降低臭氧浓度氟氯碳化合物课件.ppt

1、5-1全球變遷全球變遷5-1 溫室效應溫室效應5-2 臭氧洞臭氧洞5-3 聖嬰現象聖嬰現象5-4 氣候與環境變遷氣候與環境變遷5-1大氣中的二氧化碳、水氣、甲烷等大氣中的二氧化碳、水氣、甲烷等氣體可以吸收地面所輻射的紅外線，氣體可以吸收地面所輻射的紅外線，稱為溫室氣體。稱為溫室氣體。溫室效應溫室效應溫室氣體的含量增加加速了溫室效溫室氣體的含量增加加速了溫室效應，使得全球氣溫上升。應，使得全球氣溫上升。a.a.近五十年大氣中二近五十年大氣中二氧化碳含量變化圖。氧化碳含量變化圖。b.b.近五十年全球平均溫度近五十年全球平均溫度變化圖。變化圖。近五十年來，我們可以發現溫室氣體近五十年來，我們可以發現

2、溫室氣體二氧化二氧化碳在大氣中的含量隨年逐漸增加。全球溫度則碳在大氣中的含量隨年逐漸增加。全球溫度則有明顯增溫現象，除了人為造成溫室效應的增有明顯增溫現象，除了人為造成溫室效應的增強外，冰河期的結束也影響著氣溫的變化。而強外，冰河期的結束也影響著氣溫的變化。而這種現象如果持續發展，對於人類的經濟和農這種現象如果持續發展，對於人類的經濟和農業，或者對於海洋生態等都會造成很大的影響。業，或者對於海洋生態等都會造成很大的影響。全球著名最大的珊瑚礁全球著名最大的珊瑚礁澳洲大堡礁澳洲大堡礁，蘊含豐富的海，蘊含豐富的海洋資源。科學研究報告指出，洋資源。科學研究報告指出，大堡礁大堡礁將在將在2050年大年大

3、部分死亡，到部分死亡，到2100年死亡殆盡。年死亡殆盡。為了遏止溫室效應繼續惡化，多國已為了遏止溫室效應繼續惡化，多國已達成必須削減溫室氣體排放的共識；達成必須削減溫室氣體排放的共識；另外，管制森林坎伐和加強植林、建另外，管制森林坎伐和加強植林、建立森林和農業管理監測系統、強化資立森林和農業管理監測系統、強化資訊及技術交流等，也是控制的有效方訊及技術交流等，也是控制的有效方法。法。西元年訂定二氧化碳排放量的議定書西元年訂定二氧化碳排放量的議定書管制森林坎伐和加強植林，並建立森林、農業管制森林坎伐和加強植林，並建立森林、農業管理及監測系統。管理及監測系統。籌組基金，強化資訊及技術交流。籌組基金，

4、強化資訊及技術交流。5-2臭氧可以吸收紫外線，避免生物臭氧可以吸收紫外線，避免生物受到紫外線的威脅。受到紫外線的威脅。臭氧洞臭氧在大氣中由氧分子形成，吸收紫臭氧在大氣中由氧分子形成，吸收紫外線時，也會再分解，變成氧氣，形外線時，也會再分解，變成氧氣，形成循環。成循環。臭氧形成示意圖臭氧形成示意圖南極上空的平流層中，臭氧濃度稀南極上空的平流層中，臭氧濃度稀薄，稱為臭氧洞。薄，稱為臭氧洞。臭氧洞的形成臭氧洞的形成在世界各地所排放的氟氯碳化合物會隨著大氣的在世界各地所排放的氟氯碳化合物會隨著大氣的環流到達南極，在每年的十月份，正是南極的春環流到達南極，在每年的十月份，正是南極的春季，溫度逐漸升高使冬

5、季被困在冰晶雲中的氟氯季，溫度逐漸升高使冬季被困在冰晶雲中的氟氯碳化合物，也隨著冰晶雲的融化而大量釋出，使碳化合物，也隨著冰晶雲的融化而大量釋出，使得臭氧的分解反應也迅速地增加，造成臭氧濃度得臭氧的分解反應也迅速地增加，造成臭氧濃度下降的特別厲害，因此形成所謂的臭氧洞。下降的特別厲害，因此形成所謂的臭氧洞。43040037034031028025022019016013010070臭氧濃度(DU)a.1979a.1979年年1010月於南月於南半球上空的臭氧分半球上空的臭氧分布情形布情形b.1995b.1995年年1010月於南半月於南半球上空的臭氧分布情球上空的臭氧分布情形形圖圖a a為為1

6、9791979年年1010月於南半球上空臭氧分佈的情月於南半球上空臭氧分佈的情形，利用白色來表示臭氧濃度超過形，利用白色來表示臭氧濃度超過430DU430DU上上的區域。的區域。B B區為一個臭氧濃度較多的區域。區為一個臭氧濃度較多的區域。圖圖b b中的中的B B區到了西元區到了西元19951995年，卻已經變成紅年，卻已經變成紅色、黃色甚至是藍色，顯示此區域的臭氧濃色、黃色甚至是藍色，顯示此區域的臭氧濃度明顯降低；度明顯降低；A A區中的臭氧濃度也急劇地減區中的臭氧濃度也急劇地減少，成為南半球臭氧最稀薄的區域。少，成為南半球臭氧最稀薄的區域。氟氯碳化合物通常作為冷媒、噴霧推進器氟氯碳化合物通

7、常作為冷媒、噴霧推進器及電子元件的清洗劑，一旦進入平流層後，及電子元件的清洗劑，一旦進入平流層後，會引發催化反應、破壞臭氧分子、降低臭會引發催化反應、破壞臭氧分子、降低臭氧濃度。氧濃度。氟氯碳化合物氟氯碳化合物(CFCs(CFCs，全名為，全名為Chlorofluorocarbon)Chlorofluorocarbon)，顧名思義，即是含有氟顧名思義，即是含有氟(F)(F)、氯、氯(CI)(CI)、碳、碳(C)(C)的化合的化合物。物。CFCsCFCs由於化學性質安定、毒性低微，且具有由於化學性質安定、毒性低微，且具有選擇性溶解力、不自燃、不助燃等優異特性，而選擇性溶解力、不自燃、不助燃等優異

8、特性，而被廣泛使用作為塑膠發泡劑、噴霧產品推進劑、被廣泛使用作為塑膠發泡劑、噴霧產品推進劑、冷凍空調冷媒、電子零件及金屬之清洗溶劑等用冷凍空調冷媒、電子零件及金屬之清洗溶劑等用途，與現代人的生活息息相關。途，與現代人的生活息息相關。世界各國通過決議，實施氟氯碳化合世界各國通過決議，實施氟氯碳化合物禁產，並研發替代物品，以減少對物禁產，並研發替代物品，以減少對臭氧層的破壞。臭氧層的破壞。為了全人類健康及地球生態、保護臭氧層是目為了全人類健康及地球生態、保護臭氧層是目前刻不容緩的課題。前刻不容緩的課題。5-3聖嬰發生在聖誕節前後，通稱聖嬰發生在聖誕節前後，通稱為聖嬰現象；聖嬰現象發生的那一為聖嬰現

9、象；聖嬰現象發生的那一年，即為聖嬰年。年，即為聖嬰年。聖嬰現象聖嬰一詞是源於聖嬰一詞是源於南美洲南美洲西岸西岸祕魯祕魯及及厄瓜厄瓜多爾多爾一帶的漁民用以稱呼一種異常氣候的名一帶的漁民用以稱呼一種異常氣候的名稱。稱。南美洲南美洲西岸西岸祕魯祕魯及及厄瓜多爾厄瓜多爾地理位置地理位置正常年赤道正常年赤道太平洋太平洋地區海水流動與大氣環流示意圖地區海水流動與大氣環流示意圖聖嬰年赤道聖嬰年赤道太平洋太平洋地區海水流動與大氣環流示意圖地區海水流動與大氣環流示意圖海溫高的地方，大氣對流旺盛，很容易下雨。海溫高的地方，大氣對流旺盛，很容易下雨。溫暖的海水集中在赤道西溫暖的海水集中在赤道西太平洋太平洋( (紅色

10、部分紅色部分) )，太平洋太平洋靠近海面的空氣往西集中，在西靠近海面的空氣往西集中，在西太平洋太平洋空氣受熱上升形成對流。到了高層，空氣被分空氣受熱上升形成對流。到了高層，空氣被分散，一部分往東邊走，在東散，一部分往東邊走，在東太平洋太平洋下降，使這下降，使這個地區大氣相當穩定，不易下雨。這也是為什個地區大氣相當穩定，不易下雨。這也是為什麼赤道麼赤道太平洋太平洋氣壓東高西低，雨量西多東少的氣壓東高西低，雨量西多東少的原因。原因。聖嬰現象發生後，這時，溫暖的海水由西聖嬰現象發生後，這時，溫暖的海水由西太平太平洋洋東移，旺盛對流區跟著東移到中東移，旺盛對流區跟著東移到中太平洋太平洋，甚，甚至東至東

11、太平洋太平洋，造成西，造成西太平洋太平洋雨量偏少，甚至出雨量偏少，甚至出現乾旱；東現乾旱；東太平洋太平洋雨量偏多，甚至有洪水。雨量偏多，甚至有洪水。聖嬰現象對全球影響最大的就是天聖嬰現象對全球影響最大的就是天氣與氣候。它可能改變大氣的環流氣與氣候。它可能改變大氣的環流在全球許多地區造成嚴重影響。在全球許多地區造成嚴重影響。19971998年的聖嬰記事年的聖嬰記事1997年年3月，氣象學家發現赤道東風開始減弱，月，氣象學家發現赤道東風開始減弱，西風開始增強，把西西風開始增強，把西太平洋太平洋溫暖的海水送往溫暖的海水送往東東太平洋太平洋。1997年，是有氣象記錄以來最溫暖的一年；年，是有氣象記錄以

12、來最溫暖的一年；南美洲巴西聖保羅南美洲巴西聖保羅度過百年以來最熱的冬天，度過百年以來最熱的冬天，氣溫高達攝氏氣溫高達攝氏42度，溼度只有度，溼度只有15%。東亞東亞和和美國美國東北部的冬天也很溫暖。東北部的冬天也很溫暖。1998年年7月，是從月，是從1880年人類開始有可靠的氣象年人類開始有可靠的氣象統計數字以來，地球最熱的一個月，平均溫度是統計數字以來，地球最熱的一個月，平均溫度是攝氏攝氏16.5度，破了度，破了1997年年7月月16.25度的紀錄。度的紀錄。原本雨量比較少的原本雨量比較少的祕魯祕魯，因為聖嬰現象，降下氣，因為聖嬰現象，降下氣候平均值四倍的雨量，其北部的沙漠因為三個月候平均值

13、四倍的雨量，其北部的沙漠因為三個月的豪雨，竟然出現了一個近的豪雨，竟然出現了一個近2000平方公里的湖泊。平方公里的湖泊。美國美國西部的西部的加州加州和東南各州，降下的雨量也是氣和東南各州，降下的雨量也是氣候平均值的兩到三倍。候平均值的兩到三倍。1998年夏天，年夏天，中國中國的的長江流域長江流域出現出現44年來最大的年來最大的洪水。洪水。聖嬰現象的發生，可能嚴重破壞海洋聖嬰現象的發生，可能嚴重破壞海洋生態，影響到漁民生計以及國家經濟。生態，影響到漁民生計以及國家經濟。氣象預測所氣象預測所需的觀測資需的觀測資料包括陸地料包括陸地觀測與海洋觀測與海洋觀測，再加觀測，再加上衛星遙測上衛星遙測技術與

14、電腦技術與電腦科技不斷進科技不斷進步，科學家步，科學家可以更清楚可以更清楚了解聖嬰現了解聖嬰現象。象。海洋觀測平台海洋觀測平台5-4地球是一個複雜且隨時隨地變動地球是一個複雜且隨時隨地變動的系統。在過去的地球歷史中，的系統。在過去的地球歷史中，氣候曾有冰期與暖期交互出現的氣候曾有冰期與暖期交互出現的現象，以及曾歷經數次大規模生現象，以及曾歷經數次大規模生物滅絕事件。物滅絕事件。氣候與環境變遷氣候與環境變遷a.過去一百萬年的全過去一百萬年的全球氣溫變化示意圖球氣溫變化示意圖b.從圖從圖a中最後一萬中最後一萬年全球氣溫變化的年全球氣溫變化的放大示意圖放大示意圖c.從圖從圖b b中最後一千中最後一千

15、年全球氣溫變化的年全球氣溫變化的放大示意圖。實線放大示意圖。實線為各年代氣溫與為各年代氣溫與2020世紀初期氣溫虛世紀初期氣溫虛線的差值，縱座線的差值，縱座標每一刻度代表標每一刻度代表1 1 a.a. 全球氣溫變化趨勢：以全球氣溫變化趨勢：以19611990年的平均溫度年的平均溫度為基準值（為基準值（數值數值0的的標線），繪製出標線），繪製出18801995年年間，全球平均地表溫度與基準值的偏離情形，顯間，全球平均地表溫度與基準值的偏離情形，顯示出地表溫度成緩和上升的趨勢。示出地表溫度成緩和上升的趨勢。b. 全球海面變遷趨勢：過去全球海面變遷趨勢：過去100年來全球平均海水年來全球平均海水面上

16、漲曲線。基準值是面上漲曲線。基準值是19511970年的平均海水年的平均海水面。面。 森林面積的減少，將影響大氣中的二森林面積的減少，將影響大氣中的二氧化碳循環和水循環，進而加速全球氧化碳循環和水循環，進而加速全球氣候變遷，土地沙漠化和生物的物種氣候變遷，土地沙漠化和生物的物種滅絕等。滅絕等。阿根廷阿根廷的的烏沙拉烏沙拉冰河融化趨勢。此處冰河以每年冰河融化趨勢。此處冰河以每年42立方公里的速率消失，速率之快冠於全球。立方公里的速率消失，速率之快冠於全球。全球森林面積的變化，顏色愈深者表示森林密度愈高。全球森林面積的變化，顏色愈深者表示森林密度愈高。a. .估計八千年前的森林分布；估計八千年前的

17、森林分布；b.b.現今的森林分布。現今的森林分布。沙漠化的原因沙漠化的原因一、自然因素：地球大氣循環產生變化，使降一、自然因素：地球大氣循環產生變化，使降雨量、溫度、風向和蒸發量改變，導致乾雨量、溫度、風向和蒸發量改變，導致乾燥地區移動，沙漠往南擴張而面積逐漸增燥地區移動，沙漠往南擴張而面積逐漸增大。大。二、人為因素：人類在乾燥及半乾燥地區等脆二、人為因素：人類在乾燥及半乾燥地區等脆弱的生態系中，進行農業、畜牧業活動，弱的生態系中，進行農業、畜牧業活動，超出環境所能負荷的限度，使土地貧瘠化、超出環境所能負荷的限度，使土地貧瘠化、生產力降低，因而導致沙漠化。生產力降低，因而導致沙漠化。近三百年來非洲撒哈拉沙漠變遷圖，顏色愈深近三百年來非洲撒哈拉沙漠變遷圖，顏色愈深者表示沙漠化愈嚴重。者表示沙漠化愈嚴重。地球環境因人類活動而產生若干變化，地球環境因人類活動而產生若干變化，例如人口成長、能源消耗及環境變化；例如人口成長、能源消耗及環境變化；而這些變化進而改變地球系統的運作而這些變化進而改變地球系統的運作平衡狀態。平衡狀態。