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导语:在全球气候变暖论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:地理高考试题,教学
2010年的高考已经落幕,但其命题思想所带来的影响是长远而又深刻的。结合2008年、2009年高考试题,纵观2010年江苏高考地理试题,新课程背景下高考试题命题总体比较稳定,但所呈现出来的改革趋势价值取向还是比较分明的,这种思想必然会改变我们中学地理教学策略。论文参考,教学。
1.2010年高考试题特点
1.1吻合考试说明变化
对比2009年考试说明,2010年说明中将“主要的自然灾害发生的主要原因及危害”修改为“旱涝、台风、寒潮、地震发生的主要原因及危害”;“城市化的意义”修改为“发达国家和发展中国家城市化过程的主要特征及其意义”;全球气候变暖的趋势及其影响”修改为“全球气候变暖及其影响”。这种修改,考查范围更具体,强调了对我国影响比较大的四种主要自然灾害;考查了学生对城市化特征的理解,能力要求较高;对“全球变暖”的考查要求更广泛,不仅是趋势,还要了解其成因。在高考试题中,这些细微的变化都得以呈现。论文参考,教学。
1.2重视基础知识考查
就地理学科特点而言,自然地理一般比人文地理更难理解。而自然地理又存在三个难点,第一是地球运动,涉及到天文学和几何学,需要较强的逻辑推理和空间想象能力。第二是气候,气候的成因纷繁芜杂、原理性较强,而且变化莫测空间差异大。如果结合经纬线结合局部小范围大比例尺地图出现在考题中的话一般较难。第三是洋流,寒暖流的形成机制与气候的形成机制密切先关,洋流分布也比较复杂。在很长时期内,地理试题中的难点都喜欢在以上三个方面深入挖掘做文章。
分析今年试卷,笔者发现所谓的“难考点”都没有在“难”上做文章,而考查更多的是基础知识基本概念基本原理。比如选择题第3题、第4题属于地球运动章节,只要能理解正午太阳高度定义,并写出其计算公式,第4题便可以迎刃而解,而第3题只要再掌握地球自转线速度规律便可以解答。在气候单元考查中:大气的保温作用原理、气压带风带的分布、气温降水特征图形、常见的天气系统、旱涝成因、全球气候变化带来的影响等均有涉及。虽然考面很广,但涉及的原理都很基础,因此没有偏题怪题。
1.3重视图表信息获取
2008年环境保护题给出的是一幅图表,即“195l~2000年我国部分省级行政区受沙尘暴影响强度比例统计圈”,仅依据这幅图表提供的信息,可以答对2分,其余的8分均可以脱离该图表答题。论文参考,教学。2009年环境保护试题给出的是两幅图,依据地图,可以答对1分,其余的9分均是凭借学生的基础知识能力答题,与题目中所给的图表无关。再观2010年环境保护试题,题目中给出两幅地图“生态系统中的硫循环示意图”、“我国三省原煤生产量、煤炭消费量和二氧化硫排放量柱状图”,依据这两幅图表信息,可以答对5分,而且这5分的答案均能在题目信息中一字不落地找到。
1.4关注热点地理知识
人口、资源、环境,这些与生活密切相关的地理问题,在试卷中所占比重很大,而且题目大多以现实生活作为背景创设情境来考查。生活中的地理尤其是热点问题得到很大关注。通览试卷,从冰岛火山喷发到海地智利地震,从西南大旱到新疆部分地区防洪,从能源安全到全球气候变化,从上海世博到3S技术使用,可以说无所不包。试卷上与社会热点相关的试题的分值约为50分,约占总分的40% ,充分体现了地理学科学以致用的特色。
高考试题展现出来的特点对高三地理复习方向有着很大的引领作用,以下是笔者的一些浅见:
2.新高三地理复习思考
2.1深入研究考试说明
不能忽视,江苏现在采用三种版本地理教材(人教版、鲁教版、湘教版),但是统一高考。论文参考,教学。这就需要教师“用教材教”而不能“教教材”。论文参考,教学。如何用教材教呢?因为版本不同,我们课本中的教学案例、活动、问题研究考得很少,那么在提倡“减负增效”的今天到底应该怎么教?以什么作为教学依据?毫无疑问,考试说明是高考地理命题的重要依据,是最权威的。
2.2归纳总结狠抓基础
如区域地理学习中各大洲地形地势特点是需要学生熟练掌握的,因为地形地势特点对理解河流走向、气候成因、人口城市分布、农业分布、工业分布、交通分布等都有很重要的作用,但需要记忆的内容太多,学生不易准确识记,若辅以如下表格则会清晰明了,见表1。
表1 世界各大洲地形地势比较
[关键词] 全球气候变化泉州湾红树林生态系统影响
1泉州湾河口湿地红树林概况
泉州湾河口湿地位于福建省泉州市两条主要河流晋江和洛阳江的出海口,所涉及的行政区划包括泉州市的惠安县、洛江区、丰泽区、晋江市和石狮市,总面积136.42 km2,是亚热带河口湿地的典型代表。该地区属于南亚热带海洋性季风气候,水体受北支潮控制,属正规半日潮。泉州湾口从北岸惠安下洋至南岸石狮祥芝角连线,湾口宽8.9 km。从秀涂至石湖连线,以外称外湾,以内称内湾。其中大潮最低潮能干出的滩涂89.80km2(内湾70.6km2,外湾19.2km2)。泉州湾河口湿地具有维护生物多样性、调节气候、调节物质循环、净化水质、蓄水防涝、缓冲风暴潮对陆地的影响等巨大生态服务功能。生长在热带、亚热带地区潮间带的木本植物群落统称为红树林。泉州湾的红树林都分布在内湾。泉州湾天然分布有桐花树、秋茄和白骨壤3种红树植物,近年试引种了少量的老鼠、木榄、红海揽。泉州是桐花树和白骨壤在太平洋西岸自然分布的北界。泉州湾红树植物分布在潮位4m以上至线7m,桐花树主要分布在洛阳屿头,植株高度大致1.5~2.5 m,白骨壤主要分布在前头附近和屿头,植株高度多数在2 m以下,秋茄主要分布在晋江河口外埔和蚶江水闸外,植株高度大致3~4 m,秋茄是北半球最抗寒的红树植物种类,自然分布到福建福鼎。泉州湾洛阳江河口湿地红树林主要恢复区以桐花树和秋茄混交林为主,桐花树占70%。因为气候等原因,泉州湾红树林群落高度普遍较矮。在保护力度日渐加强的情况下,泉州湾红树林总面积达6000亩以上。
虽然现在世界各国已建有大约1200个红树林保护区,保护面积达红树林总面积的25%,但红树林所处的滨海潮间带位置决定了其对各种自然环境变异和海岸带人类开发活动影响尤其敏感,生态系统尤为脆弱。据中国环境与发展国际合作委员会2010年年会报告,与20世纪50年代相比,中国累计红树林面积丧失73%。红树林湿地生态系统极易受到气候变化的影响,最近50年来,我国气温增速为0.22℃/10年,明显高于全球或北半球(0.07℃/10年)。当全球变暖成为不争的事实,气候变化成为全世界共同面对的挑战,泉州湾河口湿地红树林生态系统也不例外。
2全球气候变化对泉州湾河口湿地红树林生态系统的可能影响
2.1 栖息地萎缩
气候变暖会引起海平面上升,加之当前泉州湾带上部堤坝修建得越来越多,泉州湾红树林可栖息的潮间带范围缩减,红树林面临生境萎缩的命运。泉州湾洛阳江闸的修建以及近年泉州湾填海造地的力度加大已使大片宜林潮间带消失。对海岸河口地带的自然水文过程会造成极大干扰的建筑堤坝却是我国沿海地区海岸防御工程的力作。泉州湾洛阳江屿头区段的红树林属于红树林保护核心区,红树林后方全方位有人工建筑的堤坝。红树林在泉州湾河口滩涂分布的潮差范围较小,其前方因全球气候变化引起的海平面上升,淹水时间的增加使其有后退分布的趋势,其后背受坚固的海岸建筑堤坝约束,再加上当前沿海城市地面沉降明显,泉州湾红树林在潮间带的栖息地日渐萎缩。
2.2 影响水文过程
全球降水格局正随着全球气温升高而变化,高温、强降水、强热带风暴等极端气候的发生频率呈增长趋势。全球气候变化通过改变全球水文循环的现状而引起水资源在时空上的重新分布,对气温、辐射、风速以及干旱洪涝极端水文事件发生频率和强度造成直接影响,从而改变红树林湿地蒸散发、径流、水位、水文周期等关键水文过程,对红树林湿地生态系统的结构和功能产生重要影响。
2.3 生境酸化
气候变暖会加速泉州湾区域大气沉降,包括加速碳、氮、硫沉降的速度等,其结果势必导致泉州湾红树林生境酸化。红树植物的生长与代谢、贝类及虾、蟹类等底栖生物的代谢过程与生活史、以及鸟类珍禽都会受到红树林生境酸化的负面影响。
2.4 富营养化
温度的升高以及降水格局的变化会导致陆源营养盐输入过量,河口区域富营养化。泉州湾沿岸经济的迅速发展,以及人们活动方式的多样化,在沿岸陆地生态系统营养盐增多的情况下,气候变暖和强降水等促进沿岸营养盐随径流等方式加速和过量输入到河口湿地,另外,工农业废物和生活废物直接排放入海的方式依然顽固存在,都增加了陆源营养盐的直接输入。营养盐的增加和温度的升高均给赤潮的爆发提供有利条件,容易引发赤潮灾害,影响泉州湾红树林的分布和生长。
2.5 外来种入侵
泉州湾海岸13.42%的维管束植物是外来种,外来种生活型以草本植物占绝对优势(2003年)。与泉州湾红树植物生态位重叠性较高的外来入侵生物,势必影响其分布和生长,影响红树林生态系统的健康发展。当前对泉州湾红树植物影响较大的外来入侵种是护花米草,护花米草在潮间带红树林宜林区的扩散速度极快,对红树植物的分布和生长已造成重大影响。泉州湾的外来种入侵现象将随全球气候变化变得严重。
2.6 病虫害加重
福建省近50年来冬季增温最明显,全省冬季平均气温增幅达0.36℃/10年。如果没有暖冬,在一般情况下,一些有害生物在越冬时,会因为极端低温而导致种群密度急剧下降,翌年不会产生灾害。而由于暖冬,导致越冬基数逐年增加,从而产生危害。全国病虫害发生总面积与冬季平均温度追随作用明显,冬季温度偏高的年份,病虫害发生严重。由于沿海气候因素以及近岸工农业和养殖场的发展等影响,泉州湾红树林虫害逐年严重,加之红树林害虫的天敌数量以及昆虫群落生物多样性减少,造成2007年以来泉州湾洛阳红树林病害虫逐年趋重,近几年每年虫害均有大面积爆发,如桐花树毛颚小卷蛾严重危害红树植物桐花树的嫩梢、嫩枝、花蕾、叶片和果实,极大地影响红树林生长,造成局部红树林成片枯死,严重威胁泉州湾红树林优势种的生存。
3泉州湾河口湿地红树林生态系统应对全球气候变化的对策
全球气候变化对泉州湾河口湿地红树林带来种种冲击影响的同时,红树林湿地生态系统以其调蓄水源、调节区域温湿度、降解环境污染物质等生态服务功能,为我们构筑一道防御灾害的天然屏障。结合气候变化对泉州湾河口湿地红树林的可能影响,围绕良性维持泉州湾红树林生态系统的关键因素,提出泉州湾河口湿地红树林生态系统应对全球气候变化的对策。
3.1 促进公众参与红树林湿地保护
泉州湾红树林湿地为泉州市的环境、经济和社会做出了巨大贡献,可作为泉州建设绿色生态文明城市的金质名片。当前泉州湾红树林的环境保护工作多是以自上而下的方式,单靠政府的力量不能根本解决湿地保护的危机,“公众参与”对于泉州湾红树林的保护是极有必要的。泉州湾红树林湿地紧挨人们的生产和生活区,一方面由于沿岸群众的海事活动频繁,其对红树林湿地的生态服务功能与价值还没有达到普遍的认识水平,破坏红树林的行为时有发生;另一方面,红树林湿地的保护工作有时会和沿岸居民的社会生产活动产生某些矛盾,公众全面参与红树林湿地保护可以促进理解和沟通,提前解决一些可能出现的冲突问题。
关于公众参与泉州湾红树林湿地保护的建议有以下几条:一是加强红树林湿地保护的宣传和教育工作,帮助公众认识和理解红树林湿地价值,并制定制度和政策,完善公众参与的具体条件、具体方式以及具体程序,开拓公众参与的渠道,保障公众参与的可行性和效果;二是制定政策鼓励民间环境保护组织的成立和发展,并建立民间组织参与红树林湿地保护的机制和程序,保障民间组织在湿地保护中的权力和义务;三是加强“泉州市泉州湾河口湿地省级自然保护区联合保护委员会”组织建设和专业指导,进一步发挥联合保护委员会的协调与综合管理作用;四是根据泉州湾红树林保护的实际情况,面向全体相关利益个人和群体,建立公平有效的“利益补偿机制”和“协商对话机制”;五是学习和借鉴国内外具有先进性、示范性的公众参与红树林湿地保护的技术和管理经验。
3.2 科学规划、合理布局,有计划地开展退堤还滩造林工作
根据可持续发展的理念,结合泉州湾河口湿地自然条件和社会经济发展情况,因地制宜,保持泉州湾滩涂生态系统的多样性,科学规划、合理布局,逐步开展退堤还滩工作,有计划地将泉州湾红树林群落后方的堤坝拆除,修复自然生态环境,以应对全球气候变化造成的红树林生境萎缩,给予红树林适宜的后退之路。从滩涂造林至成林,需要花费大量的精力和资金,加强和巩固红树林造林成果,利于有效抵御全球气候变化导致可能发生的海啸和风暴潮等自然灾害和不良影响。在开展退堤还滩造林时,对于桐花树和白骨壤这两个具有国际特殊分布地位的泉州湾本地红树植物种应当给予更大的培育力度。
3.3 发展低碳经济,推行清洁生产,加强湿地污染的修复和治理
我国在2009年12月的哥本哈根会议之前就宣布,到2020年,GDP的CO2强度下降40%~45%,这是我国统筹国内可持续发展和应对全球气候变化的战略选择。针对全球气候变化可能为泉州湾红树林生态系统带来的环境问题,建议建立泉州湾流域低碳企业体系,发展低碳经济,推行清洁生产,减少污染物质的产生。控制泉州湾流域及上游区域洛阳江和晋江流域的工业、交通等行业的氮排放和硫排放,以及二氧化碳和甲烷重要温室气体的排放等;控制泉州湾流域及上游区域的工业、农业、养殖业和生活等污水排放,控制湿地污染及河口海湾富营养化的产生。红树林湿地对环境污染物有较好的净化作用,但如果吸纳累积过多的污染物超过其净化能力和耐受阈值时,红树林湿地会由污染物的汇变成污染物的源,其生态功能会受影响。因此对污染较严重的湿地区域要加强修复治理,以恢复其应有的结构和功能。
3.4 加强泉州湾红树林病虫害及外来入侵生物的研究与监控工作
全球气候变化为泉州湾红树林虫害的发生以及外来物种的入侵都创造了有利条件。目前对于泉州湾河口湿地红树林生态系统来说,虫害桐花树毛颚小卷蛾和入侵物种护花米草是研究和监控的重点对象。研究与监控工作可以包括对研究对象的分布、生活史、种群动态、种间竞争、生理行为、物种表现型和基因型、物种扩散能力等方面。
3.5 加强对泉州湾红树林生态系统应对全球气候变暖的适应机理研究
应对气候变化问题要大力依靠科学技术,准确的科学研究成果可以为泉州湾流域的可持续发展战略提供可靠的决策依据和重要的科技支撑。结合全球气候变暖带给泉州湾红树林生态系统的可能影响特点,可以运用数学模型、野外调查以及实验室室内分析测试等多种研究方法对泉州湾红树林生态系统从生态系统、群落、种群、个体、细胞、分子等水平进行适应机理的研究。
参考文献:
[1] 黄宗国. 海洋河口湿地生物多样性[M].北京:海洋出版社,2004.
[2] 王文卿,王瑁 . 中国红树林[M].北京:科学出版社,2007.
气候变暖已经成为了一个全球性的气候问题,受到越来越多的人的关注。而二氧化碳是造成温室效应的主要气体,温室效应是近半个世纪以来热门的研究课题,也是关系全球环境的重要问题。由于人类对燃料使用量的日益增加,向大气中排放的CO2越来越多,同时,人类对森林的大量砍伐,造成地球上的森林面积急剧减少,植物对CO2的光合再生作用日趋减弱,大气中CO2的浓度逐步升高,致使全球气候变暖,导致温室效应,从而对全球的生态系统产生了一系列的影响,直接危害全球工农业生产、人类健康和生存环境以及生物物种。中国政府承诺到2020年单位GDP 的CO2排放量要比2005年降低40%~45%,并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划;从另一个角度看,CO2又是重要的C1资源及化工原料。因此,如何变废为宝、综合利用CO2已经成为人们普遍关注的问题。扬子石化乙二醇装置采用美国SD公司专利技术,于1987年建成投产,1999年8月完成扩容改造,生产能力增加到24万 t/年;2013年3月,新增18万 t/年环氧乙烷改造装置投产,形成两套氧化系统、一套环氧乙烷精制系统、一套乙二醇精制系统,年产40万 t当量环氧乙烷的规模。在生产过程中,乙烯可以部分氧化生成环氧乙烷或完全氧化生成二氧化碳和水,环氧乙烷本身也可以氧化为二氧化碳和水。由于二氧化碳在循环反应气中的含量过高会抑制氧化反应,因此在工艺上使用碳酸钾溶液进行吸收和解吸,最后排放到大气中。
1 环氧乙烷/乙二醇装置副产二氧化碳的计算
根专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net据环氧乙烷催化剂使用寿命周期的特性,在催化剂使用初期,平均选择性高,副反应少,副产二氧化碳少;在催化剂使用末期,平均选择性低,副产二氧化碳多。下面分别就催化剂使用初、末期数据对二氧化碳生成量进行计算说明,详见表1。
1#氧化系统催化剂末期粗二氧化碳排放量为15t /h,2#氧化系统催化剂末期粗二氧化碳排放量为9 t/h,催化剂末期二氧化碳生成量为:15×80.54%+9×80.30%=19.308 t/h,催化剂末期全年排放量约15.45万 t。
由此可见生成二氧化碳的量是很大的,尤其是在催化剂使用末期、选择性较低的情况下副产二氧化碳的量是催化剂初期的1.5倍。如果二氧化碳直接排放到大气中,不仅对装置形象造成了负面影响,也造成了碳资源的浪费,增加了温室气体的排放。
2 二氧化碳的回收
2.1 回收的必要性
乙二醇装置氧化反应生成的废气CO2,原始设计放空大气,1995年增加了CO2压缩机C-201,将CO2送往乙烯装置用于中和废碱,但仅能用总量的1/3,还有2/3的量放空。
2009年,扬子石化与BP合资建设年产500 kt醋酸装置,与之配套的一氧化碳装置同步建设。CO2作为重要的C1资源,可作为生产一氧化碳的原料,减少天然气使用量。2010年4月,新增二氧化碳压缩机C-260建成中交,将富余的二氧化碳气体输送到一氧化碳装置作为生产原料。
2013年扬子乙二醇18万 t/年环氧乙烷改造装置建成投产,形成两套氧化系统、一套环氧乙烷精制和乙二醇精制系统,年产38万 t当量环氧乙烷的生产规模,同时二氧化碳排放量进一步增大。
新增18万 t环氧乙烷改造装置按原有设计,CO2脱除系统所产CO2将全部放空,根据当前扬子石化物料综合利用情况,1#氧化系统产生的CO2不能满足芳烃厂CO装置的生产需要,同时二氧化碳压缩机目前出口流量只有设计的一半(4 000 NM3/h左右)。
2.2 回收的可行性
根据新增18万吨环氧乙烷改造装置CO2排放工艺条件(见表2)和乙二醇装置CO2回收压缩机C-260设计能力专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net:压缩机排量为8 228 NM3/h(正常输送量为12.7 t/h),入口压力0.07 MPa,入口管线操作温度45 ℃,公称直径为DN500。可增设18万 t环氧乙烷改造装置CO2脱除系统至C-260的输送管线,有效利用新装置所产CO2,减少温室气体排放,多创效益。
2.3 工艺流程简介
乙二醇装置两套氧化系统碳酸盐再生塔T-220/T-2220脱除的混合气(主要为CO2)经空冷器E-221/E-2221冷却脱水后,一起进入二氧化碳压缩机C-260前冷凝器E-261进行冷却,冷却后的气体进入前分离器D-261将水分脱除,之后CO2气体以微负压进入C-260,获取动力后经后冷却器、后分离器后外送至芳烃厂一氧化碳装置。为防止压缩机的喘振,出口气体经后分离器后一部分经防喘振阀CPV-271回到压缩机入口,可通过调节此阀门开度调整压缩机运行状态。如图1所示:
3 经济效益核算
3.1 基础数据及取值说明
4 结 语
乙二醇装置副产CO2如果直接排放至大气,会造成严重的环境污染,又浪费了宝贵的碳资源。扬子环氧乙烷/乙二醇装置CO2的回收与利用,是企业实现清洁生产的必然要求,是社会发展的需要。从分析到最终的实践证明,通过CO2压缩机,将乙二醇装置富余的CO2气体输送到一氧化碳装置作为生产原料,可实现低投入高回报,对企业、对环境、对社会都是非常有益的。
CO2的回收利用还有许多更为广阔的领域可以去开发、去运用,充分回收、利用外排CO2,可以为我国的企业创造更高的经济效益和更好的社会效益。
参考文献:
关键词:气候变化 经济
论文正文:
气候变化中国经济论文
1、数据来源以及处理方法
本文的主要数据源是年鉴资料(1992~2006)、公报资料(1991~2005)以及中国国家统计局、农业部和国家发展与改革委员会等部门公布的统计资料(1991~2005)。依据以上数据源,整合为与气候变化相关的8种影响,即洪涝、干旱、台风、风暴潮、风雹、低温冻害、病虫害和火灾对农林牧渔业以及其他领域的直接影响。其中的小部分资料为量化非经济指标,参考了1991年以来《中国物价年鉴》的统计价格,先将直接从数据源中获得的量化非经济指标转化为与该时期价格相匹配的量化经济价值指标,然后将量化的经济指标与统计资料中直接获取的经济指标按照以上的分类计算得到各种影响的经济损失,8种影响的直接经济损失总和即为气候变化的经济响应评估值。
2、结果分析
2.1气候变化对中国农业经济的直接影响1991~2005年气候变化对农业经济的直接影响1992~2005年洪涝灾害造成的农业直接经济损失在214亿~1159亿元之间,经济损失的上升趋势不明显;1991~2005年干旱造成的农业直接经济损失在102亿~603亿元之间,经济损失呈上升趋势;
1991~2005年风雹、低温冻害造成的农业直接经济损失分别为24亿~90亿元、8亿~74亿元,经济损失呈上升趋势1991~2005年农作物病虫害造成的直接经济损失在138亿~245亿元之间,1991~2000年经济损失呈上升趋势;1994~2003年台风造成的农业直接经济损失上升趋势不明显,经济损失为3亿~58亿元在全球气候变暖的大背景下,中国近百年的气候也发生了明显变化,年平均气温升高了0.5℃~0.8℃,略高于同期全球增温平均值,近50年来气候变暖尤为明显。
年均降水量变化趋势不显著,但区域降水变化波动较大。主要极端天气与气候事件的频率和强度出现了明显变化。农业是对气候变化反应最为敏感的领域之一。1991~2005年干旱、病虫害、风暴和低温冻害对农业造成的直接经济损失均呈现上升趋势,洪涝和台风的损失上升不明显。在未来气候变暖的大背景下,极端高温事件将增加,未来的干旱和洪涝灾害亦将增加。农业生产将更加不稳定,产量波动增大,农业生产布局和结构将出现变动,种植制度和作物品种将发生改变,农业生产条件将发生变化,农业成本和投资需求将大幅度增加。受气候变化影响,农业遭受的损失会更加严重。
2.2中国经济对气候变化的响应1991~2005年洪涝灾害造成的直接经济损失在623亿~2551亿元之间,经济损失上升趋势不明显;1991~2005年干旱造成的直接经济损失在102亿~603亿元之间,经济损失呈现上升趋势1995~2005年台风造成的直接经济损失在54亿~900亿元之间,经济损失上升趋势不明显;1991~2005年风暴潮造成的直接经济损失在13亿~308亿元之间,经济损失呈上升趋势;1991~2005年农作物病虫害造成的直接经济损失在138亿~245亿元之间,经济损失呈上升趋势;1991~2003年森林病虫害造成的直接经济损失在33亿~88亿元之间,经济损失呈下降趋势;
1996~2002年草地病虫害的直接经济损失在6亿~30亿元之间,经济损失呈上升趋势;1991~2005年风雹造成的直接经济损失在5亿~138亿元之间;1991~2005年低温冻害造成的直接经济损失在16亿~180亿元之间;1991~2003年森林火灾造成的直接经济损失在1亿~17亿元之间,经济损失呈上升趋势;1996~2002年草地火灾造成的直接经济损失在0.06亿~1.25亿元之间,经济损失呈下降趋势(1991~2005年因气候变化造成的直接经济损失在932亿~3570亿元之间,经济损失呈明显上升趋势;相当于当年GDP的1.08%~5.70%,比重呈下降趋势。GDP年际增长率呈下降趋势,而与气候变化相关的直接经济损失年际变化率呈上升趋势。在GDP增长过程中,因气候变化造成的直接损失显著抑制国民经济的增长,成为削弱经济增长的一个不可忽视的因素。
3、结论和讨论
3.1结论
以国家权威部门的统计资料为基础数据,分析气候变化对中国经济的影响,结果表明:近15年来气候变化对中国经济的影响在加剧。1991~2005年期间与气候变化相关的自然灾害造成的直接经济损失在932亿~3570亿元之间,呈明显上升趋势;所占GDP的比重为5.70%~1.31%,呈下降趋势。在此期间,干旱、农作物病虫害、草地病虫害、风暴潮、森林火灾的直接经济损失呈现上升趋势;洪涝灾害和台风上升趋势不明显;森林病虫害和草地火灾呈下降趋势。2000年以来自然灾害的直接经济损失一直稳定在相当于GDP1.08%~2.05%的水平,气候变化对国民经济存在不可忽视的负面影响。
3.2讨论
据《中国灾情报告》统计,我国每年仅气象、洪水、海洋、地质、地震、农作物病虫害、森林灾害等7大类自然灾害所造成的直接经济损失(折算成1990年价格):50年代平均每年约480亿元,60年代平均每年约570亿元,70年代平均每年约590亿元,80年代平均每年约690亿元,90年代前5年平均每年约1190亿元,经济损失逐年增加。建国近50年来,各种自然灾害经济损失高达25000多亿元,平均每年造成的损失大约是平均GDP的3%~6%,财政收入的30%左右,是发达国家的数十倍。
我国GDP连续多年保持8%的高速增长,但各种灾害造成的损失也在逐年上升。1989~1996年,中国每年因自然灾害所造成的损失占GDP的比重在3%~6%之间,平均为3.9%。
所不同的是,与气候变化有关的自然灾害不包括地震、赤潮、人为诱导的地质灾害和火灾等。1991~2005年由气候变化引起的自然灾害造成的直接经济损失在932亿~3570亿元之间,经济损失呈明显上升趋势;损失相当于当年GDP的1.31%~5.70%,呈下降趋势。尤其在2002年GDP首次突破10万亿之后,2003~2005年GDP保持13.96%、16.99%和33.55%高增长率的情况下,2000年以来经济损失一直维持在GDP1.08%~2.05%的水平上,直接经济损失对我国GDP的负面影响并没有随着经济迅速增长而减弱。
我国目前观测到的气候变化影响远不止上述8种,还有:20世纪50年代以来,沿海海平面上升速率为1.4~3.2mma-1,西北冰川面积减少了21%,西藏冻土层减薄,最大可达4~5m,四川、青海和甘南草原产草量下降;20世纪80年代以来,春季物候期提前2~4d,海南和广西还发现珊瑚白化现象,六大江河实测径流量都呈下降趋势;20世纪60年代以来,祁连山山地森林面积减少16.5%,林带上升400m,覆盖度减少10%,西南地区、三江平原和青海的湿地面积减少,功能衰退,气候变化对虫媒性疾病的发生和发展产生了很大的影响。
洪涝灾害后,感染性腹泻,如霍乱、痢疾、伤寒、副伤寒等病例增加。这些由气候变化引起的缓变性影响尚没有从经济的角度开展研究,若不采取应对和缓减措施,其中一些影响将给人类的生存环境造成致命的毁坏,功能的衰退或丧失造成的潜在价值损失可能也远超过直接经济损失。我国未来的气候变暖趋势将进一步加剧,与2000年相比较,2020年年平均气温将升高1.3~2.1℃,2050年将升高2.3~3.3℃;未来50年年平均降水量将呈增加趋势,预计到2020年,全国年平均降水量将增加2%~3%,到2050年可能增加5%~7%。未来100年,极端天气与气候事件发生的频率可能性增大;干旱区范围可能扩大、荒漠化可能加重;沿海海平面仍将继续上升,青藏高原和天山冰川将加速退缩,一些小型冰川将消失;草原承载力和载畜量的分布格局将发生变化;
主要造林树种的分布发生变化;河流的径流量下降,平均年降水量偏少,以及海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、湖泊面积萎缩、海水入侵、海岸侵蚀、冻土融化、河湖冰迟冻与早融、中高纬生长季延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物的开花期提前,冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带雨林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等仍面临适应能力有限的问题,容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏危险,缓变性的经济影响随气候变化的加剧继续加重。未来加强研究其经济影响对全面认识、正确看待气候变化影响至关重要,但是评价难度也远大于直接突变性经济影响,需要各国给予足够的重视,加强国际间的交流与合作。
从我国15年来GDP的增长率与气候变化直接经济损失增长率的变化趋势来看,我国GDP增长率逐渐下降,气候变化带来的直接经济损失增长率逐渐上升。随着国家应对气候变化方案、控制温室气体排放等政策性措施的实施,以及节能减排技术的进步,经济损失增长率应该会有所下降。
但是,目前灾害直接损失没有统计毁坏设施的灾后重建和修复费用,还有一些没有从经济的角度量化到已有的直接影响。因此,对直接经济影响的评估值可能比其真实值要小得多,实际经济损失值增长可能会更快。随着20世纪90年代以来灾害评估方法的改进和认知水平的提高,以及对灾害影响的研究愈来愈受到重视,前期的直接经济损失缩微化的程度可能比后期要大得多。
目前世界各个国家在经济的发展过程中面临着很多问题,比如说人口问题、粮食问题、环境问题等。而环境问题无疑受到了更多的重视,因为日益严重的环境问题已经影响到了人类的生存和发展,甚至威胁到了人类的生命。曾经有人指出,未来毁灭地球的可能不是战争,而是日益严重的环境问题。所以说在地理教学中渗透环境道德素质教育刻不容缓。
一、把环境观教育渗透整个地理教学过程中
我们地理学是研究地球表面的地理环境,以及人类与地理环境之间的关系的一门学科。而地理环境中的各个地理要素是互相联系、互相影响和互相制约的,具有整体性的特征。人作为自然环境的一部分,要维护好这种整体性。但是本文由收集整理我们人类要发展经济,就不可避免地要在生活和生产的各个方面影响环境,而片面追求经济增长的结果必将导致资源短缺、生态破坏、环境污染等一系列环境问题。所以在地理教学中要把可持续发展的思想贯穿始终,做到因地制宜,因时制宜。我们地理必修一是自然地理,着重阐述了宇宙、大气、海洋、陆地四大环境的性质、特点、分布、运动规律及其相互的关系。实际上这一部分知识为我们奠定了环境教育的基础。必修二被称为人文地理,人类的工业、农业、交通、城市等生产活动无时无刻不在影响着环境,而它们的合理发展蕴含着丰富的人地和谐的思想。而必修三的区域地理的若干案例实际上就是可持续发展思想的具体体现——生态可持续发展、经济可持续发展、社会可持续发展。所以说我们地理教师在教学中要吃透教材,充分挖掘环境教育的素材。讲到对流层时要强调“逆温”现象及造成的大气污染现象,向学生讲述“玛纳斯河谷烟雾事件”,使学生认识到这些环境问题产生的原因及其危害性;在讲到全球气候变暖时要让学生充分认识到其所造成的各种危害,在此基础上探究全球气候变暖的元凶——二氧化碳含量的增多,再进一步探究二氧化碳增多的原因是废气的肆意排放及人类对地表植被的破坏;讲到水资源时可以其时空分布特点及水循环的周期性来启迪学生认识到水资源并不是取之不尽、用之不竭的,所以要节约用水,避免浪费;在讲到“工农业的区位选择”时要让学生从正反两方面讨论影响区位选择的各种因素;讲到交通运输的区位选择时要让学生认识到其合理的布局实际上就是保护生态环境的体现;讲城市化时要让学生认识到其可能对大气、水运动产生的不良影响:比如说城市热岛、城市环境的污染、城市内涝的多发等。另外在地理教学中与环境直接相关的问题要充分利用多媒体教学的优势,比如说在讲到滑坡和泥石流时,学生对这两个概念较难区分,此时就可以发挥多媒体能反映直观及动态的优势,利用其动态变化过程直观地反映出两者的区别及联系、产生的原因、治理的具体措施等。
二、通过各种活动提高环保意识
可由学校领导牵头,地理老师负责成立环保社团组织,让学生走出课堂,积极参加各项活动,从而开阔学生的视野,增强其感性认识,提高学生的环境保护意识。可利用节假日进行环境观测、野外考察、郊游等活动,让学生真实地感受到环境问题的严重性,从而自觉树立环保意识,增强忧患意识和责任心,投身环保
行动。在这个基础上,由这些核心成员带动,通过具体的行动来带动大家一起参加环保。比如说为了唤醒学生的节水意识,可在学校的每个水池、卫生间、食堂等醒目地点张贴一些温馨提示,在水池旁可张贴:“请节约用水并及时关好水龙头,否则有可能会造成局部地区‘洪涝’灾害”。为倡导学生拒绝白色污染,开展自制购物袋、禁止带一次性饭盒进校园等活动;可利用学校宣传栏、黑板报、校报、广播站等各种媒介宣传环保的重要性;举办各种有关环境保护的摄影、漫画、环保资料、剪报、论文、诗歌朗诵等展览和比赛活动;举行环保主题班会,环境专题讲座等,普及环保科学知识;另外还可利用适当的时间观看环保影片,如《可可西里》《2012》《后天》等,让学生通过影片受到震撼。通过这一系列的活动,可使课堂的理论知识内化为学生环保的实际行动。
三、通过时政热点,在地理教学中贯穿环保思想
[关键词]四川省 碳排放量 产业结构调整
全球气候变暖的事实已经引起国际社会的高度重视。随着对全球变暖这一现象的不断深入研究和分析,科学家们认为,大气层中的二氧化碳等温室气体的大量积聚是全球气温升高的主要原因。因此,抑制二氧化碳等温室气体排放量的增长速度已经成为世界各国为减缓气候变化不可推卸的责任。
中国要完成到节能减排任务,时间很紧迫,要付出艰巨的努力,必须从“质”的角度优化产业结构来推动经济增长,实现国民经济的“又好又快”的发展。
四川省是中国西部第一人口大省,也是我国资源大省和经济大省。作为西部的重点发展地区,四川省在碳减排任务上必然需要担起相当重的责任。四川省在“十二五”节能减排综合性工作方案中指出,要严格控制温室气体排放,倡导低碳生活,尤其是要做好重点产业、企业及项目的节能减排工作,按照低碳绿色的方向来进一步转变四川省经济社会的发展方式和老百姓的生活方式。显而易见,产业结构的优化和调整,既是促进经济有效发展的有力保证,又是减少温室气体排放的必要途径,具有非常重要的现实意义。
一、四川省产业结构现状分析
四川省是中国西部第一人口大省,也是我国资源大省和经济大省。改革开放以来,四川省经济发展水平不断提高,产业结构不断调整,农业发展和工业发展比翼齐飞,同时,第三产业比重持续增长,人民生活水平得到极大的提高。本论文主要对1978~2011年四川省三大产业的产业结构及其内部结构做系统的分析。
图1-1显示了四川省1978~2011年间三大产业结构的演变趋势。从图中产业结构变化的数据可以明显看出,总体上,四川省产业结构呈现是“第一产业减、第二产业增、第三产业先增后减”的态势:四川省第一产业比重,由1978年的44.5%下降到2011年的14.2%;第二产业自改革开放以来总体呈现的是稳步增长的状态,由1978年的35.5%上升到2011年的52.4%;第三产业走势有点小曲折,呈现出“先快速增长,后慢慢降低”的这样一种趋势,由1978年的20%攀升到2003年的41%,又由2003年的41%缓慢降低到2011年的33.4%。
二、四川省产业碳排放清单计算
论文采用IPCC法计算四川省2005-2011年三次产业能源消费带来的碳排放量,同时参考四川省2007年投入产出表,计算相关产业具体部门的碳排放情况。
(一)三大产业碳排放清单的计算
第一、把能耗实物量折算为标准煤
为了研究方便,本文在研究时上将消费能源限定为煤类、石油类和天然气三类,具体见表2-1:
《四川统计年鉴》中能源平衡表列出了四川省三次产业能源消费的实物量,在研究时需要把能源消费实物量折算为标准煤。具体计算公式是:
标准煤=能源消费实物量×标准煤换算系数
表2-2给出了三大产业具体能源的标准煤换算系数:
结合2006-2012年四川统计年鉴中的三大产业各种能源消费实物量,附表中给出了四川省2005-2011年三次产业相关能源消费实物量情况,对应表2-2中的标准煤换算系数,计算出四川省2005-2011年三次产业各自消耗三类能源的标准煤量,具体见表2-3、表2-4和表2-5:
表2-3:四川省2005-2011年煤类消费量(标准煤,单位:万吨)
第二、计算三次产业碳排放清单
根据上面三个表中的数据,结合前面章节中提到的碳排放系数,通过计算最后测算出四川省2005-2011年三次产业碳排放清单(表2-6)。
(二)产业部门碳排放清单的计算
本文在针对本部分内容进行研究时所采用的数据主要来源于2008年《四川省统计年鉴》三大能源平衡表中的能源消费量。计算方法与前面计算三次产业碳排放所用的方法相同,经过测算,得出四川省2007年三次产业内部42个部门碳排放清单,具体见表2-7:
从上表可以清晰地看出,第一产业的部门综合碳排放量还不及第二产业中大部分单个部门排放的碳总量多,第二产业中单个部门排放的碳总量比第一产业碳排放量综合量多的部门数量达15个。第一产业的部门综合碳排放量106.44万吨,而第二产业中煤炭开采和洗选业碳排放量为270.90万吨,石油和天然气开采业碳排放量为132.44万吨,金属矿采选业碳排放量为180.60万吨,食品制造及烟草加工业碳排放量为782.59万吨等等。第二产业中大部分部门都属于高碳排放行业,碳排放量在100万吨以上部门就有15个,其中年碳排放量超过400万吨的有8个,它们是食品制造及烟草加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、通用、专用设备制造业、交通运输设备制造业、通信设备、计算机等电子设备制造业、电力、热力的生产和供应业、建筑业。在第三产业各部门中,占碳排放量份额最大的是交通运输及仓储业,碳排放量在100万吨以上的部门就有4个(交通运输及仓储业除外),其中信息传输、计算机软件业、水利、环境和公共设施管理业、研究与试验发展业、综合技术服务业碳排放量比较小,均不超过不足5万吨,是名副其实的低碳排放清洁部门。
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【关键词】 建筑结构;内嵌管道式;空调系统;
生活水平的提高使得人们开始向室内环境的舒适性进行研究。人类在不断的发展过程中,经历了无数种利用建筑结构来调节室内空气的方式。其中,炕就是调节室内温度的一种应用结构,同时它也是一种非常典型的利用低品位能源来有效改善室内空气的建筑技术。而近几年由于机械工业制冷技术的不断发展与完善,机械式空调改善系统在生活中的应用也逐渐普遍起来了。这无疑会导致我国建筑耗能的不断增加,另外,全球气候变暖以及自然燃料物质的减少使得各个专家和研究者都在寻找新的低耗能技术,用以降低高品位能源的消耗,着重提高能源使用效率,缩减资源能源耗用成本。
低品位能源主要有地下水、夜间冷风、以及地下热源等等。其中有些低品位能源不需要进行机械来提供动力就可以达到收散能量的目的,例如,对夜间自然通风能源的利用就不需要外部机械来助力。而有些低品位能源的利用则需要有机械来提供动力,例如,水泵输送流体等,通过机械提供的动力将流体进行冷热量的交替循环,达到室内所需最适环境。总的来说,低品位能源的利用可以有效减少对常规机械空调系统的利用率,既能降低高品位能源的消耗又能有效的节约经济成本。
一、主动式利用低品位能源的内嵌管道式建筑结构的来源
在楼层的楼板、墙体、以及天花板处都有些许多内嵌管道,通过这些管道的循环流通,可以使管道内部流体进行冷热量的循环交替,在实际的管道利用中即使管道内部只有微小的温差也可以通过构建多个管道或者有效增大交换面积来实现对冷热量的大量收集,从而实现大量热能的交替循环。这就是通过内嵌管道来收集低品位能源进行室内空气有效调节的基本原理。由于这种内嵌管道需要机械水泵来提供水循环的动力,因此,就将这种运作结构称为主动式利用低品位能源的内嵌管道式建筑结构。这种建筑结构在西方国家的运用非常广泛,下面就通过对这种内嵌管道式空调系统的性能应用以及种类分析进行简单的阐述。[1]
二、内嵌管道式空调系统的类型及运用
内嵌管道式建筑体系就相当于一个能量交换器,它主要通过在管道中注入的水来与周围环境介质进行能量的交换。内嵌管道式建筑结构中采用的管道有三方面的应注意事项。其一,是管道材料的选用标准,管道是提供水热能传输的最重要载体,因此,管道材料的选用必须能保证其高效率的导热性,另外,管道是镶嵌在建筑物之间的,这必须要保证管道的耐压耐抗性能,同时管道的使用寿命也必须依据建筑物的使用而确定。其二,管道的管径也应按一定的标准来选用,在流量同等的情况下要通过适当的减小其摩擦阻率来减少水泵的压头,同时要保证管道内部的流体处于紊流的状态下进而维持水和管道内部的高效率导热性能。其三、管道内部的热水或者冷却水一般是采用地下热源交换器、地下热源、以及制冷机制冷等来产生。
1.开式系统外加冷却塔装置
内嵌管道式空调开式系统通常采用湿式冷却塔来制造冷却水。在实际的运用中,当管道周围的环境温度较低时,可以利用湿式冷却塔来制备冷却水,这种系统通常在夜间运作,当楼板或者天花板经管道水循环来达到降温的目的时,内嵌管道中的流体会将热量带走,最后经过冷却塔时实现流体的冷却。
一般来说,楼板、天花板、以及墙体都具有很大的热容性质,它可以在夜间积累冷能量供白天室内空气制冷使用,而白天管内水又会吸收室内人员散发出的热气,这就会使得室内的空气白天夜间都处在适度的范围之内。而在白天时,楼板或者天花板会将这些积累后的热量顺管道流体吸收后进入冷却塔,继而排放出去转供第二天使用。这种管道水循环式的交换体系可以将白天不需用的热量转化,实现了对低品位能源的有效利用,降低了传统空调系统中的高耗能。这种开式系统的效率虽然很高,但是在管道内部污垢处理方面却远不如闭式系统。[2]
2.闭式系统外加制冷、热泵装置
闭式系统中的管道内部循环水也可以经由制冷机来制备。首先,制冷机应提供给管道水循环系统高于其楼板表面空气的露点温度,这是为了有效防止天花板顶部结露而设的,其中循环水的温度可以低至于13度,这时制冷机会蒸发导致温度提高,极大的提升了制冷机的局部运行效率。与此同时,当房屋需要供热时,可以利用热泵来提供较低温度的热水,还可以与冷却塔装置并驾运行。[3]
在夜间时,如果管道周围的温度比较低,则可以将冷却塔装置投入使用,通过制备冷却水来有效的调降天花板的热度,并且可以将冷能量存储留至第二天白天使用。同样的运行方式,当白天室内温度过高时,要及时的将制冷设备投入制冷中,制备低温循环水以供天花板与楼板的耗用,以保持室内环境的舒畅。
综上所述,建筑结构内嵌管道式空调系统是一种不同于常规的新式空调系统,它主要是将空调系统中的管道结构设计在楼板或者天花板的混凝土中来增加管道內流体与混凝土之间的换热面积,这样做的优势在于当换热的温差过小时依旧可以获取较大的换热量。而在实际中,我们可以通过利用温度微高的冷水来运用于夏天的降温,利用温度较低的热水来应用于冬天的供暖,二者则可以通过低品位能源来进行获取。其中,能够提供这种空调系统的低品位能源主要是地下水、夏季自然冷源以及地下热源等等。另外,这种新式空调系统还需要水泵等提供动力的机械来保证其内部液体的循环运输,不仅大大降低了对高品位能源的消耗,还具有非常大的经济利用价值。
参考文献
[1] 徐新华,周利君,朱求源.《建筑结构内嵌管道式空调系统的技术与应用》——[建筑科学],华中科技大学,建筑环境与设备工程系,湖北省,武汉,100045.2009,25(10).
论文摘要 近年来,稻象甲已成为影响六安市金安区水稻生产的主要有害生物。介绍稻象甲的发生及危害特点,分析稻象甲近年来在金安区为害加重的原因,提出了综合治理措施。
有效控制有害生物的危害,是夺取作物高产的重要措施。近年来,随着各种农业新技术的推广应用以及农田生态环境的变化,危害水稻生产的有害生物也发生了较大变化,如水稻白叶枯病和三化螟的危害大大减轻,而稻象甲、稻曲病以及水稻生长的中后期病害呈逐年加重的趋势,逐步成为影响我区水稻生产的主要有害生物。笔者根据多年的观察和研究,初步掌握了稻象甲的发生特点和综合治理措施,现介绍如下。
1稻象甲的危害
2000年以前,稻象甲在我区仅零星发生,未构成危害,一般农民也不了解稻象甲;2000年后,稻象甲才逐渐被农民所认识,不少农民在作物种植过程中曾经深受其害。
(1)高梁育苗缺苗一半。2000年施桥镇旗杆村与安徽迎驾集团签定高梁种植合同。播种育苗后疏于管理,稻象甲防治不及时,10hm2种植计划,移栽5hm2,仅占合同生产任务的50%。
(2)早稻减产30%。2003年施桥镇金斗村桑朝阳户,1 700 m2双季早稻,抽穗扬花后,发现上部叶片叶尖逐渐发黄、早衰,谷粒不饱满,提前收割后减产约30%。农户不知原因,农技人员现场拔起稻桩检查,确认是稻象甲幼虫为害。
(3)育秧田受稻象甲为害,造成缺苗空田或迟栽改种,影响茬口和收成。
(4)直播田受稻象甲为害,基本苗不足,生育期推迟,危害严重田块翻耕补种、延误农时。2007年施桥镇河口村久户0.23hm2杂交中稻减产达1 000kg以上。
(5)玉米苗期受稻象甲为害后,造成缺苗或迟发,整齐度下降,成熟期推迟,减少产量。
2发生特点及为害症状
2.1发生特点
稻象甲又称稻象鼻虫、稻象虫,属鞘翅目象甲科异型亚科,不仅为害水稻,还能取食小麦、玉米、高梁、油菜以及稗草等多种作物和杂草。成虫咬食叶片,幼虫为害新根,以丘陵山区为害较重。我区1年发生1代,多以成虫在稻花、土缝、田边、杂草上越冬,4月中旬前后相继为害各种农作物。
2.2为害症状
稻象甲成虫以管状喙咬食水稻秧苗心叶,抽出后形成一排小孔,被咬稻叶易折断,漂浮水面,水稻分蘖后为害逐渐减轻,玉米、高梁幼苗为害症状与水稻秧苗为害症状相似。稻象甲幼虫为害水稻新根,被害稻株叶尖发黄,叶片枯死,严重时整丛枯死,稻穗不能抽出或形成秕谷,甚至成片枯死。
3稻象甲近年来为害加重原因分析
(1)全球气候变暖。我区冬季气温升高,有利于稻象甲越冬,越冬虫量增大。
(2)适宜越冬及栖息的场所增加。随着农村劳动力转移、农村燃料多样化、农机替代耕牛以及种植结构、耕作方式等变化,使整个农田生态环境变得更加有利于稻象甲的越冬和栖息。
(3)稻象甲食性杂。我区地形地貌复杂多样,农作物种类多,种植方式不一,给稻象甲提供了丰富的食料,对其生长发育及繁殖非常有利。
4综合治理措施
(1)清洁田园。通过铲草皮、割草或喷施除草剂等措施,破坏稻象甲越冬及栖息场所。
(2)午季作物收获后及时灌水翻耕,消灭部分虫源。
(3)水稻育秧田应尽量选择远离山坡、堤坎等杂草较多的虫源区,并相对集中育秧,减轻为害。
(4)适当推迟一季中稻播期,避开稻象甲为害高峰期,食源植物大量发生后,可以分散稻象甲为害;同时还可推迟水稻抽穗扬花期,避开7月下旬高温热害,增加结实率。
(5)喷撒农药时,不仅要对秧苗喷药,还要对秧田周围杂草喷药,能起到较好的杀灭和阻隔作用,对为害较重的田块,可增加用药次数。
(6)为提高农药的防治效果,可随药配用农田有机硅助剂“展透”,既增加叶片的农药附着率,又增加农药对害虫的渗透性。
(7)早中稻本田防治稻象甲可选用锐劲特、毒死蜱、三唑磷等,也可用有机磷和菊酯类农药混剂对水喷雾防治成虫取食叶片,拌毒土撒施防止幼虫为害水稻根部。
参考文献
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[2] 程满枝,张传根.皖南山区稻象甲回升原因及其防治技术[J].现代农业科技,2007(9):78,80.
[3] 黄玉富,高联义,尹祝生.稻象甲回升原因及其防治技术[J].植保技术与推广,1996(5):10-11.
关键词:气候变化;建筑能耗模拟;模拟气象数据模式
中图分类号:TU111.3 文献标志码:A 文章编号:1674-4764(2012)02-0110-05
Analysis on Simulation Meteorological Data Under Climate Change
LIU Da-long, LIU Jia-ping, YANG Liu, ZHANG Wei-hua
(Architecture school, XiAN University of Architecture and Technology, Xian 710055, P.R. China)
Abstract:Climate has a determining influence on building energy consumption. Since 1980s, the global climate has appeared excessive warming, which inevitably causes the change of building energy consumption. The climatic simulation was used to forecast meteorological data from 2021 to 2050 for five cities in China. The five cities represent five different climate types in China. According to the Analysis of Energy Efficient Meteorological Year (AEEMY), model of meteorological data for building energy simulation based on TMY2 was presented. At the same time, meteorological data for DOES was also made from 1971 to 2000. A high residential building was respectively simulated in five cities under two kinds of meteorological data by using DOE2 software. The model of simulation was proved by the simulation result.
Key words:climate change; building energy consumption simulation; model of simulation meteorological data
气候是决定建筑能耗的关键因素,特别是对建筑的采暖和空调能耗。20世纪80年代以来,全球气候发生了异常变化,气温过度变暖,导致自然灾害频发,人类生存的自然环境不断恶化。在如此突变的气候条件下,建筑能耗必将随之发生显著变化。变化的建筑能耗将会使建筑节能设计面临新的挑战,这是建筑节能领域备受关注的问题,国内外学者相继展开多项研究。
目前对于气候变化下建筑能耗的研究主要采用静态能耗计算方法度日法。文献[1-3]使用采暖度日数和空调度日数研究了世界各个地区温室气体引起气温升高对于建筑能耗的影响。这些研究基本都得出了采暖能耗降低,但降温能耗升高且高于采暖能耗的规律。此外有些学者采用统计方法来研究气候变化对建筑能耗的影响。2005年Ruth和Lin[4]对美国马里兰州气候变化下的能耗需求进行了研究,马里兰州具有巨大的空调降温和采暖能源需求,研究采用时间序列方法预测了马里兰州2005-2025年间采暖和空调能源需求量,该研究也得到了上述能耗变化规律。2009年Lam等[5]对香港商业办公建筑未来的能耗进行了研究。该研究通过一个由气温、湿球温度和太阳总辐射组合气候因子与建筑降温能耗之间的回归模型,得到在SRES B1情景下,2009-2100的年平均空调负荷将比1979-2008的年均值要高9.1%,建筑总能耗量增长4.3%。研究还发现随着气候的变化,建筑负荷和能耗量的季节性差异将变得越来越小。
上述研究表明随着气候变暖,建筑能耗将会发生明显的变化。但上述研究主要是以历史气象数据为基础来推算未来建筑能耗的变化趋势,而很少采用未来气象来预测建筑能耗。在现有的建筑能耗分析方法中,动态建筑能耗模拟是主流研究方法,该方法在逐时室外气象条件下,计算满足室内环境要求的环境控制设备需要的全年逐时能耗量,它对于计算、预测和评估建筑的能源消耗变得越来越重要[6]。虽然建筑能耗模拟是目前计算建筑能耗的有效方法,但是因为受到缺乏准确详实的未来模拟气象参数的限制,该方法很少被用于研究气候变化下的建筑能耗研究领域。 、
1 建筑能耗模拟气象数据模式
为了将该动态能耗模拟方法应用于气候变化下的建筑能耗计算。必须获取满足模拟条件的、准确的、逐时的未来气象参数。模拟气象参数模式是获取一个地区代表性气象数据的方法,能够从长期的气象资料中挑选出代表当地气候规律的全年逐时、能够满足能耗计算需要的多项气象参数。
1.1 节能分析气象年模拟气象参数模式的提出
目前多数主流建筑能耗模拟软件DOE-2,Energy-Plus,DeST等使用的模拟气候参数模式是TMY2(Typical Meteorological Year 2)。TMY2是20世纪90年代美国国家可再生能源实验室分析研究组(National Renewable Energy Laboratorys Analytic Studies Division)资源评估项目的研究成果。TMY2使用Sandia方法来挑选代表性气象数据。Sandia方法的核心是在相当长1个时期(通常为30 a)的气象数据中,从不同年份中挑选出12个典型气象月,然后由其组成1个完整的典型年,这个典型年是一个虚拟年。以1 a的气候数据来代表该地区30 a内的气候特征,这样便于模拟计算。
设计之初TMY2计划用于太阳能转换系统或者建筑环境控制系统在不同系统类型、不同系统配置和在不同地域环境下的系统运行性能之比较。后来TMY2因为具备当地长期气候的代表性,其太阳辐射、空气温度与风速等气象数据的发生频率分布与过去多年的长期分布相似;同时各参数间的具备较强的关联相似性;还能够使建筑物全年热负荷及能耗计算结果具备代表性,被应用于建筑能耗的模拟计算。但是在建筑节能分析中,发现使用TMY2模式的气象数据存在以下问题:
1)在挑选典型月时太阳辐射的权重系数占到了一半,所占比重过大。中国各地气象状况相差较大,各地太阳辐射资源也存在较大差异,相同地区还存在太阳辐射的季节性差异。而太阳辐射也不是所有地域建筑的主要可利用能源,所以太阳辐射的权重系数所占比重过大。
2)在挑选典型月时各主要气象参数比重在不同地区、不同季节都是固定不变。研究表明气候存在非常明显的地域性特征,中国则因地域辽阔表现的更为显著,在挑选典型气象月时,各地的气象参数比重有所差别。因此对各地的典型气候的研究不能以固定不变的比重方式来进行,应该考虑到地域差异和季节差异。
基于以上分析,提出了新的模拟气候数据模式——节能分析气象年。
1.2 节能分析气象年模拟气象数据模式的构成
节能分析气象年(Analysis of Energy Efficiency Meteorology Year,AEEMY)模式的基本思想与TMY2相同,根据当地相当长一段时期内的气象数据,先挑选出12个节能分析气象月,然后组成一个“节能分析气象年”。
节能分析气象月的挑选以平均气温、水平面太阳总辐射、大气压和相对湿度4项气象参数为选择依据,以主成分分析为理论根据,来确定各地4项气象参数作用于建筑能耗的组合系数。主成分分析是统计学中的一种常用方法,它的基本任务是根据样本的观测值确定应该构造多少个综合指标(主成分),并构造出各主成分的表达式[7]。主成分分析是对于原本提出的所有变量,以尽量紧凑的变量形式来表达现实问题的函数关系,使得变量能够最大限度地、独立地反映现实问题的某一方面,而且尽可能保持原有的信息。
采用主成分分析方法计算出4项气象参数的组合系数之后,计算4项参数在每个月的累年平均组合值和历年组合值,两者差值最小的月份即为该月的节能分析气象月。差异最小是指各考察月4项参数的组合值与该月4项参数累年平均值组合值的差异最小,在差异最小的判断中有一个很重要的概念就是4项参数的组合值,该组合值通过主成分分析获取4项参数各自的组合系数,然后通过4项参数的线性组合得到。在参数组合值的计算中,各地4项参数的权值不是固定的不变的,分别通过分析各地的长期的冬季和夏季气象数据得到的,反应出了4项气象参数对于建筑能耗影响的地域性和季节性。节能分析气象月的挑选方法如公式(1)—(4)所示。
Li(j)=Pi(j)Wpi+Ti(j)Wti+Gi(j)Wgi+Ri(j)Wri(1)
L-i=P-iWpi+T-i(j)Wti+G-i(j)Wgi+R-i(j)Wri(2)
其中:Li(j)为j年i月4项参数的组合值;L-i:i月4项参数累年平均值的组合值;Pi(j)、Ti(j)、Gi(j)、Ri(j),分别为大气压、平均温度、水平面太阳总辐射和相对湿度j年i月的平均值;Wpi 、Wti、Wgi、Wri分别为为大气压、平均温度、水平面太阳总辐射和相对湿度各月的组合系数;P-i、T-i、G-i、R-i,分别为大气压、平均温度、水平面太阳总辐射、相对湿度i月的累年平均值
Di(j)=|Li(j)-L-i|(3)
AEEMYi=min(Di(1),Di(2),……,Di(30))(4)
其中:AEEMYi为第i月模拟气候月的当月年份。
节能分析气象年最主要的特点是考虑了不同地域、不同季节的气候因素对于建筑能耗作用的差异性,这点显著区别于目前主流的TMY2及其他模拟气象数据模式中对于典型气候的选择性。在这些模式中对于不同地域不同季节各气象参数的挑选权重始终保持不变。节能分析气象年的这一特点使得能够挑选中更加具有当地代表的典型气象数据,能够更加准确的反应出气候对于建筑能耗的影响。
论文使用1971-2000和2021-2050两个时期的气象资料,依据节能分析气象年参数模式,为中国5个气候区的5个代表城市挑选出来典型气象数据,然后按照DOE-2模拟软件中气象参数格式的要求制作了5个城市的DOE-2逐时模拟气象参数文件。
2 未来气象数据的获取
气候变化条件下建筑能耗模拟必须具备未来气候条件下的模拟用气象参数。采用气候模拟方法获取了未来的气候数据。气候模拟己成为开展气候变化研究的最重要手段之一,模式预测结果己具有很强的指示意义,多模式的集合结果也己经被证明更加可信[8]。文献[9]在研究黑龙江省未来气候变化预测时,也是采用多个气候模式的集合平均值作为数据源使用的。以3个全球海气耦合模式的集合平均值作为未来气象数据预测值,这3个气候模式较为符合中国气候的变化规律,其模拟结果较为准确,他们的集合平均值将会更接近中国的气候变化情况。所选用的3个气候模式分别为:MIROC3.2-MEDRES, UKMO-HadCM3 和ECHAM5, 其基本信息如表1所示。
使用集合预测结果得到了中国5个气候区代表城市2021-2050期间的模拟用主要气象参数。5个气候区每个选取了1个代表城市,5个代表城市如表2所示。5个代表城市的选区依据是:1)具有典型的气候代表性;2)在中国政治、经济、文化等方面处于重要地位。各气候选取的代表城市虽然只有1个,但是同一气候中各城市具有共同的气候特征,而且同一气候区建筑节能标准相同,建筑构造以及采暖降温方式基本相同,因此可以近似认为同一气候区中的不同地区在建筑能耗与气候的关系上基本相近。
3 不同气候条件下建筑能耗对比分析
3.1 模拟建筑及设置参数
模拟建筑的模型如图1所示,平面布局如图2所示,建筑为南北朝向,其围护结构传热系数、窗墙面积比、体形系数等限定性指标都满足各气候区节能标准要求。模拟建筑室内采暖计算温度18 ℃,采用连续供暖方式,采暖期为11月到翌年3月;室内空调计算温度26 ℃,采用间歇性空调制冷,空调期为5月到9月。分别输入1971-2000年期间和2021-2050年期间的模拟气象参数,使用DOE-2[10]在对5个代表城市对同一高层居住建筑进行了2个时期的能耗模拟。
3.2 不同气候条件下能耗模拟结果
模拟建筑在2种气象条件下5个城市的能耗值如表3、表4所示。
2021时期相比1971时期,各气候区代表城市建筑能耗的变化基本都呈现单位面积采暖能耗减少,空调能耗增加的趋势。在5个气候区中,严寒地区采暖能耗减少最多,平均每平米减少13.4 kWh;夏热冬冷地区空调能耗增加最多,平均每平米增加20.1 kWh。夏热冬冷地区热工总能耗增加最大,每平方米增加9.0 kWh。各气候区建筑热工总能耗的增加是因为空调能耗的增加高于采暖能耗的减少,以夏热冬冷的武汉为例,单位面积采暖能耗较少11.1 kWh/m2,而单位面积空调能耗增20.1 kWh/m2,使得单位面积热工总能耗增加9.0 kWh/m2。夏热冬暖地区采暖能耗减少18.8%,空调能耗增加5%,其余几个气候区采暖能耗平均减少18%,空调能耗平均增加23.6%。夏热冬暖地区主要以空调能耗为主,采暖能耗很少,虽然从比例上看采暖能耗减少比空调能耗增加的幅度大,但实际总能耗量还是显著增加,这与其他4个气候区建筑热工总能耗增加的表现一致。
3.3 模拟结果分析
中国居住建筑采暖能耗减少、空调能耗增加、而热工总能耗增加的主要原因是气候变暖。
各气候区代表城市在2001-2050这50 a间的温度增长如表5所示,可以看出各代表城市的温度都明显升高,这是导致中国各气候区建筑采暖能耗减少,空调能耗增加的主要原因。研究表明近50 a全球气候变暖的主要原因是人为的温室气体排放[11],温室气体能让太阳短波辐射自由通过,同时吸收地面和空气放出的长波辐射(红外线),从而造成地面温度升高。
进一步分析表3、表4模拟结果可以发现,在两种不同气候条件下,除过严寒地区的哈尔滨以采暖能耗为主外,其他气候区代表城市都是以空调能耗为主。表5中各气候区代表城市冬季和夏季的温度增长幅度相差不大,哈尔滨和昆明冬季的增温幅度还高于夏季,但是建筑热工总能耗却表现出空调能耗的增加明显高于采暖能耗的减少。这说明建筑降温需要更多的能耗。因此在气候变化下的未来,中国建筑节能的重点方向应该是空调节能,其节能的难度会增加。
寒冷地区北京的采暖能耗2021时期比1971时期出现了略微增加的现象,与其他气候区城市不同。这是因为北京地区在温度升高的同时冬季太阳辐射出现了较为明显的降低现象,两个时期的北京地区太阳总辐射变化如图3所示。太阳辐射是建筑主要的热源之一,它不仅能够使建筑围护结构表面温度升高,而且能够透过窗户进入室内成为建筑的直接热源。但是随着城市大气污染的加剧,特别是冬季由于采暖需要,大量的燃煤造成空气透明度显著下降;同时天空中云量增多云层变厚,也减少了到达地面的太阳辐射量。文献[12]通过研究近50 a来鄂尔多斯地面太阳辐射的变化,也得到太阳辐射减少的结论。因此北京地区冬季太阳总辐射较为明显的降低,造成建筑得热量减少,是造成北京地区采暖能耗出现略微增加的主要原因。
图3 2个时期北京AEEMY月平均总辐射
4 结 论
采用建筑能耗动态模拟方法研究了中国在气候变暖条件下居住建筑能耗的变化规律。在TMY2模拟气象参数模式基础之上,提出了节能分析气象年(AEEMY)模式,该模式体现了各地影响建筑能耗的气候要素差异、同时体现了气象要素的季节性差异,使其更加适合于建筑节能的能耗模拟计算。
使用气候模拟方法预测了2021-2050期间中国主要气候区代表城市的气象数据。使用节能分析气象年模式制作了1971-2000期间和2021-2050期间中国主要气候区代表城市的模拟气象参数。使用DOE2模拟了高层居住建筑在不同气候区2个时期的建筑能耗情况。模拟结果表明,随着气候的变暖,采暖能耗基本都呈现减少趋势,而空调能耗都呈现增加趋势,空调能耗增加量明显高于采暖能耗的增加量,建筑热工总能耗呈增加趋势。在未来气候条件下,中国建筑节能的重要方向是减少空调能耗。各气候中,夏热冬冷地区居住建筑总能耗最高,是今后建筑节能的重点区域。夏热冬冷地区是中国今后开展节能工作的重点区域,
将节能分析气象年模式与气候预测相结合有效拓展了动态模拟方法的使用范围,为研究中国未来气候变暖条件下建筑能耗变化规律,指导中国未来建筑节能设计和生态建筑设计提供了重要的研究基础。将会有力促进中国建筑节能技术的发展和进步。
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