动机引进吸收 o国外先进技术基础上全面更新换代,发动机油耗目 前下降15 左右,整车油耗下降2O 9/6。今后柴油车 将替代汽油车,目前我国柴油车产量占总产量的 13.2 9/6,产量很少,从节能环保角度出发应尽快发展 柴油车辆。 柴油车的优点:热效率高,柴油车的最低比油耗 为205 240 g/kW・h;汽油车280~310 g/kW・ h,它们平均热效率分别相当于38 和29 A;油耗 o低,柴油货车平均燃油单耗是4.6 L/100 t・km而 汽车为6.9 L/(100 t・km);运输能量利用率高,柴 油车的运输能量利用率为6.0 ,汽油车为4.4 9/6。 采用柴油车可节约燃料约1/3。 5.3减小非能源部门温室气体的排放 黑龙江省生物能源十分丰富,每年可产农作物 秸秆4 600×10 t(折标煤2 300×10 t),薪柴2 000 ×1O t(折标煤1 200×10 t),柴草370×10 t(折 标煤180×10 t)。在农村每年都有大量的秸秆、薪 柴用来取暖、做饭,既浪费了资源,又增加了温室气 体。 今后的秸秆应采用秸秆还田,还可利用制作一 次性餐具,还可以栽培平菇。在山区和农村应广泛 地开发太阳能、风能、水电能和沼气能。 黑龙江省太阳能资源很丰富,可开发的地面太 维普资讯 http://www.cqvip.com 84 黑龙江水专 学报 第35卷 阳辐射能为4 200~5 000 J/m ・a,日照时数为 5.5加强温室气体监测 2 300 ̄2 900 h/a;年风能平均功率密度为125~ 200 W/m ,部分山区可达280 ̄750 w/m2;水能理 论蕴藏量为840×10 kw,可开发量为640×10 kW。 加大投资力度综合整治环境,开展科学研究,包 括气候变暖机理的研究,气候变暖对经济、社会、生 态环境的影响,制定出针对性强,投入低,经济效益 明显的对策。 6结语 人粪尿产量大约在670×10 t/a标煤,可将其 中部分开发利用为沼气。建造小型沼气池,是目前 中国减少粪便甲烷排放量最适宜的方法,目前只占 可利用资源的0.5 9/6,发展粪便处理产业有很大的 20世纪80年代以来黑龙江省气候变暖已成为 事实,如果不采取措施变暖还将继续下去。突发性、 潜力。另外对粪便的快速烘干也是减少粪便甲烷排 放量的一种办法。反刍家畜也有甲烷排放,但很难 估计它们对温室气体的影响,需要加快试验研究。 减排的办法是在饲料上进行处理,包括秸秆氨 化、青贮、粉碎及颗粒化。主要是提高纤维素类物质 的分解率来提高饲料的消化率,提高动物生产性能, 降低单位畜产品的甲烷排放量。改善营养成分,添 加精饲料和微量元素,达到减少甲烷排放。黑龙江 省水稻面积增长很快,2000年为160.6×10 hm 为1990年的2.4倍,接近全省耕地面积的14 。 水稻田排放甲烷气体,种植面积越大排放越多。有 机肥(植物秸秆动物粪便)在大多数情况下可以促进 稻田甲烷的排放(土壤有机质含量高影响就小),而 化肥对稻田甲烷排放有一定的抑制作用,而长期施 用化肥对土壤及生态环境产生较大影响。 建议采用有机肥和化肥混施办法减少甲烷排 放。选用高产低甲烷排放的水稻品种。水是影响稻 田甲烷排放的决定因子,灌水状态将决定稻田的甲 烷排放。试验证明,深水灌溉,间歇灌溉和常湿稻田 都能减少稻田甲烷排放。实验还发现,使用液体状 肥料型甲烷抑制剂(称为AMI—AR2)不仅抑制甲 烷排放,而且有一定的经济效益。 5.4大力植树造林,提高碳贮量 植树造林是改善生态环境和吸收CO 的重要 手段,全国目前森林面积为13 370×10 hm。(1993 年)占全国土地面积14 。如造林2×10 hm /a, 到21世纪中期预计可达1.58×10 hm ,固碳量可 达89×10。t左右,净吸收CO2373.8Tg,1997年黑 龙江森林面积占全省土地面积41.9 ,为1 983× 10 hm ,可固碳量l1.16×10。t,净吸收Co246.9 Tg。应大力提倡植树造林,尤其在丘陵漫岗,水土 流失严重地区,增加森林覆盖率提高碳贮量。 极端性的自然灾害会更加频发,生态系统严重失衡, 人类生存环境会进一步恶化。 治理环境,保护环境是摆在我们当前和长远一 项紧迫重要任务。适应气候变化加强防灾减灾,应 对气候变化要适应和减缓并举。治标先治本,减缓 温室气体的排放,改善能源结构的供能方式,改造现 有装备技术节约能源。另一方面加大造林力度,提 高森林覆被率增加碳贮存,使生态系统走向良性循 环发展道路。 为此还需加强灾害性天气、生态系统的监测工 作,做好天气气候预警和情报工作。统一规划,加强 部门之间联系、协作。 参考文献: E1]林而达,李玉娥、全球气候变化和温室气体清单编制方法EJ]. 北京:气象出版社,1998. 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