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气温变化结论精选(九篇)

气温变化结论

第1篇:气温变化结论范文

关键词:伤寒论;温病;特殊发展阶段;瘀血治疗

中图分类号:R222.2 文献标识码:A

文章编号:1007-2349(2008)01-0005-02

近年来,大量的临床和实验研究证实:温病卫气营血的不同阶段,皆有血瘀现象存在,从而揭示了“血瘀是温病重要病理变化”的事实。但目前对于温病发展过程中瘀血的证治研究多侧重于血分证阶段,重视的是热瘀互结型瘀血的治疗,而对其他阶段瘀血的研究较少。笔者学习《伤寒求是》后,体会到《伤寒论》中瘀血的证治阐述对于温病特殊发展阶段中瘀血的治疗有着很好的借鉴和启示,现分述如下。

1 血分证阶段瘀血的治疗应重视苦寒清热活血法的使用

温病血分证阶段,热瘀胶结,血热至盛,迫血妄行是其主要的病机特点,但在研究血分证热瘀互结的治疗时,对热邪的清解仅限于威寒的犀角之类,而对苦寒的黄芩、大黄的使用则多采用谨慎的态度。众所周知,温病的发展过程中常存在瘀血结于下焦的病证,其实质也是血分证阶段比较特殊的一种热瘀互结类型,吴鞠通在《温病条辩》中仅以桃仁承气汤治疗,即仲景桃核承气汤去桂枝,增加丹皮、赤芍、当归等活血化瘀的药物。而张仲景在《伤寒杂病论》中对热瘀结于下焦的治疗,论述极为丰富详细,其创制的桃核承气汤、抵挡汤、下瘀血汤、大黄牡丹皮汤等均体现了清下瘀热以达到热去血活的目的,其中大黄与桃仁的配伍,具有可活血,可下热的特点,一方面可增加破散瘀血之功,另一方面可通下以泄热,共奏攻下瘀热之效,有利于热邪的清解和瘀血的消散,更重要的是二者的配伍使用更体现了中医祛邪的治疗思想,即因势利导,导邪下行,对邪气的治疗强调“就其近而出之”的治疗原则。所以《伤寒论》热瘀互结型瘀血的治疗思路对于温病血分证瘀血的治疗有着很好的借鉴和启示。已故的国内温病学者戴春福也指出:温病发展至营血分阶段,在清营养阴,凉血活血基础上加入苦寒解毒之品,可以明显提高活血化瘀的作用。

2 湿热类疾病的气分阶段应重视行气活血法的应用

温病按照是否夹有湿邪,可以分为湿热类温病和温热类温病,而在湿热类温病的发展过程中,湿热之邪极易困遏阳气,阻滞气机,使血液运行失常而导致瘀血的产生。瘀血与湿热之邪郁蒸,则可产生蒙上流下之变,上可蒙蔽于清窍,引起神志昏蒙;下可注于小肠,结于膀胱,使小便不利;内可蕴于肝胆,致胆液外泄,身目发黄;外可蒸于皮肤,热败肉腐导致脓疡。已故温病学者戴春福教授在其著作《温病学探究》一书中指出:“湿热类温病中血瘀的形成与湿阻、气滞、热灼有密切关系,湿阻与气滞均可引起血行不畅,血聚成瘀,湿阻与气滞致瘀是湿热类温病中不可忽视的一个病理变化”。可惜这种认识未引起时人足够的重视。而张仲景早在《伤寒杂病论》就非常重视和强调湿热夹瘀的病证治疗,他指出:“瘀热在里,身必发黄”。“伤寒七八日,身黄如橘子色,小便不利,腹微满者,茵陈蒿汤主之”。究其病机乃湿热内郁,血行不畅,气机郁滞。肝胆疏泄失常,胆汁外溢所致,故治疗时给予了清热利湿、活血化瘀的茵陈蒿汤。茵陈苦寒,清热利湿,并有疏利肝胆的作用,为除黄之要药。栀子苦寒,泻火除烦,通利三焦,大黄善于破结行瘀,推陈致新,泻热导滞,三药合用湿热去,瘀结开,小便利,黄自解。正如仲景所云“小便当利,尿如皂荚汁状,色正赤。一宿腹减,黄从小便去也”。可见,湿热与瘀血交结,气机阻滞是形成这类病证的主要病机。所以在湿热类温病的发展过程中,虽然病在气分,治疗时也应该重视行气活血法的使用。

3 血分证变证阶段瘀血的治疗应重视温阳益气活血法的应用

在温病血分证的发展过程中,如果治疗不及时或失治误治,出血太多,则很容易出现血分证的变证,即进入气虚阳脱、阴伤血瘀阶段,此时虚寒(阳虚气脱)、出血、阴伤、瘀血四个病理因素构成了血分证变证阶段主要病理变化,疾病的性质已经由实证、热证转化成了虚证、寒证,与血分证的病理性质截然相反,虚寒证已成为疾病矛盾的主要方面,是瘀血形成的主要原因。治疗的方药也多局限于黄土汤、参附汤加丹参等,而张仲景在《伤寒论》少阴病篇中对少阴虚寒证的论述较详细,多选用四逆汤及其类方,所以对血分证的变证阶段瘀血的治疗,应该重视和强调温阳益气,养阴活血的治法。已故的孟澍江老教授在《孟澍江中医学术集萃》中曾指出:“治疗温热病处于厥脱状态时,虚寒往往伴有瘀血的存在,治疗时可以用参、附等温阳益气的药物配合桃仁、红花等活血化瘀药物治疗。”他讲的正是虚寒导致瘀血形成时方药的运用和配伍。但是在温病学中对血分证的变证阶段瘀血的治疗往往还未引起足够的重视,而这却是临床上出血性疾病最常见的证型,所以对血分证变证阶段瘀血的治疗研究,《伤寒论》的思想也有着较重要的借鉴意义。

4 温病久病入肾阶段应重视养阴活血法的应用

第2篇:气温变化结论范文

国际社会对气候变化的争议愈演愈烈。继有关国际科学组织发表各种声明以来,近日(5月7日)美国《科学》杂志又刊登255名美国科学院院士关于“气候变化与科学公正性”的公开信。 气候变化的科学争论焦点主要集中在近百年气候观测事实证据的完备性、人类活动与自然因子作用的相对大小、气候模式预测和利用模式评估未来气候变化趋势的可靠性以及气候变化影响的严重程度等方面。这封公开信是在指责气候变化怀疑论者不应该对全球科学家政治攻击。这说明气候变化科学问题已经转变成政治争论。 解决政治争议,当然有不同的途径。气候变化毕竟是科学问题,应该及早在科学上找到答案。找答案不是建立庞大的组织开展群体争论,而是依靠在气候变化第一线的科学家,特别是从事百年到千年气温变化研究的科学家。 科学正是要证明事件和事实。到目前为止,很多的科学结论确实多来自实验室,那是在很多假定、理想化甚至抽象的环境条件下得到的。真实的气候系统是非常复杂的,包含了相态变化和物质与能量的交换。气候系统中的温室效应是不能与实验室内的温室效应和计算机模型温室效应直接比拟的。科学家可以犯错误,但要少犯世界观和方法论的错误。 人类科学发展进程中确实有过错误的共识,但那是受到客观条件和世界观的局限。为了避免历史上为共识所导致的错误,今天人们就要自觉地听取不同的意见,甚至听取批判者的意见。伽利略、巴斯德、达尔文和爱因斯坦等著名科学家所走的是从“理论—实践—理论”反复进行的艰苦道路。实践就是遭遇挫折和广泛听取意见的过程。科学真理能够被这少数人认识,是因为他们敢于面对挫折和听取批评意见的结果,而非共识所推行的。在自然科学上,有些理论是经得起大量重复试验和观测数据证明的。但气候变化的观测资料太少,任何气候变化的理论与要达到“事实”的距离还非常遥远。人类不能把这样的长时间数据建立在人造模型结果上和不全面的代用数据上。 科学技术的发展大大推进了人类对自然的认识。比如,星球年龄是基于地壳岩石生成以来放射性同位素随时间衰变测定的。这个数据并不代表地球起源理论。到目前为止,人类对自然的认识仍然非常有限。数学上的非性线问题并没有得到很好的解决,物理上的复杂现象并没有得到很好的认识。气候系统中有气体、液体和固体,是一个非常复杂的非性线相互作用系统。在解释自然界的宏观现象中,很多结论仍然不是科学的理论,而是假说。宇宙大爆炸理论只是一种猜想。包括地球上恐龙灭绝的原因也还没有得到很好的解释。现代科学划分得太细,缺乏一个大的构架把从天到地的观测数据摆放到它应有的位置。 人类的欲望太强烈了。在欲望驱使下,人类持续改变着环境,也改变了局地气候。在现代技术下,人类在地球上无所不到,对生态系统确实构成了威胁。人类活动对全球平均气温的改变量还没有得到具体数据。气候永远在变化,过去是变化的,未来还将变化下去。科学不是东风压倒西风,也不是西风压倒东风,更不是口头争论就能够决定胜负的。科学要以事实为依据,以理服人。 全球变暖是事实,这个冬季经历了赤道太平洋的厄尔尼诺事件是事实,北半球环球条带的干旱与雨涝是事实,华盛顿多雪的冬天也是事实。但这些事实形成的原因并不一样。全球增暖不能解释局地干旱、雨涝、热浪和低温。这些持续性极端气候事件是热力对比分布下的产物。全球气温变化滞后于太阳辐射变化,滞后于海温变化,但全球气温变化并不滞后于大气二氧化碳浓度的变化。 地球变暖是一个不争的事实,争论是在双方或多方都没有分解出增暖的观测数据中有多少来自自然因素,又有多少来自人类影响,用百分率信度不容易让更多的人理解。无论地球是变暖还是变冷,对人类的影响都具有两面性。 人类要立即行动起来解决环境变化的根源,而不是解决气候变化的根源。解决环境问题就是约束化石燃料的燃烧。有几个问题确实已经到了要澄清的时候: (1)近百年气候观测事实证据的完备性。尽管有“气候门”事件对数据的怀疑,但国际上有了多条近百年的气温数据,它们之间的差异并不算大。这些数据都表现出1976年以前的冷期,那时冬季河流的结冰现象比现在明显,渤海也是在30多年前有过今年的冰冻。这些都反映出,气候在变化,特别是有几十年的周期变化。 (2)人类活动与自然因子作用的相对大小。1850年以来全球气温上升的趋势是每百年0.44

第3篇:气温变化结论范文

工业生产过程中排放的温室气体会造成全球变暖现象,但全球变暖与工业排放在时间上具有一定的滞后效应.通过分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的辐射换热,建立了地球及其大气的动态数学模型;利用此模型考察了造成地球温度变化的主要原因和变暖滞后的现象.结果表明:工业温室气体的过度排放会造成大气对地球辐射的吸收系数提高,导致地球温度升高;同时,太阳辐射能量增加,地球和大气对太阳辐射吸收增加,导致地球温度升高.结合近年来人为因素造成的地球温度升高现象进行了定量热分析,预测了温室气体CO2体积分数线性增加条件下的地球温度走势.

关键词:

全球变暖; 辐射换热; 滞后现象

中图分类号:TM 124 文献标志码:A

Analysis of dynamic characteristics and hysteresis of global warming

HUANG Xiao-huang1, CUI Guo-min1, ZHANG Zhi-qin1, HUA Ze-zhao1, XU Jia-liang2

(1.Institute of New Energy Science and Technology,University of Shanghai for Science and Technology,

Shanghai 200093,China; 2.Shanghai Meteorological Bureau,Shanghai 200030,China)

Abstract:

The greenhouse gases generated by industrial production processes can result in the global warming.However, compared with the discharge of industrial waste gases, the global warming has a certain lag on time.Through an analysis of radiative heat transfer in the heat balance system of the earth, the atmosphere and the sun, a dynamic, mathematical model was established in this paper.The main reasons of changes in the earth’s temperature and the hysteresis of global warming were analyzed by this model.The results showed that an excessive discharge of industrial greenhouse gases can increase the atmospheric absorption of earth’s radiation and lead to an increase in the earth’s temperature.At the same time, the increase of solar radiation energy can raise the absorption of the earth and the atmosphere to the solar radiation and makes the earth temperature to rise.A quantitative analysis of the earth’s temperature rising phenomenon caused by human factors in recent years was carried out and the earth temperature change trend was predicted under the condition of a linear increase in the volume fraction of greenhouse gase CO2.

Key words:

global warming; radiative heat transfer; hysteresis phenomena

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次报告[1]表明,工业革命百年以来,全球温度平均升高了0.74±0.18℃.其产生的根源是由于人类活动造成温室气体浓度大幅提高的结果[2-3].地球上的温室气体主要包括H2O、CO2、CH4、N2O、O3以及氟氯烃等.其中水蒸气是体积分数最大的温室气体,但是由于其产生并非人为造成的,因此一般在探讨气候变暖时都不予考虑.而其它的温室气体,其浓度的变化都与人类的活动密切相关,因此是造成地球变暖的主要原因.目前,由于全球变暖的形势变得越来越严峻,由其产生的气候和环境问题也已经逐渐显现,因此,正确预测温室气体浓度及其产生的地球变暖,并据此给出人类排放的控制时间表,是目前解决环境保护与社会发展之间矛盾的首要问题.鉴于此,气象学家采用多种气候模型预测了地球未来的温度趋势,几乎都得到了令人不安的结果:如果不能有效地控制CO2的排放,到2100年地球表面温度可能再升高1.1~6.4℃.这将导致灾难性结果[1,4-5].

但是,尽管各种预测模型都得到了地球未来将升温的结论,然而各种结果的差异却很大.虽然最终的1.1~6.4℃的升温都是不可接受的,但是预测结果差异也表明这些模型的不确定性.同时在具体数值上的差异也是很明显的,例如,比较文献[6]和文献[7]可以看出,有些项目的数据之间存在着较大的差别,如大气层向地面的辐射能量、地球表面向外的辐射能量分别相差9 W·m-2、7 W·m-2.这些都会影响地球表面温度的变化,进而使得预测结果出现很大的差别.究其原因,是由于问题本身的复杂性以及内在机理的不确定性使然.从上述分析来看,一种准确严密的预测模型需依赖于对地球、大气、太阳构成的系统的准确数学建模,才能揭示温室效应产生的全球变暖的阶段性以及最终结果.

鉴于此,本文通过能量守恒原理分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的能量平衡关系,基于自动控制理论建立地球及其大气的动态数学模型,考察造成地球温度变化的主要原因及其代价和滞后现象,据此揭示地球升温过程的本质和过程特点.

1 地球及其大气升温的动态数学模型

近年来,由于工业排放的作用,地球大气中的温室气体浓度出现了明显的增加,其中以CO2、CH4和N2O的增加最为明显,这主要是因为工业排放量大,并且三者都具有很长的自然滞留时间的缘故.这些温室气体的增加,无疑将导致大气对于地球辐射温室效应的增强,并且最终导致地球温度的升高.为了考察地球温度随着不同的温室效应变化(由温室气体浓度的变化决定)的规律,以地球和大气为研究对象,建立其温度变化的动态模型.忽略地球表面水蒸气蒸发潜热以及对流换热作用,地球本体得到的能量包括太阳辐射吸收部分以及温室效应造成的大气逆辐射部分,发射的能量是基于自身平均温度的黑体发射力;而对于大气来说,其能量平衡则是太阳辐射以及地球辐射能量的吸收等于其自身的发射.

根据地球及其大气能量收支关系,如果达到平衡,则有

式中,Qout为最终由地球大气系统向外太空辐射的总能量;Qnet,earth,out、Qnet,atm,out分别为地球辐射穿过大气进入太空的能量和大气辐射进入太空的部分,具有如下能量平衡关系

式中,Qearth,emit为地球本身的辐射能量; Qgreenhouse effect为由于大气温室效应吸收的能量; Qatm,emit为大气的辐射能量; Qatmsun,a为大气对太阳辐射的吸收能量; Qearth,emit为地球本身发射能量; Qearthsun,a为地球吸收太阳辐射能量; Qearthatm,a为地球吸收大气辐射能量.

当处于平衡状态时,这些能量维持上述平衡关系.但是一旦某一能量发生变化(一般都来自于发射体的温度变化),这种平衡就将被破坏,从而带来地球或者大气温度的变化,并通过改变其辐射量来平衡热量的变化.

总的来说,地球表面温度Tearth的变化与大气温度Tatm的变化存在以下关系

式中,ΔTearth为地球的温升;ΔTatm为大气的温升;A为常数.

从式(3)可以看出,地球表面的温升与大气的温升在数值上不一定相等,但是存在一定的正比例关系.这里,以“持续升温”模型,得到在外部强迫作用下地球温度升高的动态数学模型为

式中,Qatm,emit为大气温度的函数,表示为f′(Tatm).

由式(6)、式(7)构成了地球表面和大气温度变化的动态方程组,其中Tearth和Tatm为未知量,两者存在着强烈的耦合效应.根据式(6)、式(7),可以揭示地球表面升温的两个主要原因:

(1) αatm-earth提高,此时大气对地球发射的红外辐射的吸收增加,导致更为强烈的温室效应,从而将使地球温度升高.而导致αatm-earth升高的直接作用就是工业温室气体的过度排放,因此这一作用是地球升温的内因;

(2) 地球和大气对太阳辐射吸收Qsun,a提高,其包括地球和大气对太阳辐射吸收的增加.从式(6)和式(7)中可以看出,当太阳辐射增加以后,地球和大气温度都将受到影响.这一作用一般与太阳的活动周期密切相关,属于地球升温的外因.

2 温室气体造成的地球升温的滞后效应分析

由于太阳活动周期具有一定的规律,而且与人类活动没有关系,所以这里只讨论由于温室效应增强带来的地球表面升温的滞后效应.

2.1 地球和大气升温的时间常数

根据自动控制理论,将式(6)和式(7)等号右边的热量差处理扰动作用,则地球表面和大气的升温过程呈现为典型的积分环节特性,两者的传递函数分别为

从式(10)、式(11)可以看出,由于地球和大气的总热容量不同,因此在扰动作用下的地球和大气的升温也将不完全同步,存在一定的相位差.而平衡此不同步作用的方式除了大气与地球之间的辐射传热以外,对流换热将起到更大的作用,这里不作深入讨论.取地球的总质量的1/10参与升温作用,则其质量为5.69×1023 kg,并取其平均比热容为0.85 kJ·kg-1·℃-1,则其时间常数为30.49 a;取大气的总质量为5.136×1018 kg,其平均比热容为1 kJ·kg-1·℃-1,则其时间常数为2.78 h.由时间常数可见,大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性,而相比于大气来说,地球的滞后作用更为明显.

2.2 温室气体浓度升高后的地球温度变化

由于工业革命以来温室气体的浓度逐年升高,导致了其温室效应的逐步提高,这样就破坏了地球和大气系统的热平衡,从而导致地球的升温.鉴于此,将热量扰动与温室气体浓度升高产生的温室效应增强联系起来.以CO2为例,在近50年内其体积分数从3.20×10-4增加到3.80×10-4,假设其增加为线性变化[1],根据大气压缩模型方案[8],得到温室效应增强量ΔQ与距离1960年的时间间隔t的变化关系如图1所示.可见,其总热量基本呈现为线性变化,拟合公式为

将τearth=30 a代入式(15),得到地球在当前CO2体积分数增加情况下地球表面的温度响应,如图2所示.

从图2可知,因为人为的CO2等温室气体排放的增加,地球温度自1960年以来一直呈现上升的趋势,至2010年,气温升高了0.617 ℃,这与IPCC报告给出的数据基本相符;另一方面,由于大气中的CO2体积分数近年来基本呈线性关系变化,地球表面温度响应的滞后特性在未来将被极大地体现出来,其温度的升高在未来多年将得到一定延续,并且会出现升温加速的现象,除非其自身辐射抵消温室效应为止.此时,地球表面温度将维持在一个新的较高的水平,即所谓的“积分保持”作用,除非温室气体体积分数有所下降.因此,如何减少CO2等温室气体的排放问题已经被列入各国政府、联合国会议的首要议题,放在优先考虑的地位,成为全球亟待解决的重大战略课题[9].

3 结论

基于能量守恒及自动控制原理建立了地球变暖动态数学模型,通过此模型,考察造成地球温度变化的两个主要原因,即:温室气体的过度排放会造成地球升温加剧;太阳辐射能量增强会造成地球一定的温升.在此动态特性基础上,对于地球变暖与温室气体排放时间上的滞后现象进行了分析,得出大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性,大气温度变化滞后时间为2.78 h,地球表面温度变化滞后时间为30.49 a.可见,温室气体的排放,对于全球变暖具有很大的滞后效应.

根据全球变暖动态模型,本文结合现有温室气体CO2的排放水平,预测了地球温度的未来走势.结果表明,根据地球变暖滞后时间常数,可以得到任意时间的地球温度变化.同时,地球环境温度对于温室气体体积分数的响应具有显著的滞后效应,在现有排放水平不变的情况下,地球表面温度仍将进一步升高.

参考文献:

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[2] LE T H,SOMERVILLE R,CUBASCH U,et al.2007:Historical Overview of Climate Change.In:Climate Change 2007:The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[R].New York :Cambridge University Press,2007.

[3] FORSTER P,RAMASWAMY V,ARTAXO P,et al.2007:Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing.In:Climate Change 2007:The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[R].New York :Cambridge University Press,2007.

[4] MYHRE G,HIGHWOOD E J,SHINE K P,et al.New estimates of radiative forcing due to well mixed greenhouse gases [J].Geophysical Research Letters,1998,25(14):2715-2718.

[5] HAIGH J D,WINNING A R,TOUMI R,et al.An influence of solar spectral variations on radiative forcing of climate[J].Nature,2010,467(7):696-699.

[6] KIEHL J T,KEVIN E T.Earth’s annual global mean energy budget[J].Bulletin of the American Meteorological Society,1997,78(2):197-208.

[7] KEVIN E T,JOHN T F,JEFFREY K.Earth’s global energy budget[J].Bulletin of the American Meteorological Society,2009,90(3):311-323.

第4篇:气温变化结论范文

无法掩盖的事实

工业革命以来,人类消耗各种能源并由此产生各种污染。煤炭、石油这些原本被埋在地底下的能源,经过人类多种利用后,其中的碳以二氧化碳的方式大量释放,导致空气中二氧化碳浓度提高,其他各种化学污染更是难以计数。

节能减排会议有一个很大的争议:发达国家认为自己承担的义务多,发展中国家承担的义务少,这与国家实力严重不协调。之所以欧美发达国家能够“发达”,是因为它们已经走过了高排放、高污染的阶段,发展中国家之所以叫“发展中”,因为它们正好走在这一步。可现实情况是,发达国家希望发展中国家承担更多的义务,其理由就是――你们现在排得更多。

大气平衡

空气保持平衡的流程是:动物从空气中吸进氧气,呼出二氧化碳,另一方面,植物吸收二氧化碳进行光合作用,又产生氧气,这样空气才会保持平衡。

从20世纪60年代开始,我们可以看到空气中的二氧化碳浓度呈现出稳步上升的趋势。在北半球的秋季和冬季,浓度开始上升,到春季前夕达到最高点,然后,二氧化碳浓度在春季和夏季又开始下降。这是因为植物在生长期,从必需物质中吸收的二氧化碳比释放的二氧化碳多。

大气中二氧化碳浓度的上升趋势与全球变暖趋势成正比,这不得不让人产生怀疑,因此二氧化碳成了头号嫌疑。偏偏二氧化碳自身又有一个让人指责的“把柄”:它能够吸收从地面反射回太空的长波辐射,让这些能量留在地球内部。于是“证据确凿”,二氧化碳成为全球气候变暖的“罪魁祸首”。

人们得出一个结论:二氧化碳浓度增加,许多应该被辐射到宇宙的能量被二氧化碳挽留在地球,于是地球的气温越来越高。从此以后,二氧化碳与它的“帮凶”们有了一个新名字――温室气体,其他的“帮凶”还有甲烷、臭氧和一氧化二氮等。

真相在哪里?

科学的一个重要精神就是质疑精神,不少科学家对于二氧化碳是影响地球温度的罪魁祸首持怀疑态度,相当多的科学家提出了反例。

反例一:人类比较了解的所有行星(包括地球)。二氧化碳都没有起到明显的保温作用

火星上的二氧化碳浓度是地球的30倍,照理说火星大气的保温效果应该比地球大气更强,但是,火星上一个已知的结论不支持二氧化碳是“温室气体”的观点:地球昼夜平均温差小于20℃,火星昼夜温差却超过100℃。

在地球上,各地大气中二氧化碳的分布基本上是均匀的,那么按照“温室气体”的逻辑,各地昼夜温差也应基本一致。而事实是湿度大的近赤道地区晴天昼夜温差在10℃左右,湿度小的近两极地区晴天昼夜温差在20℃左右,沙漠地区昼夜温差更是超过30℃;而阴天时,全球各地昼夜温差都只有20℃左右。

反例二:人类活动不能使大气中二氧化碳浓度明显增加

目前的估算结果表明,每年因人类活动排入大气的二氧化碳为280亿吨,只是自然界呼吸作用排出二氧化碳(每年总量约为5500亿吨)的5%,并且排入大气的二氧化碳绝大部分被水和植物吸收。

另外,海水的pH值大于8而呈弱碱性,很容易吸收二氧化碳。因此在地球上大气中的二氧化碳总量只占水中总量的1/60,二氧化碳增量中的98.3%被水吸收了,空气中的二氧化碳增加量很低。

在空气中,二氧化碳的含量约是0.0385%,而氧气的含量约是21%,氧气的浓度是二氧化碳浓度的700倍。氧气是由二氧化碳通过植物的光合作用而来,因此二氧化碳很容易转化成氧气。通过光合作用,大气中增加的二氧化碳有99.9%转变成了氧气。

水蒸气才是祸首?

根据以上的分析,有科学家提出了另外的观点:没错,近年来地球气候确实有暖化现象,二氧化碳浓度持续提高,但二氧化碳浓度提高,未必真正导致地球暖化。造成地球暖化的最大凶手其实是水蒸气!

水蒸气面目“和善”,所以,人们长期忽视了水蒸气和气温升高之间的联系。当人们认真研究水蒸气对气温的影响时才发现,它简直比二氧化碳的“罪行”更加严重!

水是地球上最丰富的物质,它会在固、液、气三种形态中变化,其热学性质非常丰富,它的任何一点微小变化,产生的热效应都远比二氧化碳在大气中对红外线的吸收产生的热效应大。

空气中的分子吸收辐射的能力与分子结构有很大关系。占空气成分绝大多数的氧气和氮气,都属于对称的双原子分子,吸收光辐射的能力就很弱。据估算,空气中的氧气大概只吸收了被大气吸收的太阳辐射总量的2%,而氦气基本上对吸收太阳光没有做出贡献。二氧化碳分子、臭氧分子是三原子分子结构,这样的结构相对容易吸收各种波长的辐射。水蒸气也由三个原子构成,两个氢原子和一个氧原子,它对辐射的吸收能力甚至比二氧化碳强得多。

卫星观测等数据显示,在上个世纪最后20年,地球大气平流层的水蒸气浓度先是逐渐增加,但从2000年至今,其浓度下降了约10%。美国研究人员根据这些数据以及气候模型进行分析后发现,自2000年以来平流层水蒸气浓度的下降对全球平均温度的变化产生了影响。他们的测算显示,平流层下部水蒸气浓度下降很可能是促使全球平均气温走势“扁平化”的一个重要因素,这一动向促使过去10年间全球变暖的速度减缓了大约25%,而在1980年至2000年平流层水蒸气浓度增加期间,全球变暖正处于加速时期。这一研究成果表明,平流层水蒸气浓度对全球气温变化具有重要影响。

科学家认为,无论从数量,还是对热能的吸收能力来看,水蒸气的温室效应占绝对主要地位。所以产生了晴天时低湿度的地方昼夜温差比高湿度的地方大的情况,这更解释了许多情况,如沙漠中的昼夜温差远大于海洋的情况。

未解之谜

无论是二氧化碳还是水蒸气导致全球气候变暖,全世界的科学家还没有形成一致认可的结论。更有不少气候学家通过研究不同化石层来确定地球几十亿年的气候记录。不少的化石证据表明,地球历史上曾反复出现过气温升高与降低的过程。这说明,气候周期性变化或许是由地球的本身特质所决定的。

至于气候变暖,这是个不争的事实,但是具体原因从科学角度来讲,着实难以盖棺定论。

节能减排的意义

如果全球各政治经济大国能够就节能减排达成一致协议,从直接效果来看,由工业生产造成的二氧化碳等温室气体排放量将有效降低。或许二氧化碳不是气候变暖的真凶,但节能减排的意义远不止如此――

第一,节能减排可以有效减少工业生产对化石能源的消耗,有效降低工业生产所带来的化学污染、可吸入颗粒物排放与能源消耗;

第5篇:气温变化结论范文

1“中风”作为外感病的代表

根据竺可桢等学者的研究[3],从公元前3000年到公元前1000年的两千年间,即从仰韶文化时代到河南安阳殷墟时代,以及从秦到西汉时期的200多年间,我国都处于气候温暖期,气温较现在高,亚热带植物的北界比现在更靠北。在温暖期,四季温差较小,就像今天处于亚热带的昆明,四季如春。由于气候温暖,人体不易感受外邪,所以外感病较少。生病主要以内伤病为主。而感受外邪者也多为内伤劳倦之人。因此,古人用风邪泛指外邪,用中风作为外感病的代表。在《黄帝内经》[4]许多篇中,都可以看到用“风”代表外邪,即:广义的风。如《灵枢•百病始生》曰:“风雨寒热,不得虚,邪不能独伤人。卒然逢疾风暴雨而不病者,盖无虚,故邪不能独伤人,此必因虚邪之风,与其身形,两虚相得,乃客其形,两实相逢,众人肉坚。其中于虚邪也,因于天时,与其身形,参以虚实,大病乃成。”其中“风雨寒热”之风为狭义的风,“虚邪之风”的风为广义的风,是一切外来致病因素的统称。再如《灵枢•五变》所说:“黄帝问于少俞曰:余闻百疾之始期也,必生于风雨寒暑,循毫毛而入腠理,或复还,或留止,夫同时得病,或病此,或病彼,意者天之为人生风乎,何其异也?少俞曰:夫天之生风者,非以私百姓也,其行公平正直,犯者得之,避者得无殆,非求人而人自犯之。”里面的“风”也是既有狭义之风也有广义之风。另外,上述的“邪不能独伤人”、“犯者得之,避者得无殆”,以及《素问•评热病论》的“邪之所凑,其气必虚”,都明确指出,如果人体的正气充足,则不易得外感病。外感病的发生常常与人体的内伤病,如内虚、过度操劳、饮食情志失调等,有直接关系,如《素问•生气通天论》所说:“阳气者,烦劳则张,精绝,辟积于夏,使人煎厥。”“阳气者,大怒则形气绝,而血菀于上,使人薄厥……汗出偏沮,使人偏枯。汗出见湿,乃生痤疿。高粱之变,足生大丁,受如持虚。劳汗当风,寒薄为皶,郁乃痤。”还有《素问•经脉别论》的“故春秋冬夏,四时阴阳,生病起于过用,此为常也。”所以,在温暖期,由于温度适宜,温差较小,古人用广义的风泛指一切外邪。“中风”则被作为外感病的代表。实际上是淡化外感病因的体现。

2“伤寒”作为外感病的代表

自公元之初起,气候开始出现转寒,到东汉末已比现在寒冷。到3世纪后期,寒冷达到顶点,直到6世纪下半叶才开始转暖。这个寒冷期覆盖了东汉、三国、晋和南北朝时期。医圣张仲景就是东汉人,他在《伤寒杂病论》(后分为《伤寒论》[5]和《金匮要略》[6])的序言中说:“余宗族素多,向余二百。建安纪年(公元196年)以来,犹未十稔,其死亡者,三分有二,伤寒十居其七。感往昔之沦丧,伤横夭之莫救,乃勤求古训,博采众方……”关于这次寒冷期中的瘟疫大流行,曹植《说疫气》中也有记载:“建安二十二年(公元217年),疠气流行,家家有僵尸之痛,室室有号泣之哀。或阖门而殪,或覆族而丧。”正如《伤寒例》中所说:“其伤于四时之气,皆能为病,以伤寒为毒者,以其最成杀厉之气也。”有人研究发现,在我国历史上出现的八次人口数量的“大落”时期,都发生在我国气候变冷的时期。这当然不仅是因为人们容易感受寒邪而生病,也包括由于气候变冷,引起粮食的欠收,百姓流离失所;气候变冷,还使得北亚牧业区域南移,北方游牧民族大举南下带来的战争,瘟疫,使得民不聊生,社会矛盾激化,甚至发生社会的解体,所以,不仅人口的大落,甚至王朝的变更都与气候突变有着惊人的重合度。这也证明了,在寒冷期,寒邪是外邪中最具杀厉之气的结论。狭义伤寒,是指外感寒邪并以寒邪为主导病因的疾病。仲景《伤寒杂病论》中的伤寒为广义伤寒,这一点从前面所述的仲景序言中(包括了瘟疫),伤寒例,以及现存的伤寒论的内容中,我们都可以看到,除了狭义伤寒外,还包括了其他外感病,如痉病、湿病、暍病,以及瘟疫病(阴阳毒病)、多种外感继发病(百合病、狐惑病、中风病、历节病、五脏风寒病、积聚病)等。广义伤寒泛指外感病,也可以从很多中医古籍中找到证据。如《难经》[7]的“伤寒有五:有中风,有伤寒,有湿温,有热病,有温病,其所苦各不同。”以及《素问•热论》中的“今夫热病者,皆伤寒之类也。”还有晋朝葛洪《肘后备急方》中“贵胜雅言,总名伤寒,世俗因号为时行。”[8]等等。可见,在中国历史上,寒冷期常常伴随着疾病、战争等灾难的发生,寒邪也成为六淫中最具杀厉之气的外邪,广义伤寒成为了外感病的代表。

3广义“温病”的概念

第6篇:气温变化结论范文

可见,只要抓住变量,就可以建立解题模式,使解题有“法”可依,有“路”可循。现举例说明如下。

1 变量的确认

1.1 变量的类型

生物学实验中的变量是指可纵的特定因素或条件。根据其在实验中的作用,可分以下几种情况:

1.1.1 实验变量与反应变量

实验变量,也称自变量,指实验中实验者所操纵的因素或条件;反应变量也称因变量,指实验中由实验变量所引起的变化结果。通常实验变量是原因,反应变量是结果,两者之间具有必然的因果关系。

1.1.2 无关变量与额外变量

无关变量也称控制变量,指实验中除实验变量以外的,影响实验现象和结果的因素或条件,并非与实验“无关”,只不过不是实验中要研究的目标。额外变量也称干扰变量,指实验中由无关变量控制不当引起的变化和结果。实验设计和操作中应力求使实验组之间以及实验组和对照组之间的无关变量保持相同且适宜,避免额外变量的干扰,便于清晰地研究实验变量和因变量的关系。

1.2 实验变量和因变量的确认

通常有以下几种确认方法:

(1) 直观法:即由实验名称或实验目的直接找到实验变量和因变量。

实验变量和因变量一般隐含在题干的信息中,因此可根据实验目的、实验材料等已知条件确定实验变量和反应变量。实验课题一般可描述或转化为:“……对……的作用或影响”或“……是……”的格式。在“对”或“是”之前的中心词可认为是实验变量,而在“对”或“是”之后的中心内容部分可认为是反应变量。例如:① 探究pH对酶活性的影响;② 设计实验,观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响;③ 验证二氧化碳是绿色植物光合作用的原料;④ 验证镁是植物生活的必需元素……在上述问题中,实验变量可分别确定为:pH;生长素或生长素类似物;二氧化碳;镁。

(2) 逆推法:有些实验不能由实验名称或实验目的找到实验变量,可由实验结果(因变量)逆向推出导致其产生的直接原因即为实验变量。例如“探究成熟的植物细胞的吸水和失水的原因”实验中,植物细胞失水(因变量)的原因是外界溶液浓度大于细胞液浓度,吸水(因变量)的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度,而成熟的植物细胞失水和吸水主要取决于原生质层内外的浓度差,所以浓度差是失水和吸水的原因,即实验变量(表1)。

(3) 对比法:有些较复杂的实验还可以从实验组和对照组中找出其中不同的量,而且它又是导致实验结果(因变量)的必然原因,这个量即为实验变量。

2 变量与实验步骤

2.1 操纵实验变量

操纵实验变量是指设法给研究对象施加干扰,造成实验对象的变化,从而使研究对象在扰状态中反映出某种现象和属性。不同的实验有不同的操纵实验变量的方法,一般来说有两种情况。一种情况是如果实验变量是一个外在的条件,一般运用实验控制的加法原理来操纵实验变量,即设法给研究对象施加实验变量的干扰,造成研究对象的变化,从而使研究对象在被激发状态中反映其某些特征。例如,在“SO2对植物叶片的影响”的实验中,就是通过实验组对生活着的植物叶片(研究对象)施加实验变量(SO2)来观察叶片的生长状况。

另一种情况是如果实验变量是一个实验条件,一般运用实验控制的减法原理来操纵实验变量,即设法排除实验变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。如在“探究种子萌发的外界条件”的实验中,实验变量分别是水、温度和空气,但它们同时又都是种子萌发的外界条件,这时实验组在设计时可分别设法减去水、温度和空气对种子萌发的影响。

2.2 控制无关变量的影响

最常用的控制无关变量的主要方法见表2。

2.3 检测因变量

如何知道因变量的结果呢?就要确定观察和测量的指标和方法,即观察指标。它是指在观察的现象中用什么指标来反映和表达因变量。在实验步骤的最后一句话往往是关于观察指标的,“观察……的变化“,其中“……的变化”就是观察指标。例如,“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”中,反应变量是催化效率的高低,相应的观察指标分别是产生气泡多少的比较、冒气泡时间长短的比较和卫生香燃烧情况的比较。

根据实验结果是否可直接观测得到,有下列两种情况:

(1) 可直接观测的因变量(表3)。

(2) 隐蔽的因变量的检测(表4)。

因变量如何检测还要根据题目所给试剂及生物材料特性来确定。

2.4 预测因变量的结果,推理得到实验结论

观察、实验的价值即在于获得验证性的结果。因此,在实验中要记录好实验的观察指标即实验的事实、现象和数据,捕捉、记录由实验变量而带来的因变量。然后,论证、说明实验中的实验变量与因变量的因果关系,从而得到实验的结果。探究性实验因为是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系,需要对探究内容做出假设。假设一般采用“如果A,则B(A代表预期出现的结果或结论,B代表可能观察到的现象)”的形式表述,是根据现有的科学理论、事实,对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释。实验结果预测方法为对应假设,分类讨论,一般采用“如果B,说明A(A代表预期出现的结果或结论,B代表可能观察到的现象)”的形式表述。而验证性实验一般只有一种预期结果。

例如某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中,为探究低于适宜温度的环境(如10℃)对小鼠能量代谢的影响(能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示),请依据所给的实验装置(图2)、实验材料和用品,在给出的实验方法和步骤的基础上,继续完成探究实验,预测可能的实验结果和结论,并回答问题。

实验室温度:25℃左右

材料和用品:小鼠、冰袋、秒表等

方法和步骤:

步骤1:将小鼠放入广口瓶的笼子内,加塞密闭。打开夹子A、B、C,片刻后关闭夹子B,用注射器抽取10 mL氧气备用。关闭夹子C,打开夹子B,使水检压计液面左右平齐。

步骤2: 。

步骤3: 。

结果预测和结论:

① ;

② ;

③ 。

该实验最可能的结果和结论应是 。原因是 。

解析:本题文字信息多,学生一时无从下手。如果根据实验设计题的模型解题,就能够化复杂为简单。

首先,实验目的是要探究低于适宜温度的环境对小鼠能量代谢的影响,因此,涉及的变量肯定是温度。实验变量的操作可通过低于适宜温度和适宜温度两种情况下小鼠能量代谢的强度的比照来得出结论。在操作上,设置低于适宜环境温度的环境,可以通过题目给定的冰袋来解决。

其次,考虑用什么来观察因变量呢?题目要求,能量代谢的强弱是通过单位时间内耗氧量来表示的,所以实验设计要检测的是不同温度条件下氧气的消耗。氧气的消耗如何测定呢?仔细分析实验装置中各结构作用:氧气袋是供氧的,本身没有刻度指标,无法度量,当然不能作为耗氧量的判断依据;注射器是有刻度的,可以用来测量,但只能通过它知道注入广口瓶中的氧气量,而无法知道这些氧气有多少被小鼠消耗;实验装置中的水检压计是干什么用的呢?显然,这个装置中液面的改变可以反映广口瓶中气压的变化,而这个气压的变化正是小鼠消耗氧气导致的(二氧化碳被氢氧化钠吸收,因此广口瓶中二氧化碳不会影响气压的变化)。但水检压计是没有刻度的,怎么知道小鼠在不同情况下耗氧量的变化呢?题目告知,测定的方法是用单位时间内的耗氧量表示,且在材料用具中给出了秒表。根据此实验,难以通过相同时间内的耗氧量来表示小鼠的呼吸强度,因为水检压计上没有刻度。但换个思路,可以测定在不同温度条件下,消耗等量的氧气引起水检压计刻度相同变化所需的时间。水检压计左右液面原来是平衡的,当给广口瓶中注入氧气后,液面就会发生变化,左高右低,随着小鼠对氧的消耗,水检压计的左右液面会趋于平衡,达到平衡需要的时间,是可以测定的。这样,在不同温度条件下,小鼠消耗相同体积的氧气量就可以通过水检压计液面恢复左右平衡的时间来表示。

实验会有什么样的结果呢?比较两种情况下的耗氧量无非有3种结果:相等、大于或小于。根据这3种结果,分别得出3种结论。反过来思考也可以:温度对小鼠的能量代谢可能是没有影响的;可能是使小鼠代谢活动加强的,也可能是使代谢活动减弱的。

由于小鼠是恒温动物,在低温条件下需要消耗更多的能量来维持体温,因此低温下的代谢会加强,消耗相同的氧气所需要的时间在低温下要比高温下少。

答案:步骤2:待小鼠安静后,关闭夹子A,记下时间,将注射器向前推进5 mL(推进数量合理即可),水检压计液面左侧升高,关闭夹子B,待水检压计的液面左右平齐时,记录时间。得到在25℃环境中小鼠消耗5 mL氧气所用的时间。

步骤3:将冰袋放在广口瓶周围,调节距离,使瓶内温度稳定在10 ℃,待小鼠安静后,重复步骤1、2中的有关操作。得到在10 ℃环境中小鼠消耗5 mL氧气所用时间。

结果预测和结论:

① 10℃时小鼠消耗5 mL氧气所用的时间少于25 ℃时,说明小鼠的生活环境从25 ℃降为10 ℃时,能量代谢会加强。

② 10 ℃时小鼠消耗5 mL氧气所用的时间时,多于25 ℃,说明小鼠的生活环境从25 ℃降为10 ℃时,能量代谢会减弱。

第7篇:气温变化结论范文

【关键词】 极端高温 极端低温 趋势

1 引言

极端气候事件作为一种小概率事件,突发性强、损害性大,其频率和强度的变化对自然和社会造成严重的后果,全球气候变暖引起的极端气候事件增加的可能性受到了各国政府和社会各界的普遍关注。极端气温作为一种极端事件,近年来各国气象学者已从不同角度进行了研究。任福民[1]等的工作比较系统的分析了中国区域极端温度的时空变化特征。翟盘茂等[2]对中国北方近50年温度极端事件变化进行了研究。参考相关学者的研究,本文利用新津地区1971―2000近30年的逐日平均气温资料,对该地区的极端温度(高、低温)事件进行分析研究,尤其是夏季(冬季)极端高温(低温)事件,得出该地区该类极端气候事件的变化趋势,作为预报和服务的参考,以提高减灾防灾的能力。

2 极端事件的定义及处理方法

参考文献[3]对极端温度事件的定义:将30年中同日的日平均气温资料升序排列,得到该日平均气温的第95个和第5个百分位值,分别定义为极端高温和极端低温阈值。如果某日的平均气温大于该日平均气温的极端高温阈值,则认为该日出现了极端高温事件。同理,低于极端低温阈值则定义为极端低温事件。本文主要用线性倾向估计法[4]来分析相应的变化趋势,并判断变化趋势是否显著,依据Mann-Kendall(MK)非常数检验方法[5]进行突变检验。

3 年平均温度变化

图1为新津1971―2000年的年平均气温变化趋势:30年的平均气温为16.3℃,呈上升趋势,但变化不明显。突变检验结果表明(图2):UF 统计量在 70、80年代及90年代前期小于0,表明气温有降低趋势;90年代后期,UF大于0,对应气温为升高趋势,但都没有超过临界值,所以变化趋势不明显,没发生明显的突变现象。

4 极端温度事件的日数变化

新津年极端低温日数表现为减少趋势,极端高温日数为增多趋势,都没有通过显著性检验,变化趋势不明显。

突变检验结果表明:极端低温日数变化没有明显的突变现象,极端高温日数(图3),在80年代的UF统计量超过临界值,表明此减少趋势很明显,为一突变现象,具体开始时间为1973年。

5 极端温度事件的季节变化

只分析年平均变化可能平滑掉年内季节性变化的信息,因此有必要再对年内典型季节的变化进行分析。极端高温在夏季的变化和人们关系最为密切,冬季低温变化也是人们最为关注的,所以在此分析夏季极端高温和冬季极端低温的变化。

分析结果表明:冬季极端低温为升温趋势(图4),而极端低温日数为减少趋势,这和近年的暖冬趋势、全球变暖的大背景一致。

突变检验结果表明:冬季极端低温没有明显的突变发生;极端低温日数的UF 值在70、80年代大于0,对应极端低温日数为增多趋势,80年代后期开始减少,小于0 ,表明日数为减少趋势,但没有突变。

夏季极端高温为升温趋势发展,但不明显;夏季极端高温日数为增多趋势。突变检验结果表明:夏季(图5)极端高温的UF值在70、80年代几乎为负值,为降低趋势,90年代开始为升温趋势,但UF值都没超过临界值,对应增温趋势不明显,没有突变;夏季极端高温日数(图6)的UF统计量在70、80年代几乎为负值,90年代开始大于0,表明极端高温日数开始增多;在80年代里,UF统计量超过临界值,表明在80年代的日数减少趋势很明显,为一突变现象,具体开始时间为1971年。

6 结语

本文利用新津1971―2000年近30年的逐日平均气温资料,通过分析,得出以下结论:新津30年的年平均温度为上升趋势,但不明显,且没有突变发生。年极端低温日数为减少趋势,没有明显的突变现象,高温日数为增多趋势,自1973年开始有一次突变现象。冬季极端低温为升温趋势,而极端低温日数为减少趋势,两者都没有突变。夏季极端高温为升温趋势发展,但不明显,高温日数为增多趋势,夏季极端高温没有明显的突变,而夏季极端高温日数在80年代的日数减少趋势很明显,为一突变现象,具体开始时间为1971年。

本文仅对极端温度事件的变化趋势进行了分析,因此以后仍很有必要继续对极端气候事件深入研究,如:在给定历史重现期的前提下,进行极端气候值的推断,为一些重大的工程提供设计依据,为防灾减灾工作提供理论依据,进而减少气象灾害造成的损失。

参考文献:

[1]任富民,翟盘茂.1951-1990年中国极端温度变化分析[J].大气科学,1998,22(2):217-227.

[2]翟盘茂,潘晓华.中国北方近50年温度和降水极端时间变化[J].地理学报,2003,58(增):1-10.

[3]潘晓华,翟盘茂.2001.气温极端极值的选取与分析[J].气象,28(10):28―31.

第8篇:气温变化结论范文

关键词:气候问题;社会科学视阈;“面相”;“方法”

中图分类号:DF46 文献标识码:A 文章编号:1671―6604(2013)06―0054―07

20世纪80年代以来,全球环境的异常变化使气候问题成为人类亟待面对的一大难题。这一环境变迁激起了自然科学领域的极大研究兴趣,并形成了两种截然不同的关于气候变化的观点,即变暖的论调和变冷的论调。此两种观点针锋相对、各执一词,在相互的责难和对峙中言说着气候问题的可能变数。但从民众的反应、国际社会的立场来看,全球气候变暖的论调似乎更占舆论的上风,因而在过去的一段时间里更被各界所信赖。然而,2009年12月哥本哈根气候大会开幕前的“气候门”事件大大降低了人们对气候变暖论调的一贯信赖。紧随其后,2010年初春横扫北半球的暴雪冰冻灾害,以及一直延续到夏初时节的大雪灾害和低温天气再次加剧了人们对气候变暖论调的怀疑。一时间,气候变冷的论调甚嚣尘上,成为2010年以来压倒性的声音。变暖与变冷的论调本是自然科学领域的争鸣与碰撞,但一个不可忽视的问题是,自然科学研究的结论已然成为全球气候谈判、应对性框架机制确立以及国内气候应对立法的直接依据。自《联合国气候变化框架公约》第3次缔约方大会到《京都议定书》,从“巴厘岛路线图”到哥本哈根气候大会,在长达13年的时间里,人类应对气候变化问题的各种努力均源于对气候变暖论调的至诚信赖。然而,这一切努力在2010年后几乎全部化为泡影。在气候变冷这一全新的主导论调之下,人类又该如何另辟蹊径,探寻应对气候问题的新途径呢?向上回溯,气候变化论调激变的背后,是否还有另外一些深层次的谜题?而最为本质地,气候变化这一问题在自然科学研究和社会科学研究中的“面相”有何差异?在方法论视角上,自然科学的研究结论到底在多大意义上贡献于社会科学领域的研究?笔者将从以下几方面展开论述。

一、气候问题的几个“面相”

(一)变暖还是变冷

有关气候变暖和变冷的论调最初均源自于自然科学领域。20世纪后期,随着现代工业在全球各地的兴起,以及全球人口陡增带来的大规模资源开发,大量有害气体,如CO2,SO2等被排入大气层,形成地球“温室效应”,从而使地球温度越来越高。这便是自然科学领域中气候变暖的基本推导过程。同时期的地球环境变迁也似乎是有力的证明。南北两极冰层的融化速度有增无减,近期科考发现冰层融化的速度大大超过以前的预期。美国宇航局2007年12月卫星资料显示,北极冰层的厚度比以前减少了23%。航海资料则显示北极冰层比1950年代减少了50%。其他破纪录资料显示,格林兰表面冰层融化的速度大于十五年前的四倍;北极冰层表面温度是七十七年纪录史上最高的。两极冰层的加速消融使海平面以惊人的速度升高。据2009年12月1日《泰晤士报》和《卫报》的报道,南极研究科学委员会日前公布的一份研究报告称,在当下气候急速变暖的趋势下,到2100年,海平面将升高1.4米。可以想象,2100年的上海、纽约等国际化大都市将身陷一片之中,人类的陆地生活区域大为缩小。除此之外,区域气温的逐年升高也是气候变暖的重要证据。2009年1月30日,澳大利亚东南部地区受高温烘烤,墨尔本最高温度达45.1℃,部分铁轨变形,200多次列车被迫取消,19人突然死亡。2010年6月初,印度西北部地区也遭受了百年不遇的高温天气,最高温度接近50℃,已造成至少300余人丧生。总之,由于在一段时期内得到了地球自身环境变化的有力印证,气候变暖的论调变成了解说全球气候变化的主流学说观点,并引起了公众的共鸣和各相关官方机构的普遍响应。

第9篇:气温变化结论范文

摘要:对机组的空气侧换热量、水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数等参数进行综合分析,寻求对空气源热泵冷热水机组结霜特性影响最小的空气侧换热器的结构参数。用变化后的结构参数结合夏季运行工况,其空气侧换热系数、管壁温度、空气侧压降也有所改善。将模拟结果与实验数据进行了比较,两者吻合很好,进一步验证了所建模型的可靠性。

关键词:空气源热泵冷热水机组 动态模型 稳态模型 结霜  1 空气源热泵冷热水机组模型建立

空气源热泵冷热水机组由压缩机、空气侧换热器、水侧换热器、节流机构等设备组成。

在质量守恒、能量守恒、动量守恒的基础上,利用空气源热泵冷热水机组的四大部件的数学模型,并利用制冷剂在各部件的进出口状态参数把所建的四个部件模型耦合在一起,就构成了空气源热泵冷热水机组冬、夏季工况的模型。耦合过程中的质量守恒是指各部件中的制冷剂质量流量相等,单位时间内流入某部件的制冷剂质量等于流出该部件的制冷剂质量;能量守恒是指机组的制冷量与压缩机对制冷剂作功之和等于冷凝器的热负荷;动量守恒即压力平衡,是指经过压缩机后制冷剂压力的提高值等于制冷剂在空气侧换热器、膨胀阀、水侧换热器等部件中的压力降之和。

2 典型冬季工况的模拟与分析

对于所建立的空气源热泵冷热水机组的动态数学模型[1],采用计算机求解,计算工况见表1,计算从某一时刻压缩机吸入口开始。调用各子程序,可以计算出空气侧换热器的换热量以及结霜等情况。

我国大部分地区处于季风气候区,热泵适宜应用的地区湿度普遍比较大,例如长江以南地区,相对湿度一般都在75%以上,若温度在0℃左右,极易结霜。下面将采用机组的动态数学模型,分别计算机组在一些典型地区,如对于重霜区—成都所对应的工况B(0℃,85%)、一般结霜区—上海、杭州所对应的工况C(-4℃,75%)[2],用变化后的空气侧换热器的结构参数,进一步对空气源热泵冷热水机组结霜工况进行计算及分析。

2.1 工况B(0℃,85%)

空气侧换热器结构参数采用变化后值:管径为8mm,分液路数10,管间距为27.4mm,翅片间距分别为3.5mm和4mm时,与采用原始的结构参数(管径为10mm,分液路数10,管间距为25.4mm,翅片间距为2mm)相比,分析空气源热泵冷热水机组结霜工况下,机组性能参数随时间的变化。

图1至图4是机组空气侧换热量、水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数随时间的变化。由图可见,水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数在翅片间距取3.5mm时优于翅片间距取4mm时。

图1 空气侧换热器换热量随时间的变化

图2 水侧换热器换热量随时间的变化

图3 压缩机轴功率随时间的变化

图4 供热性能系数随时间的变化

采用原始的结构参数与变化后的结构参数对空气源热泵冷热水机组各性能参数的影响作了对比,从而得出结论:结构参数变化后,机组运行到35分钟时,压缩机轴功率从72.36kW增加到72.9kW,增加了0.75%;水侧换热量从285.843kW增加到287kW,增加了0.4%;因此,对于工况B,采用变化后的结构参数(翅片间距3.5mm),机组结霜工况性能改善明显。

2.2 工况C(-4℃,75%)

空气侧换热器结构参数变化后值:管径为8mm,分液路数10,管间距为27.4mm时,翅片间距分别取2.5mm和3mm时,与采用原始的结构参数相比,分析空气源热泵冷热水机组结霜工况下,机组性能参数随时间的变化。

图5至图8是机组空气侧换热量、水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数随时间的变化。由图可见,空气侧换热量、水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数在翅片间距取2.5mm时明显优于翅片间距取3mm时。

采用原始的结构参数与变化后的结构参数对机组各性能参数的影响作了对比,从而得出结论:结构参数变化后,机组运行时间延长,供热性能系数从4.1172增加到4.1267,增加了0.27%;压缩机轴功率从59.1kW增加到59.55kW,增加了0.76%;水侧换热量从243.35kW增加到245.75kW,增加了0.58%,因此,对于工况C,采用变化后的结构参数(翅片间距2.5mm),机组结霜工况的性能改善明显。

图5 空气侧换热器换热量随时间的变化

图6 水侧换热器换热量随时间的变化

图7 压缩机轴功率随时间的变化

图8 供热性能系数随时间的变化

3 典型夏季工况的模拟与分析

通过对结霜工况B~C,空气侧换热器结构参数对空气源热泵冷热水机组结霜特性影响的计算和研究,得出结论:采用变化后的结构参数,对机组性能尤其是减少结霜、延长机组运行时间有明显效果。机组夏季按制冷工况运行,用变化后的换热器结构参数在夏季工况对机组运行是否产生影响,下面分别对工况B、C所对应的夏季工况D、E用变化后结构参数对机组进行计算和验证。

3.1 工况D(31.6℃,86%)

空气源热泵冷热水机组夏季运行时,空气侧换热器作为冷凝器使用。空气侧换热器是以空气作为冷却介质,靠空气的温升带走冷凝热量。夏季工况机组运行时,随着时间的变化,机组各性能参数基本不改变,因此,夏季工况采用稳态模型进行计算。

图9至图10分别为夏季工况下,空气侧换热器在采用变化前后的结构参数,空气侧换热系数、管壁温度沿管长的变化。可以看出,变化后的空气侧换热系数明显增大,空气侧管壁温度提高。这是因为随着翅片间距的增大,使流过换热器的空气产生扰动变化,空气侧换热能力增强,冷凝热量迅速传递给空气,降低了空气与管壁的温差。

图9 空气侧换热系数沿管长的变化

图10 空气侧管壁温度沿管长的变化

采用变化后的结构参数,对于夏季工况D,制冷性能系数为4.59,制冷量为339.115kW,空气侧平均温度为35.585℃,平均相对湿度为71.3%。这是由于空气侧换热器作为冷凝器向空气中传递冷凝热量,使空气温度升高,绝对含湿量不变,相对湿度降低。

因此,对于夏季工况D,机组空气侧换热器采用变化后的结构参数,机组紧凑性差,设备庞大,空气侧压降从319.028Pa降低到244.54Pa,降低了23.3%,空气侧管壁温度也升高了5.65%,使管壁温度与空气温度的温差减小,空气侧换热系数增大,强化了空气侧换热。

3.2 工况E(34℃,83%)

图11至图12分别为空气侧换热器结构参数在变化前后空气侧换热系数、空气侧管壁温度沿管长的变化。可以看出,变化后的空气侧换热系数明显增大,空气侧管壁温度提高。

图11 空气侧换热器换热系数沿管长的变化

图12 空气侧管壁温度沿管长的变化

因此,用变化后的结构参数,对于夏季工况E,制冷性能系数为4.59,制冷量为339.115kW,空气侧平均温度为37.571℃,平均相对湿度为69.1%。这是由于空气侧换热器作为冷凝器使用,向空气中传递冷凝热量,使空气温度升高,绝对含湿量不变,相对湿度降低。除机组紧凑性差,设备庞大,空气侧压降从322.289Pa降低到264.436Pa,降低了17.95%,管壁温度升高6.4%,使管壁温度与空气温差减小,空气侧换热系数增大,强化空气侧换热。

4 结论

在质量守恒、动量守恒、能量守恒的条件下建立了空气源热泵冷热水机组全年运行工况的数学模型。采用该模型对机组的冬季工况B、C进行了计算分析,通过改变翅片管换热器的片距、管径、管间距等结构参数,从减少结霜量,延缓结霜,延长融霜时间间隔为出发点,采用变化后的换热器结构参数,计算分析各参数对空气源热泵冷热水机组性能的影响,得到了机组的空气侧换热量、水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数随时间的变化规律。结合夏季工况,运用变化后的换热器结构参数,采用夏季稳态模型对机组的夏季工况进行计算分析,得到了机组空气侧换热系数、空气侧管壁温度等的变化规律。

模拟结果表明,处于重霜区的成都所对应的冬季工况B(0℃,85%),相对湿度比较高,冬季温度处于易结霜温度范围内,得出结构参数:翅片间距取3.5mm,管径取8mm,分液路数取10,管间距取27.4mm;处于一般结霜区的上海、杭州所对应的冬季工况C(-4℃,75%),得出结构参数:翅片间距取2.5mm,管径取8mm,分液路数取10,管间距取27.4mm,结合全年运行情况,机组处于较好的运行性能。因此对于不同地区应用的空气源热泵冷热水机组,应根据结霜情况的不同,配置不同结构参数的空气侧换热器。

参考文献