航空器巡航阶段燃油消耗所致温室效应评估的研究综述

缓解航空器巡航阶段的温室效应是实现民航绿色发展、应对气候变化的有效途径。文章首先概述了航空器巡航阶段温室效应的诱发因素,具体可分为温室气体(如CO_(2)、NO_(x)、HC)与生成物(如凝结尾),梳理了主要温室气体排放及凝结尾生成的评估模型;其次,从辐射强迫、全球增温潜能、绝对全球温变潜势和环境成本等维度总结了用于衡量巡航阶段温室效应的常见评估指标。接着,从技术层面与运行层面厘清了减缓巡航阶段温室效应的防治措施。最后,从深化温室效应影响分析、协同设计运行方案、融合TBO运行等方面展望了民用航空器巡航阶段温室效应领域研究的发展趋势。以期为绿色民航建设、民航可持续发展提供支持。

“温室效应”模拟装置

教科版科学五年级下册《环境与我们》单元的“合理利用能源”这一课中,学生需要通过模拟实验验证二氧化碳的保温作用。原有实验的难点在于受到天气与人为因素的干扰程度较大,并且学生难以将二氧化碳与塑料袋之间联系起来。本教具改进了实验材料与结构,使实验在操作难度降低的同时获得更科学准确的实验数据,从而加深学生对“温室效应”这一抽象概念的理解。

温室效应和烟囱效应在双层呼吸式玻璃幕墙中实际效果验证及定性分析

温室效应对双层呼吸式玻璃幕墙热工性能存在负面影响,烟囱效应的实际效果也没有直观感受。本文对某双层呼吸式玻璃幕墙进行了一次简易热工性能实测,目的是对存在的温室效应和烟囱效应实际效果进行验证,进一步对夏季高温环境下双层呼吸式玻璃幕墙的隔热效果和原理进行定性分析。

“温室效应”模拟装置

在教科版科学五下“环境与我们”单元《合理利用能源》一课教学中,学生需通过模拟实验探究“温室效应”。教材原实验易受外界干扰,且学生难以将二氧化碳与塑料密封袋建构联系。本教具改进了实验材料与结构,操作难度降低,便于获得更科学准确的数据,从而加深对“温室效应”这一抽象概念的理解。

“温室效应警察”如何捕获二氧化碳

国际能源署3月1日发布《2023年二氧化碳排放》报告指出,2023年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到创纪录的374亿吨,较上一年增加4.1亿吨,增幅为1.1%。二氧化碳在我们的生活和工业活动中扮演着重要的角色。当我们消耗煤炭、石油、天然气等能源时。

碳排放CO_(2)温室效应机制

基于两个化学反应①CO_(2)+H_(2)O→H_(2)CO_(3)和②H_(2)CO_(3)+3H_(2)O→H_(2)CO_(3)·3H_(2)O,采用量子化学方法,优化获得反应物和产物分子结构,计算其红外振动光谱和化学反应的热力学数据,确定这些化合物对红外辐射的吸收与强度.研究发现,反应①和②能自发发生反应,产生H_(2)CO_(3)和H_(2)CO_(3)·3H_(2)O(三水碳酸);H_(2)CO_(3)具有较强的红外辐射吸收(重要的吸收频率1919.9 cm^(−1)和强度426.7 km/mol等),H_(2)CO_(3)·3H_(2)O具有很强的红外辐射吸收(重要的吸收频率3145.9 cm^(−1)和强度1124.2 km/mol等).因此,H_(2)CO_(3)和H_(2)CO_(3)·3H_(2)O可以作为主要物质广谱强吸收近红外和中红外辐射能,放出热量促使大气温度升高产生温室效应.此外,还研究通过碳酸盐的水化反应得到的离子化合物HCO_(3)^(−),CO_(3)^(2−),HCO_(3)^(−)·3H_(2)O,CO_(3)^(2−)·3H_(2)O的红外振动,结果表明这些物质也能强吸收红外辐射能转变成热能,增强温室效应.因此,研究找到了CO_(2)作为温室气体导致温室效应的直接科学证据和机制,由CO_(2)与H_(2)O反应转变成H_(2)CO_(3)和H_(2)CO_(3)·3H_(2)O,从而产生大气温室效应.根据地球体系和大气中碳循环与碳排放的重要性和敏感危害性,直接明确的科学依据和机制确证了大气云雾中CO_(2)气体能导致温室效应,增强了控制碳排放和温室效应的急迫性.

生物炭和腐殖酸施用对稻麦轮作系统CH_(4)和N_(2)O综合温室效应的影响

生物炭和腐殖酸对土壤C、N循环和作物产量均具有深刻影响。该试验以稻麦轮作系统为研究对象,探究生物炭和腐殖酸在经过1 a陈化后对土壤肥力、作物产量和温室气体排放的持续影响。设置了6个处理:B0F0(对照,不添加生物炭和腐殖酸);B0F1(不添加生物炭,腐殖酸添加量为0.6 t/hm^(2));B0F2(不添加生物炭,腐殖酸添加量为1.2 t/hm^(2));B1F0(生物炭添加量为20 t/hm^(2),不添加腐殖酸);B1F1(生物炭添加量为20 t/hm^(2),腐殖酸添加量为0.6 t/hm^(2));B1F2(生物炭添加量为20 t/hm^(2),腐殖酸添加量为1.2 t/hm^(2))。结果表明:1)试验期内,与B0F0相比,生物炭显著增加了稻麦两季土壤有机碳含量;腐殖酸增加了稻季土壤有机碳含量,对麦季土壤有机碳含量无显著影响;单独施用生物炭或腐殖酸对水稻和小麦产量均没有显著影响,生物炭和腐殖酸混施处理显著提高了小麦产量,增幅为1.0%~5.0%,对水稻产量没有显著影响。2)试验期内,与B0F0相比,单独施用生物炭或腐殖酸以及二者混施均降低了土壤CH_(4)累积排放量,降幅分别为11.1%、21.8%~25.8%和24.7%~34.1%;单独施用生物炭或腐殖酸以及二者混施均增加了N_(2)O累积排放量,增幅分别为33.3%、10.0%~30.1%和7.2%~23.7%。3)生物炭和腐殖酸主要通过降低甲烷的排放,显著降低了稻麦轮作系统的综合温室效应和温室气体强度,B1F1处理(生物炭和腐殖酸用量分别为20和0.6 t/hm^(2))的综合温室效应和温室气体排放强度均为最低水平。这表明在稻麦轮作系统,生物炭和腐殖酸在土壤中经1a陈化后仍然具有固碳减排能力,是稻麦轮作系统缓解土壤酸化、提高土壤肥力、减少温室气体排放的有效措施。

含氟化学灭火气体的温室效应预测模型

为加快新型环境友好型化学灭火气体的研发,助力“碳达峰、碳中和”目标的实现,基于灭火气体分子的理化特性和结构参数,选取熔点、沸点、饱和蒸气压和汽化潜热等10个影响全球变暖潜能值(GWP)的关键参数,构建出包含14种含氟介质的数据信息库;通过采用量纲分析法推导出含氟介质GWP的计算方程式,结合数据库构建出1种GWP预测模型;采用典型含氟介质对模型进行验证分析与讨论。研究结果表明:通过GWP预测模型计算出4种含氟介质的GWP与政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的数据相吻合,GWP预测模型具有良好的有效性。研究结果可为缩短新型灭火气体的研发周期,为新型含氟介质的研发与筛选提供一定的理论基础和技术支撑。

碳排放预测助力减缓温室效应的方法及情景模型研究综述

二氧化碳、甲烷等的排放是造成全球温室效应的主要气体,预测温室气体未来的排放是实现碳达峰、碳中和目标的重要基础,对于减缓全球气候变暖、科学制定碳达峰及碳中和路径举措具有重要意义。本文通过对数据种类、数据来源、预测方法介绍碳排放数据预测方式,对常见的碳排放模型如LEAP模型、STIRPAT模型、神经网络模型、组合模型进行综合对比,通过介绍不同情景应用,对比模式应用案例,深化碳排放预测模型的使用方式,助力城市及重点行业编制“双碳”行动方案,减缓全球温室效应。

自制多功能温室效应模拟器

为克服教科版教材中模拟温室效应实验的不足,对其进行有针对性的改进——采用2个相同的密闭容器,其中1个容器通过Vc泡腾片释放二氧化碳,使容器内形成二氧化碳浓度较高的空气。为增加实验的演示效果,先利用取暖器同时对2个容器进行加热,再对比2个容器的温度变化,即可展现出二氧化碳对温室效应的影响效果。

模拟温室效应实验改进

实验原型及不足教材中的模拟实验选择两支温度计和一个透明密封袋,把一支温度计装入密封袋内,在太阳光下对比观察密封袋内外两支温度计的示数变化。按照教材中的实验方法开展教学(如图1),会出现如下问题:密封袋内的温度计示数反而低于密封袋外的温度计示数;实验需要太阳直接照射,教学受天气的影响大,不便于随时开展实验。

“温室效应”模拟实验装置

教科版教材五下《合理利用能源》是《环境与我们》单元的第五课,学生不仅要在探究中认识人类的生存与发展都和能源有密切关系,同时还要知道能源在利用的过程中会对环境带来影响,比如“温室效应”。本装置通过材料与结构改进,削弱了天气这一因素对本实验的影响,加强了实验数据的科学性和准确性,更有利于学生理解温室效应,建构科学概念,培养科学思维。

温室效应和TEWI值

The historical and current concentration of CO2 in the atmosphere analyzed and anew method to evaluate greenhouse effect-TEWI introduced in thes paper.The results of calculation indicates that environmental acceptable refrigerants such as R600a and Rl52ahave important significance for decreasing global warming with lower GWP and higher COP.

城市森林对城市生态环境及温室效应的影响

本文在广泛搜集国内外研究资料的基础上,发现对城市林木碳储量和碳汇以及降温作用的研究相对较多。其在探明城市森林固碳能力的同时,十分重视树木固碳对于减缓温室效应的贡献、量化城市森林降温作用,以及碳封存能力的方法研究。但是对于城市森林降温作用和碳封存原理与具体过程的研究较少。因此,对城市森林碳封存能力,以及城市森林对温室效应的具体缓解作用,有很大研究空间。

保护性耕作下双季稻农田甲烷排放特征及温室效应

【目的】传统耕作方式和秸秆焚烧造成土壤有机质的大量损失,使农田成为温室气体一个重要排放源,本文旨在研究保护性耕作对稻田CH4排放通量及其温室效应的影响,为评价耕作措施对土壤固碳潜力和温室气体减排影响提供依据。【方法】通过对翻耕秸秆不还田(CT)、翻耕秸秆还田(CTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆还田(NTS)处理的稻田CH4排放进行连续观测,分析稻田CH4排放特征及其温室效应。【结果】在秸秆还田情况下,早稻生长季旋耕和翻耕的CH4排放量差异不大,但显著高于免耕;晚稻生长季旋耕CH4排放量显著高于翻耕和免耕;冬闲季节各处理CH4排放量较小,翻耕CH4排放量显著高于旋耕和免耕。在翻耕情况下,秸秆还田处理和秸秆不还田处理全年CH4排放特征基本相同。秸秆还田主要增大晚稻生长季和冬闲季节的CH4排放,对早稻生长季CH4排放影响较小。全年CH4排放导致的温室效应为RTS>CTS>NTS>CT,且差异均达显著水平。各处理全年CH4排放主要来自早晚稻生长季,冬闲季节占的比重很小均不到1%。与翻耕相比,旋耕对温室效应的贡献是翻耕的1.98倍,而免耕减小温室效应,约减排15%。与秸秆还田相比,秸秆不还田减小温室效应,约减排42%。【结论】目前双季稻区推行保护性耕作的主要措施旋耕秸秆还田对温室效应的贡献最大,秸秆不还田和免耕均有利于减小温室效应。但考虑到秸秆还田有利于提升地力,且秸秆以其它方式处理导致的温室效应还有待于研究,建议在长江中下游双季稻区推广以免耕秸秆还田为主的保护性耕作。

农田土壤主要温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)的源/汇强度及其温室效应研究进展

气候变化是当今全球面临的重大挑战,人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因。大气中CO2、CH4和N2O是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率占了近80%。据估计,大气中每年有5%～20%的CO2、15%～30%的CH4、80%～90%的N2O来源于土壤,而农田土壤是温室气体的重要排放源。本文重点阐述了农田土壤温室气体产生、排放或吸收机理及其影响因素,指出土地利用方式和农业生产力水平等人为控制因素通过影响土壤和作物生长条件来影响农田土壤温室气体产生与排放或吸收。所以,我们可以从人类活动对农田生态系统的影响着手,通过改善农业生产方式和作物生长条件来探索温室气体减排措施,达到固碳/氮增汇的目的。对国内外关于农田温室气体排放的源/汇强度及其综合温室效应评估的最新研究进展进行了综述,指出正确估算与评价农田土壤温室气体的源/汇强度及其对大气中主要温室气体浓度变化的贡献,有助于为温室气体减排以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。

华北平原高产农区冬小麦农田土壤温室气体排放及其综合温室效应

研究不同农业管理措施下小麦农田N2O、CO2、CH4等温室气体的综合增温潜势,有助于科学评价农业管理措施在减少温室气体排放和减缓全球变暖方面的作用,为制定温室气体减排措施提供依据。本研究采用静态明箱气相色谱法对华北平原高产农区4种农业管理措施下冬小麦农田土壤温室气体(CO2、CH4和N2O)季节排放通量进行了监测,估算了不同农业管理措施下小麦季的综合温室效应。结果表明,华北太行山前平原冬小麦农田土壤是CO2、N2O的排放源,CH4的吸收汇。不同农业管理措施对不同温室气体的排放源和吸收汇强度的影响不同,增施氮肥、充分灌溉促进了土壤CO2、N2O的生成,强化了土壤CO2和N2O排放源的特征;但却抑制了土壤对CH4的氧化,弱化了土壤作为大气CH4吸收汇的特征。2009—2010年和2010—2011年冬小麦生长季T1(传统模式)、T2(高产高效模式)、T3(再高产模式)和T4(再高产高效和土壤生产力提高模式)处理土壤排放的温室气体碳当量分别依次为8 880 kg(CO2).hm 2、8 372 kg(CO2).hm 2、9 600 kg(CO2).hm 2、9 318kg(CO2).hm 2和13 395 kg(CO2).hm 2、12 904 kg(CO2).hm 2、13 933 kg(CO2).hm 2、13 189 kg(CO2).hm 2。各处理间温室气体排放差异主要是由于施肥和灌溉措施的不同引起的,秸秆还田与否是造成年度间温室气体排放存在差异的主要原因。T2处理综合增温潜势相对较低,产量和产投比相对较高,为本区域冬小麦优化管理模式。

间歇灌溉模式下稻田CH_4和N_2O排放及温室效应评估

【目的】研究间歇灌溉和长期淹灌模式下稻田CH4和N2O排放规律及其温室效应,为全面评价不同水分管理对稻田生态环境带来的影响及有效控制稻田温室效应提供理论依据。【方法】采用静态箱技术对稻田CH4和N2O排放通量进行监测,并运用增温潜势对稻田生态系统CH4和N2O排放的温室效应进行了估算。【结果】间歇灌溉稻田CH4排放峰值主要集中在水稻分蘖前期和中期,N2O排放峰值出现在水稻分蘖前期和成熟期。与长期淹灌相比,间歇灌溉稻田CH4排放通量明显降低,其累积排放量为20.04 g.m-2,比长期淹灌处理37.27 g.m-2减少了46.23%;而N2O累积排放量显著高于长期淹灌稻田,其排放量为127.42 mg.m-2,比长期淹灌处理增加51.36 mg.m-2。间歇灌溉稻田CH4和N2O温室效应总和为4651.70 kgCO2.ha-1,比长期淹灌处理减少3418.35 kgCO2.ha-1。【结论】间歇灌溉能有效地抑制温室气体排放并显著降低CH4和N2O的温室效应。因此,间歇灌溉是减少温室气体排放和减轻全球变暖的有效措施之一。

稻鸭、稻鱼共作生态系统CH_4和N_2O温室效应及经济效益评估

【目的】稻鸭、稻鱼共作生态系统是中国南方稻作区两种主要复合种养模式。研究稻鸭、稻鱼共作生态系统中CH4和N2O排放产生的温室效应并对其经济价值进行评价,旨在为进一步开发利用稻田综合利用模式提供理论基础和实践依据。【方法】采用静态箱技术,研究稻鸭、稻鱼共作生态系统CH4和N2O排放规律,并运用增温潜势对稻鸭、稻鱼共作生态系统CH4和N2O排放的温室效应及经济效益进行估算。【结果】在水稻生长期间,稻鸭、稻鱼共作系统中CH4排放峰值均出现在分蘖盛期和抽穗期,其平均排放通量均显著(P<0.05)低于常规淹水稻田;N2O的排放通量在稻田淹水期间保持较低值,而在稻田落干后迅速升高。养鸭显著(P<0.05)提高了稻田N2O的排放,养鱼降低了稻田N2O的排放。2006和2007年稻鸭、稻鱼处理CH4和N2O排放产生总温室效应分别为4728.3、4611.0kgCO2·hm-2和4545.0、4754.3kgCO2·hm-2,其温室效应成本分别为970.89、946.81 yuan/hm2和933.25和976.23 yuan/hm2,明显低于CK的5997.6和5391.5 yuan/hm2。除去CH4和N2O排放产生温室效应的环境成本,采用稻鸭、稻鱼生态种养技术的经济效益分别比常规稻田增加2210.64、4881.92yuan/hm2和3798.37、5310.64 yuan/hm2。【结论】稻鸭、稻鱼共作能有效的抑制稻田温室气体排放并显著降低其温室效应。因此,稻鸭、稻鱼共作是减少温室气体排放的有效措施之一,具有较好的推广价值。

秸秆还田条件下不同水分管理对双季稻田综合温室效应的影响

以南方红壤区双季稻-紫云英为研究对象,利用静态箱-气相色谱法分别分析包括绿肥和稻草等秸秆还田条件下不同水分管理对稻田CH4和N2O排放、水稻产量以及综合温室效应（GWP）的影响。试验设持续淹水（F）、中期烤田（F-D-F）和间歇灌溉（F-D-F-M）处理。结果表明,秸秆还田条件下双季稻田周年CH4排放量介于208.3kg/hm2（F-D-F-M处理）和678.2kg/hm2（F处理）之间,其中,晚稻生长季占周年CH4排放量的60.6%~71.7%。F处理周年CH4排放量显著高于F-D-F和F-D-F-M处理（P〈0.05）。秸秆还田条件下双季稻田周年N2O排放量为4.75~8.19kg/hm2。与F处理相比,F-D-F-M处理周年N2O排放通量显著增加（60.9%）;而F和F-D-F处理之间没有显著差异。早稻和晚稻各处理产量分别为7.76~8.02t/hm2和7.22~8.69t/hm2。秸秆还田条件下,双季稻单位面积GWP和单位产量GWP分别为7648.8~18471.8kg/hm2和0.48~1.12 kg/kg,其中F-D-F和F-D-F-M处理分别显著低于F处理（P〈0.05）。因此,在秸秆还田条件下采用中期烤田和间歇灌溉替代持续淹水,可以同步实现双季稻高产和减轻农业生产对气候的潜在影响。