全球氣候變化與國家安全高中地理人教版（2019）選擇性必修3

課前導讀——Preclassguidance2009年10月17日，時任馬爾代夫總統(tǒng)及內閣成員頭戴水下呼吸器，身穿黑色潛水服，在6米深的海底召開了世界首次水下內閣會議。會議采用手勢和書寫板表決的方式，一致通過并簽署了《來自前線的緊急呼救》的文件，呼吁世界各國關注全球氣候變化，并積極減緩溫室氣體排放。圖1馬爾代夫水下內閣會議為什么馬爾代夫要在海底召開這次呼吁關注全球氣候變化的會議？全球氣候變化會對國家安全造成哪些影響？全球氣候變化與國家安全GlobalclimatechangeandNationalsecurity第三章環(huán)境安全與國家安全【教學目標】1.運用情境材料和統(tǒng)計資料，了解全球氣候變化與人為碳排放的關系；2.運用圖文資料，分析碳排放對環(huán)境的影響以及對國家安全的影響；3.運用圖文資料，理解人類應對全球氣候變化的主要措施。全球氣候變化與人為碳排放01Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions1.全球氣候變化全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions（1）讀圖，說明1880年以來全球氣溫變化有什么變化特點呢？圖2全球氣溫和大氣中二氧化碳濃度的變化（1880-2016年）①20世紀以來，全球正經(jīng)歷以變暖為突出特征的氣候變化；②全球氣溫雖有波動，但總體上呈現(xiàn)上升的趨勢；③20世紀50年代以來的增溫尤其明顯。1.全球氣候變化全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions（2）全球氣溫變化與二氧化碳濃度變化有什么異同點？為什么全球變暖趨勢會與二氧化碳濃度變化相關？圖2全球氣溫和大氣中二氧化碳濃度的變化（1880-2016年）①相同點：都呈上升趨勢。②不同點：二氧化碳濃度持續(xù)升高，全球氣溫變化呈現(xiàn)波動上升的特點?？茖W家認為，全球變暖趨勢與大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度變化密切相關。短波輻射長波輻射太陽輻射地面吸收約47%吸收O?吸收紫外線CO?吸收紅外線CO?、H?O吸收80%以上的紅外線大氣吸收大氣升溫逸出返回地面大氣逆輻射逸出反射地面反射率地面輻射散射2.大氣的溫室效應全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions思考：大氣中二氧化碳增多引起全球變暖的原理是什么？全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions大氣中的水汽、二氧化碳、甲烷等溫室氣體可以強烈地吸收地面長波輻射，使地球接收的太陽能不會馬上散失掉，形成溫室效應，對地球起到保溫作用。圖3溫室效應示意2.大氣的溫室效應在溫室效應作用下，全球地表平均溫度保持在15℃左右，這是地球上的生命得以繁衍生息的必要條件。二氧化碳從哪里來？近年來二氧化碳濃度為什么升高？3.自然界中的碳循環(huán)全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions碳循環(huán)是碳元素在大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈之間遷移、轉化所構成的循環(huán)，自然界的碳循環(huán)過程維持了大氣中二氧化碳等溫室氣體含量的相對穩(wěn)定。圖4自然界的碳循環(huán)示意從二氧化碳的收入和支出角度，說明大氣中的二氧化碳是如何保持平衡的？①收入：A.土壤和生物的呼吸作用；B.化石燃料燃燒產(chǎn)生CO2；C.火山噴發(fā)釋放的CO2。②支出：A.綠色植物的光合作用；B.化石燃料形成過程中的固碳；C.水-氣交換過程水域的吸收、溶解。【拓展延伸】碳源與碳匯全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions碳源是指向大氣中釋放碳的過程、活動或者機制。碳匯是指通過種種措施吸收大氣中的二氧化碳，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動或機制。類型具體內容海洋碳匯（藍碳）海洋及濱海藍碳生態(tài)系統(tǒng)（紅樹林、海草床和鹽沼等）固定并儲存CO2的過程。海洋生物在吸收CO2后，可通過光合作用固碳，也可將碳儲存于沉積物中，形成穩(wěn)定的“碳庫”。除此之外，還可通過“漁業(yè)碳匯”將海水中流動的碳進行轉移和固定。陸地碳匯（綠碳）通過植被（森林、草原）、濕地、農田等陸地生態(tài)系統(tǒng)，吸收并固定大氣中的CO2，其枯枝落葉還可轉化為土壤中的有機碳，達到減少溫室氣體排放的目的。表1碳匯的類型4.人類活動對全球碳循環(huán)的影響全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions工業(yè)革命以來，人類活動主要通過使用化石燃料和改變土地利用兩種方式極大地改變了全球碳循環(huán)過程。圖5全球碳循環(huán)示意①化石燃料的使用，將漫長地質時期固定的碳以二氧化碳等形式重新釋放到大氣中。②森林砍伐和焚燒、農田開墾等土地利用的變化將陸地植被和土壤中的碳以二氧化碳等形式釋放到大氣中。4.人類活動對全球碳循環(huán)的影響全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions人類通過以上兩種方式排放到大氣中的二氧化碳，部分通過碳循環(huán)過程被海洋和陸地吸收，其余部分會在大氣中長期停留，使大氣中二氧化碳含量不斷增加。圖5全球碳循環(huán)示意【總結】全球氣候變暖的原因全球氣候變化與人為碳排放Globalclimatechangeandman-madecarbonemissions1.自然原因：①地球處于溫暖期（間冰期），氣溫呈現(xiàn)上升趨勢；②太陽活動、厄爾尼諾、火山爆發(fā)等影響到氣溫的變化。2.人為原因（主要原因）：①化石燃料的使用：向大氣中排放大量CO2等溫室氣體，溫室氣體總量增多；②改變土地利用：森林砍伐和焚燒、農田開墾等，導致森林吸收CO2的能力減弱，CO2含量增多，吸收地面長波輻射增加，溫室效應增強；③排入大氣的氟氯烴破壞臭氧層，射向地面的紫外線增多。（2025年云南三模）黑碳由生物質和化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生，是大氣顆粒物中吸光性最強的物質，有加熱大氣、冷卻地表的雙重作用。大氣中的黑碳通過改變大氣溫度垂直變化進而抑制降水，沉降在冰雪表面可降低反射率加速冰雪融化，黑碳不但影響區(qū)域氣候和水循環(huán)過程，還會影響冰川物質平衡。據(jù)此完成1-2題。1.黑碳可以抑制降水，主要是因為大氣中的黑碳A.吸收地面輻射，加速地表冷卻抑制上升運動B.吸收太陽輻射，不利于云層中水汽冷凝液化C.促進逆溫形成，大氣不穩(wěn)定對流運動會增強D.加速冰雪融化，大氣中水汽含量低降水減少B大氣中的黑碳吸收的主要是太陽輻射，黑碳通過吸收太陽輻射實現(xiàn)對地表的冷卻，A錯誤；黑碳吸收太陽輻射后，輻射至大氣，氣溫較高不利于云層中水汽冷凝液化形成降水，B正確；大氣吸收太陽輻射，加熱大氣、冷卻地表，大氣在垂直方向上表現(xiàn)為上熱下冷（逆溫），逆溫時大氣穩(wěn)定對流運動弱，C錯誤；黑碳沉降在冰雪表面加速冰雪融化，大氣中水汽含量增加，D錯誤。（2025年云南三模）黑碳由生物質和化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生，是大氣顆粒物中吸光性最強的物質，有加熱大氣、冷卻地表的雙重作用。大氣中的黑碳通過改變大氣溫度垂直變化進而抑制降水，沉降在冰雪表面可降低反射率加速冰雪融化，黑碳不但影響區(qū)域氣候和水循環(huán)過程，還會影響冰川物質平衡。據(jù)此完成1-2題。2.為應對黑碳對氣候變化和冰川物質平衡的影響，下列措施最可行的是A.優(yōu)化能源消費結構減污降排B.通過人工降雨加速黑碳沉降C.借助風將黑碳輸入周邊國家D.疏解冰川區(qū)的人口恢復生態(tài)A黑碳可以加劇全球變暖，加速冰川融化，為應對黑碳對氣候變暖和冰川物質平衡的影響，應優(yōu)化能源消費結構，減少化石能源的使用，減少黑碳排放，同時加強國際合作，A正確；人工降雨成本高、效果差，沉降到地面后降低地表反射率，加速氣候變暖和冰川融化，B錯誤；黑碳引起的全球變暖和冰川融化是全球問題，且將黑碳輸入周邊國家易引發(fā)國際矛盾，C錯誤；疏解冰川區(qū)人口恢復生態(tài)對大氣中黑碳濃度的影響較小，D錯誤。全球氣候變化對國家安全的影響02Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange1.對自然環(huán)境和人類社會的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange通過多種自然過程對人類造成不利影響，危害自然環(huán)境的各種服務功能，甚至威脅人類生命財產(chǎn)安全、生產(chǎn)活動和社會經(jīng)濟正常運轉。圖6全球變暖對自然系統(tǒng)和人類社會影響的主要表現(xiàn)1.對自然環(huán)境和人類社會的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange圖7全球氣候變暖對環(huán)境影響的部分事件和現(xiàn)象【活動探究1】全球變暖對水熱格局和農業(yè)的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange以高緯度和中低緯度的干旱半干旱區(qū)為例，探究全球變暖對水熱格局和農業(yè)的影響。圖8世界年平均氣溫分布圖圖9世界年降水量分布圖【活動探究1】全球變暖對水熱格局和農業(yè)的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange以高緯度和中低緯度的干旱半干旱區(qū)為例，探究全球變暖對水熱格局和農業(yè)的影響。影響自然過程危害自然環(huán)境的服務功能威脅人類社會有利影響不利影響高緯地區(qū)產(chǎn)量增加北半球溫度帶北移高緯度地區(qū)變暖積溫增加作物生長期延長中低緯度地區(qū)受損中低緯度干旱半干旱地區(qū)變暖加大土壤水分蒸發(fā)，導致供水不足、干旱加重，因此中低緯度“谷物帶”地區(qū)生產(chǎn)潛力降低，作物減產(chǎn)世界糧食生產(chǎn)總體下降不能補償2.對國家安全的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange生存空間的喪失是氣候變化對國家安全最為嚴重的影響。圖10全球海平面變化威脅國家安全全球氣候變暖冰川融化，海水膨脹海平面上升淹沒島嶼和沿海低地全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange【活動探究2】計劃舉國搬遷的南太平洋島國圖瓦盧圖11圖瓦盧的位置（1）說明全球氣候變暖對圖瓦盧國家安全的影響。①全球氣候變暖使海平面上升，圖瓦盧沿海低地和島嶼被淹沒，威脅國家領土完整；②風暴潮加劇，海水入侵，土地鹽漬化加劇，威脅國家糧食安全；③洪澇災害加劇，威助國家人民生命財產(chǎn)安全（社會安全）；④港口、航道功能受影響，威脅國家經(jīng)濟安全。全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange【活動探究2】計劃舉國搬遷的南太平洋島國圖瓦盧圖11圖瓦盧的位置（2）新西蘭嚴格限定每年接納圖瓦盧撤離者，請說明原因。①新西蘭重視高質量安置服務，而非單純提高接收配額；②接收難民人數(shù)過多，易引起社會問題；③需考慮新西蘭本國人口合理容量及接收能力。（3）為什么多數(shù)國家不接收撤離者？接收環(huán)境難民對國家安全有哪些影響？2.對國家安全的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange受其他國家波及而間接影響國家安全。氣候變化對某些國家造成的生存環(huán)境惡化和資源短缺等不利影響，通過環(huán)境難民、國際資源市場價格波動等途徑傳遞到其他國家，間接威脅這些國家的國家安全。2017年，新西蘭設立“氣候難民簽證”，以幫助因氣候變化而流離失所的太平洋島國人民。圖12基里巴斯人民申請移民新西蘭2.對國家安全的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange加劇資源危機或自然災害影響國家安全。氣候變化可能導致水、耕地等戰(zhàn)略資源的數(shù)量減少和穩(wěn)定性降低。當某種資源的供給不能滿足維持社會正常運轉最低需求時，就會在國家內部出現(xiàn)資源危機；當應對全球氣候變化威脅所付出的代價超過其承受能力時，可能引發(fā)經(jīng)濟或政治危機；這兩種情況都會威脅國家安全。圖13南非津巴布韋干旱，威脅糧食安全2.對國家安全的影響全球氣候變化對國家安全的影響Nationalsecurityimplicationsofglobalclimatechange激化國家間的資源爭端而影響國家安全。當一個國家應對全球氣候變化導致的資源危機時，可能引起國家間的資源爭奪，進而引發(fā)政治、經(jīng)濟、外交等諸多領域的矛盾，甚至導致武裝沖突。隨著人口增長、經(jīng)濟發(fā)展，中東水資源緊缺日趨嚴重。河流、湖泊水資源分配上的矛盾，是中東局勢緊張的原因之一。圖14中東的水資源分配矛盾引發(fā)戰(zhàn)爭應對全球氣候變化03Respondingtoglobalclimatechange1.全球氣候變化國際共識應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange閱讀教材P85，回答下列問題。（1）全球氣候變化的突出特征：_________；（2）國際社會已達成的共識：__________________；（3）如果未來二氧化碳排放繼續(xù)增加，使全球平均氣溫比工業(yè)革命前升高超過2℃，會帶來哪些影響？①改變氣候資源的空間配置；②增加自然災害的發(fā)生概率，加大自然生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定的風險；③對淡水資源、糧食生產(chǎn)、人類健康和城市設施等多個方面造成嚴重威脅；④給人類社會帶來災難性影響。全球變暖增幅控制在2℃閾值2.人類應對全球氣候變化的主要措施應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange為應對全球變暖的不利影響，避免災難發(fā)生，國際社會正在采取減緩和適應措施。圖15人類應對全球氣候變化的主要措施減少碳排放（減排），如降低能耗、使用清潔能源、改善產(chǎn)業(yè)結構、征收碳稅、倡導節(jié)約消費等；增加碳匯（增匯，即吸收碳排放），如減少森林破壞、植樹造林、將二氧化碳封存到地下或海洋等。提高適應能力，如采取預防措施、建設抗御水旱災害的水利工程、開展災害保險業(yè)務、改種高熱量資源需求的作物類型或品種。3.碳減排中的國際合作應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange圖16碳減排中的國際合作會議資金和技術是實現(xiàn)減緩和適應的重要保障。減緩、適應、資金和技術四個方面被認為是應對氣候變化的關鍵，是國際合作關注的重點。3.碳減排中的國際合作應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange讀圖17，探究下列問題：（1）1851-1990年，中國和美國、歐盟人均二氧化碳排放量的數(shù)值分別是多少？中國約400億噸，美國約2500億噸，歐盟約2400億噸。（2）大氣中人為增加的CO2主要由哪些國家產(chǎn)生？大氣中人為增加的CO2主要由發(fā)達國家的工業(yè)化產(chǎn)生，目前發(fā)達國家人均碳排放量仍是世界上最多的。圖17中國、美國、歐盟人均CO2歷史累積排放比較3.碳減排中的國際合作應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange各國基于“公平原則”和“共同但有區(qū)別的責任”原則，采取減排行動。國家類別碳排放現(xiàn)狀減排責任發(fā)達國家①工業(yè)化產(chǎn)生大量二氧化碳；②人均碳排放量仍是世界上最多的；③通過產(chǎn)業(yè)轉移的方式進行碳轉移。對全球變暖負主要責任，要率先減排。發(fā)展中國家是全球變暖的主要受害者，需要通過國際合作獲得來自發(fā)達國家的資金和技術支持。應妥善處理經(jīng)濟發(fā)展與碳排放的關系。各國要在科學、經(jīng)濟和外交等多領域合作，協(xié)商解決分歧，建立國際共同應對的機制。表2碳減排中的國際合作【活動探究3】辨析人為累積碳排放與全球變暖幅度的關系應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange下圖顯示1870年以來人類累積碳排放與全球升溫幅度的關系，可作為制訂未來減緩氣候變化行為的依據(jù)。圖18全球二氧化碳累積排放總量與全球氣溫上升關系（1）說明全球升溫幅度隨二氧化碳累積排放量變化的總體趨勢。全球二氧化碳累積排放相同的情況下，低排放策略，升溫幅度??；高排放策略，升溫幅度大。【活動探究3】辨析人為累積碳排放與全球變暖幅度的關系應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange下圖顯示1870年以來人類累積碳排放與全球升溫幅度的關系，可作為制訂未來減緩氣候變化行為的依據(jù)。圖18全球二氧化碳累積排放總量與全球氣溫上升關系（2）如果未來溫度比1870年升高29℃，與之對應的大氣中二氧化碳累積排放量是多少？①低排放策略：50000億噸②高排放策略：25000億噸【活動探究3】辨析人為累積碳排放與全球變暖幅度的關系應對全球氣候變化Respondingtoglobalclimatechange下圖顯示1870年以來人類累積碳排放與全球升溫幅度的關系，可作為制訂未來減緩氣候變化行為的依據(jù)。圖18全球二氧化碳累積排放總量與全球氣溫上升關系（3）有哪些措施可以減少大氣中二氧化碳累積的數(shù)量？①減少二氧化碳的排放：A.提高能源的利用效率利用技術；B.開發(fā)利用新型能源；②增加二氧化碳的吸收：植樹造林，增加綠化面積，將二氧化碳封存到地下或海洋?！就卣寡由臁勘▽夂蜃兓憫臉淠灸贻営涗洃獙θ驓夂蜃兓疪espondingtoglobalclimatechange山地冰川隨氣候冷暖變化發(fā)生進退。當氣候變冷時，冰川末端會前進；當氣候變暖時，冰川末端會后退。如何精確推算冰川進退的時間點是研究冰川進退的難題之一。圖19山地冰川隨氣候變化發(fā)生進退在冰川隨氣候變冷而前進的過程中，其所挾帶和搬運的大量巨大礫石等堆積物可能會砸傷或壓彎其前進路徑上的樹木，并在這些樹木年輪上留下傷疤或痕跡?！就卣寡由臁勘▽夂蜃兓憫臉淠灸贻営涗洃獙θ驓夂蜃兓疪espondingtoglobalclimatechange通過采集這些受傷樹木的年輪，找到有砸傷痕跡的年輪，并確定其具體年份，即可由此推斷該次冰川前進的年份?？茖W家也可以通過生長在冰川末端沉積物上的樹木年輪，推斷冰川后退的大致年份。圖20根據(jù)樹輪推斷冰川前進時間緊鄰樹皮年輪的年份是樹木年輪樣品采集的當年或前一年，根據(jù)從此輪到箭頭所指年輪的輪數(shù)，可以推斷該冰川前進到此的年份?！就卣寡由臁勘▽夂蜃兓憫臉淠灸贻営涗洃獙θ驓夂蜃兓疪espondingtoglobalclimatechange樹木年輪是氣候的忠實記錄者，年輪一圈代表一年，觀察年輪可知樹木的長勢速度。樹木一生中，經(jīng)歷過各種各樣的氣候，有潮濕的、干燥的、寒冷的、炎熱的，還有森林火災等，樹木會將這些信息記錄在年輪上。例如在溫暖潮濕的年份年輪會變寬，而在寒冷干燥的年份年輪則較窄，如果樹木在某些年份經(jīng)歷了嚴重的干旱，年輪幾乎不會生長，幾根年輪線就會擠在一起。樹木年輪的這一特性使它們成為了氣候的檔案館。圖21年輪與氣候變化葫蘆溝流域位于祁連山區(qū)，海拔2960-4800m，流域內景觀類型多樣，高山寒漠帶地表多碎石。受全球變暖影響，葫蘆溝流域冰川帶退化嚴重。左圖為“葫蘆溝流域景觀類型分布示意圖”，右圖為“流域內高山寒漠帶某處碎石照片”。據(jù)此完成3-5題。3.流域內垂直地域分異規(guī)律體現(xiàn)的景觀變化依次為A.高山寒漠-高寒草原-高寒草甸-積雪冰川B.高寒草原-高寒草甸-高山寒漠-積雪冰川C.高寒草甸-高寒草原-高山寒漠-積雪冰川D.高寒草甸-高山寒漠-高寒草原-積雪冰川B葫蘆溝流域位于祁連山區(qū)，海拔2960-4800m，流域內景觀類型多樣，高山寒漠帶地表多碎石。受全球變暖影響，葫蘆溝流域冰川帶退化嚴重。左圖為“葫蘆溝流域景觀類型分布示意圖”，右圖為“流域內高山寒漠帶某處碎石照片”。據(jù)此完成3-5題。4.高山寒漠帶地表碎石的特征及主要來源為