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第二单元第1课时 碳排放
内容索引基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标
教材导读知识体系课程标准运用碳循环和温室效应原理,分析碳排放对环境的影响,说明碳减排国际合作的重要性目标导引1.结合图文材料,理解碳循环的概念及过程(综合思维)2.结合图文材料,理解温室效应原理(地理实践力)3.结合图文材料,分析碳排放对环境的影响(人地协调观)
基础落实·必备知识全过关
必备知识一、自然界的碳循环与温室效应1.碳循环(1)概念:碳元素不断地在、水圈、岩石圈以及之间进行转移和交换,构成了自然界的碳循环。大气中的二氧化碳含量基本保持稳定(2)过程大气圈生物圈化石燃料
要点笔记各子循环系统之间的碳循环是通过人、动植物和土壤对二氧化碳的吸收和释放而相互作用、相互影响的。
2.温室效应(1)概念:近地面大气中的二氧化碳和水汽等吸收地面,并通过将热量返还给地面。(2)作用:维持地球表面的。(3)变化:人类活动引起的含量的变化会影响地球的温室效应,导致地球表面温度等发生相应的变化。不等于全球气候变暖【微思考】碳循环具有什么意义?长波辐射大气逆辐射温度温室气体提示碳循环的意义表现为:①满足植物光合作用的需要,维持生命活动的正常进行;②使大气中二氧化碳的含量保持在某一相对稳定的水平,保证地表温度不至于过高或过低。
二、碳排放对环境的影响1.碳排放原因(1)大量燃烧化石燃料:工业革命以来,人口和经济规模的增长消耗了大量的、石油、天然气等化石燃料,它们通过燃烧释放热能,并向大气中排放二氧化碳,使得大气中的二氧化碳含量逐年增加。(2)植被破坏:在城市化、工业化进程中,人类对、草原等的大规模破坏,导致植物对大气中二氧化碳的吸收和减少。(3)地表水域减少:二氧化碳的、溶解条件受到干扰。煤森林贮存吸收
2.影响破坏了自然界中原有的碳循环和,增强了大气的,加剧了全球气候变暖,深刻地影响着全球的。(1)全球气候变暖对许多地区的生态系统产生了严重的、不可逆转的破坏。(2)碳平衡温室效应环境安全海平面上升
(3)高温、干旱、强降水等极端天气频发,加剧。气候变化异常(4)加快或者扰乱人体的;改变某些疾病传染媒介的,改变病原菌的滋生环境,威胁人类健康。要点笔记全球气候变暖并不是百害而无一利。全球气候变暖使气温上升,高纬度地区农作物生长的热量条件得到改善,产量增加。【微思考】印度洋上的马尔代夫的国民都在忧心其未来能去哪儿,你知道其中的原因吗?气象灾害新陈代谢活动范围提示随着全球气候变暖的加剧,海平面不断上升,岛国马尔代夫在不久的将来可能会被海水淹没,从而使马尔代夫国民失去家园。
自主检测1.判断正误并纠错(1)全球气候变暖会造成生物多样性减少。()(2)碳循环实质指二氧化碳在大气圈、水圈、岩石圈、生物圈之间的转换和迁移的过程。()解析碳循环是指碳在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈之间以二氧化碳、碳酸盐、有机化合物等形式进行转换和迁移的过程。(3)全球气候变暖是大气的温室效应导致的。()解析温室效应指大气对地面的保温作用。当大气中二氧化碳等温室气体增多时,大气的温室效应将加强,即大气对地面的保温作用加强,从而导致全球气候变暖。√××
下图为地理环境中的碳循环示意图。读图,完成2~3题。2.与全球气候变暖关系最密切的是()A.①④B.①②C.②③D.②④3.此图可以说明()A.绿色植物的光合作用和呼吸作用与碳循环的关系不明显B.地理环境中的碳循环跨越圈层界限C.自然地理环境各要素是相互独立存在的D.自然环境中的物质和能量处在不断的循环之中DB
大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变暖已成为全球关注的热点问题。下图为地球热量平衡示意图。读图,完成4~5题。
4.大气中二氧化碳含量增多,导致大气对地面保温作用增强。下列数码所示环节与大气保温作用直接相关的有()A.①③B.①④C.②③D.②④5.全球气候变暖会对粮食生产产生较大影响,其主要原因是()A.作物的生长发育受到影响B.旱涝灾害减少C.某些物种灭绝D.土壤肥力下降AA
重难探究·能力素养全提升
探究一 自然界的碳循环与温室效应情境探究下图示意自然界的碳循环。结合材料探究:(1)说出图中字母A、B、C、D分别代表的圈层。(2)说出碳元素参与自然界碳循环的主要形式及数码①②③表示的含义。(3)说出人类活动如何扰动了自然界碳循环。
答案(1)水圈、大气圈、岩石圈、生物圈。(2)碳元素以二氧化碳、碳酸盐、有机化合物等形式参与自然界碳循环。①表示燃烧,②表示呼吸作用,③表示光合作用。(3)人类活动引起大气中二氧化碳含量的变化,从而扰动了自然界的碳循环。
方法突破1.图解自然界的碳循环
特别提示碳库地球上最大的两个碳库是岩石圈碳库和海洋碳库,这两个库中的碳活动缓慢,实际上起着贮存库的作用。地球上还有两个碳库:大气碳库、陆地生态系统碳库。大气碳库是地球上最小的碳库,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系统的物质循环和能量流动。陆地生态系统碳库主要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。
2.温室效应的产生大气中的温室气体就像一层厚厚的玻璃,使地球变成了一个大暖房。温室效应使地球保持相对稳定的气温,从而使生命繁衍生息,兴旺发达。但人类过多排放温室气体(如二氧化碳)引起的温室效应是指地球表面不正常升温的现象(见下图)。
特别提示温室气体≠二氧化碳温室气体指的是大气中能吸收地面长波辐射,并通过大气逆辐射将热量返还给地面的气体,如水汽、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作用称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)等是地球大气中主要的温室气体。
应用体验【例1】自然界中的碳处于不断的循环之中。下图为生态系统中的碳循环示意图。读图,完成下列各题。(1)碳循环反映了自然地理环境的()A.地域性B.差异性C.无序性D.整体性(2)人类影响大气中二氧化碳含量的主要环节是()A.①B.②C.③D.④
思维导引第(1)题第(2)题
解析第(1)题,碳在自然界中的循环将岩石圈、生物圈、大气圈及水圈有机联系在一起,使得各个圈层共同组成了地球的生态系统,从而体现了自然地理环境的整体性。第(2)题,读图可知,①为火山活动向大气中排放二氧化碳;②为人类活动通过燃烧化石燃料向大气中排放二氧化碳;③为有机物残体被分解,释放二氧化碳;④为植物呼吸作用释放二氧化碳。人类影响大气中二氧化碳含量的主要途径为燃烧化石燃料,综上,选B。答案(1)D(2)B
针对训练近年来,位于高纬的西伯利亚地区气候发生了明显变化,土地覆被也随之变化,平地上的耕地明显减少,洼地上的草地大量转化为湿地,越年积雪(积雪期超过一年)面积减少。据此完成1~3题。1.导致西伯利亚地区土地覆被变化的首要原因是()A.气温升高B.气温降低C.降水增多D.降水减少2.湿地面积增加主要是因为当地()A.洪水暴涨B.退耕还湿C.地面沉降D.冻土融化3.西伯利亚地区平地上减少的耕地主要转化为()A.林地B.湿地C.草地D.寒漠ADC
解析第1题,读材料可知,越年积雪(积雪期超过一年)面积减少,说明积雪融化增多,故首要原因是气温升高,A正确,B错误。降水增多会使越年积雪面积增大,C错误。材料“洼地上的草地大量转化为湿地”说明洼地上有浅水出露地表,洼地积水增多,降水减少不符合题意,D错误。第2题,由上题分析可知,气温升高会导致冻土融化,地表积水增多,湿地面积增加,D正确。第3题,由上面分析可知,气候变暖使冻土融化,地表水分增多,但平地较洼地地势高,积水较少,不会有大量的浅水出露地表,减少的耕地适合草类生长,故主要转化为草地,C正确。
探究二 碳排放对环境的影响情境探究2020年2月,巴西科学家在南极西摩岛上测得20.75℃的新高温纪录,这是有记录以来南极高温首次超过20℃。这意味着,本应该是世界上最冷的地方之一的南极,此时的气温甚至高过了中国很多的北方城市。除了南极,亚欧大陆北部的其他地方也遭到了“不正常的温暖”袭击。从挪威、瑞典、芬兰到俄罗斯,这些地区的平均气温均高于平均水平约6℃。结合材料探究:(1)说明大气中二氧化碳含量增多与“不正常的温暖”之间的关系。(2)说明大气中二氧化碳含量增多的人为原因。(3)南极地区出现“不正常的温暖”会产生什么样的影响?
答案(1)大气中二氧化碳含量增多,吸收地面长波辐射增多,通过大气逆辐射返还给地面的热量增多,保温作用增强,大气的温度升高,这是形成“不正常的温暖”的原因之一。(2)工业革命以来,煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;城市化、工业化进程中,人类对森林、草原等的大规模破坏,使得植物对大气中二氧化碳的吸收和贮存减少;地表水域逐渐减少,二氧化碳的吸收、溶解条件受到干扰。(3)南极地区气温升高,会导致南极地区冰川融化,导致海平面上升。
方法突破1.碳排放增多的原因
2.全球气候变暖的影响(1)全球气候变暖与生态系统全球气候变暖—生态系统遭到破坏—脆弱物种可能灭绝,生物多性减少(2)全球气候变暖对海洋的影响
(3)全球气候变暖与自然灾害
(4)全球气候变暖与人类健康
方法技巧歌诀法记忆全球气候变暖及其影响气候变暖生忧患,温室效应最相关。人类活动需反思,影响岂止大自然。变暖海面必上升,旱涝台风频出现。生态系统需调整,得不偿失是综观。人类健康受威胁,不只代谢被扰乱。传染媒介和滋生,范围、环境均改变。
知识拓展全球气候变暖与其他地理知识的联系大气:极端异常天气增多;温带夏季变长,冬季变短。洋流:风海流减弱。河流:流量短期增多,长期减少。地貌:海岸侵蚀加剧,三角洲后退;冻土(永冻土)变薄,冰川融化,雪线上升。植被:山地林线上升;自然带分布向高纬扩展。农业:作物分布向高纬扩展;春耕播种提前。交通:北极航道通航时间变长。自然灾害:洪涝、干旱、风暴潮加剧。
应用体验【例2】(2018天津卷)全球气候变暖导致冰川融化和海平面上升。为减缓全球气候变暖,发展低碳经济是人类社会的必然选择。科学家们考察了美国西北部某山岳冰川消融的状况(如图)及产生的影响。读图文材料,完成下列各题。
(1)对图中所示地区1936—2015年期间地表环境变化的表述,与实际情况相符的是()A.年蒸发量始终不变B.河湖水量持续稳定增加C.生物种类保持不变D.地表淡水资源总量减少(2)科学家们在推断海平面上升所淹没的陆地范围时,不作为主要依据的是()A.沿海地区的海拔B.海水受热膨胀的幅度C.全球冰川融化的总量D.潮汐规模和洋流方向
解析第(1)题,冰川是地球上淡水的主体,冰雪融水是许多河流重要的补给水源。读图可知,图示地区2015年与1936年相比,由于全球气候变暖,冰川近乎消失,年蒸发量并非始终不变,河湖水量因缺少补给而持续减少,地表淡水资源总量减少,最终导致生物多样性减少。故选D。第(2)题,全球气候变暖,冰川大量融化和海水受热膨胀,导致海平面上升,淹没沿海岛屿和低地,沿海地区的海拔降低;潮汐和洋流等海水的运动受全球气候变暖的影响小,不作为推断海平面上升的主要依据。故选D。答案(1)D(2)D
名师点睛
针对训练(2021湖南汝城一中模拟)土壤是陆地生态系统最大的碳储存场所,土壤有机碳周转取决于其形成量和分解量的相对大小。一方面是外源有机碳不断输入土壤,并经微生物分解、转化形成新的土壤有机碳;另一方面是土壤有机碳不断地被分解和矿化离开土壤。当形成量大于分解量时,土壤有机碳增加,表现为碳汇功能。反之,土壤有机碳减少,表现为碳源功能。调查研究表明,三江平原湿地与弱水中游(河西走廊中段)湿地表层土壤有机碳含量存在明显差异。据此完成1~2题。
1.与三江平原湿地相比,导致弱水中游湿地土壤有机碳含量低的主要因素是()A.光照B.热量C.生物量D.地形2.研究发现土壤水位上升时微生物的分解作用比较弱,则实施退耕还湿可以()①利于碳汇②减少微生物数量③增加有机碳分解④缓解全球气候变暖A.①②B.①④C.②③D.③④CB
素养培优素养目标——人地协调观格达半岛位于俄罗斯西伯利亚西北部,这里地表冻土广布,广阔的苔原上栖息繁衍着成群的驯鹿,俄罗斯在这里设立了自然保护区。图甲为格达半岛位置示意图。随着气候的变化,近年来该地区地表陆续冒出了数千个“地下气囊”。这些“地下气囊”在地表鼓起,好像一个个小山丘。有些“地下气囊”爆炸后释放出甲烷和二氧化碳等气体,从而形成了巨大的甲烷坑洞(见图乙)。甲烷是有机质在隔氧环境下分解而成的,是一种比二氧化碳更加活跃的温室气体,虽然在大气中数量较少,但其对长波辐射的吸收能力是二氧化碳的20余倍。图丙为冻土碳循环及甲烷形成过程示意图。
图甲图乙图丙
(1)简述格达半岛“地下气囊”的形成原因。(2)气候专家认为冻土消融将会加速全球气候变暖进程,请解释原因。(3)说明格达半岛大量出现的甲烷坑洞对驯鹿生存的影响。(4)有人提议建设天然气工厂收集土层中的甲烷,请提出反驳意见。
提示(1)格达半岛气温较低,土壤中有机质积累较多;地表多冻土,隔绝氧气,土壤中的有机质在缺氧条件下分解形成甲烷,并在冻土封闭环境下进行积累;全球气候变暖,永久冻土解冻,产生的甲烷从冻土中逸出,地表膨胀隆起。(2)冻土消融,大量甲烷从土层进入大气;甲烷对地面长波辐射的吸收能力强,增强温室效应,使得冻土消融加快,更多甲烷进入大气。(3)大量甲烷坑洞的出现导致驯鹿栖息地面积减小,趋于碎片化,大量坑洞对驯鹿的迁徙觅食造成安全隐患;破坏苔原地表植被,减少驯鹿食物来源。(4)工厂建设会破坏驯鹿栖息地,侵占驯鹿自然保护区;苔原生态脆弱,工厂建设会导致生态失衡;当地人口稀少,基础设施不足,建设成本高;甲烷气体分散,采集成本高。
学以致用·随堂检测全达标
气温的变化过程证实了全球气候变暖的残酷事实。在全球普遍进入工业化的近100年来,地球平均地表气温升高了0.74℃。科学家对全球气候变暖可能产生的影响进行了推测,如下图所示。据此完成1~2题。
1.造成上述现象的主要原因不包括()A.大量使用煤、石油B.森林特别是热带雨林被大量砍伐C.家庭广泛使用空调和电冰箱D.大量草场被破坏,草场沙化2.上述气候变化可能引起的后果是()A.高纬度地区比原来降水更少B.海平面下降C.温带地区粮食产量下降D.北温带耕作区向高纬延伸CD解析第1题,全球气候变暖主要是由燃烧化石燃料和破坏植被引起的。第2题,由于温度升高,北温带耕作区会向高纬延伸。
3.阅读材料,完成下题。全球气候逐步变暖的一个重要原因是人类在能源利用与森林砍伐过程中使大气中二氧化碳含量增加。甲图是在南极萨布尔基地冰穴测定的大气中二氧化碳体积分数的历史数据,乙图是地球上的碳循环示意图。甲乙
列举造成大气中二氧化碳含量增多的人为原因。解析注意题干中要求回答“人为原因”,从人类活动排放二氧化碳与破坏植被、水域减少对二氧化碳吸收的影响等方面列举。答案大量燃烧化石燃料;大规模毁林;不合理用水,地表水域减少。
本课结束
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