wap for this page 欢迎访问 新闻活动报告网,社会动态新闻

当前位置:新闻活动报告网 > 能源 >

如何把更多碳留在未解冻冻土里:限制化石燃料的使用 ... 能源

能源     来源:网络     发布:2019-12-03 07:47:28     手机版

女童狗肉摊认出爱犬,荣威俱乐部,奥特曼激斗传1.5无敌版

来源:中科院之声

近年来夏季总是热浪滚滚,“最热年份”的各种记录不断被打破。我们的地球,没有最热,只有更热。

图2 冻结的大地

除了大家直接看到的地面冻结的土壤之外,还有一种分布广泛的冻土:多年冻土。

图4 多年冻土区地下冰图片

看到了吧?原来,冻土就“藏”在地表以下。

其实,多年冻土是指存在时间超过两年的温度低于0℃、含有各种物质的岩石或土壤,很多地区,多年冻土的存在时间可超过几万年。其垂直剖面示意图如图5。

图6 全球多年冻土区分布示意图(红色圆圈是我国青藏高原地区,这也是世界上最大的中低纬度多年冻土分布区)

多年冻土对水文过程有着重要的影响。在环北极地区,很多地表看起来含水量高,河流分布广泛。可是很多地方的年降水量(包括融化的雪)只有150-250 mm,如果没有多年冻土的存在,环北极地区将是一片荒漠。多年冻土冻结层的存在,阻止了土壤水分的下渗,因此水分浸润地表土壤时,就会形成沼泽和池塘,可以为植物生长提供水分。

图8 青藏高原不同多年冻土条件下土壤水分、温度和植被分布示意图

在多年冻土区进行工程建设,面临着许多挑战

多年冻土对工程的影响也很大。因为多年冻土深埋地下,且其厚度太大,人类在多年冻土区的工程只能建立在多年冻土层之上。

那么,问题来了。

随着全球变暖,多年冻土在不断退化,冻结层融化后,会导致地面沉降,从而影响到工程结构的稳定性。工程本身会对土层的结构产生影响,公路的沥青路面还会吸收更多的热量,加速多年冻土的退化。因此,在多年冻土区进行工程建设,面临着许多挑战(图9)。

图9 多年冻土区因沉降废弃的建筑物和沉降影响的公路

许多工程须在多年冻土区修建。因此,人们发展了一系列技术,用以提高多年冻土区工程的稳定性。例如:热棒(图10)、块石护坡(图11)、特殊工程设计包括管道的弯曲设计(图12)等。

图12 阿拉斯加输油管道的锯齿形设计和公路的无沥青路面

采用的这些措施目的是要能保证工程的稳定性,保证公路、铁路的安全运营,并使得工程后期的维护成本得到大幅度的降低(图13)。

图14 青藏高原多年冻土区土壤探坑剖面(40cm以上的土层有机质含量高,50-60cm和1.2m-1.4m都有埋藏的有机质层,1.6m以下为多年冻土层) 图15 多年冻土和陆地及大气碳库分布情况(Pg为10亿吨)

多年冻土区的巨大碳库和多年冻土的发育密切相关,其积累的必要条件就是多年冻土区的低温环境。多年冻土退化,意味着土壤温度升高,这会加速活动层中碳的分解,同时也使得多年冻土层中之前冻结的有机碳开始融化,并也被微生物利用分解。这些有机碳分解后会形成温室气体进入大气,从而进一步加速全球变暖(图16)。

图16 多年冻土区碳循环与温室效应的正反馈示意图

多年冻土的碳储量巨大,其变化足以影响到大气中温室气体的浓度。毫无疑问,温度升高会加速土壤中有机碳的分解。当然,温度升高在夏季会促进植被生长,在夏季能吸收更多的碳。但是,大部分研究表明,这部分吸收的碳不足以抵消土壤中释放的碳。也就是说,多年冻土退化和温度升高后,会整体上导致碳的释放。

如何把更多的碳留在未解冻的多年冻土里?对多年冻土区的碳进行固定显然不切实际,唯一可行的解决方案是限制化石燃料的使用和森林砍伐,以此减缓全球变暖。只有这样,才能减缓多年冻土的融化速率,从而为全球各个地区的人类争取更多的适应时间。

本文地址:http://www.hdjbxg.com/nengyuan/gxlnnnknr.html 转载请注明出处

上一篇: 7月11日亚洲380
下一篇: 中俄一起联手开创了历史 东线天然气管道正式通气

热门标签
    [:标签]

本站所有文章均来自搜索引擎和其他站点公开内容,如有侵权或表述不当,请联系并标明身份和情况后立即删除,E-mail:ainba_cn@163.com
copyright © 2012-2019 www.hdjbxg.com 新闻活动报告网 - 新闻活动报告网,社会动态新闻