CO2地下封存的地质学问题及其

对减缓气候变化的意义

s 孙 枢

摘 要 本文论述了因人类活动引起的温室气体尤其是CO2浓度的显著增加所导致的气候变化对全球环境的影响以及开展CO2地质封存的重要性;介绍了CO2捕获与封存的技术手段;并着重阐述了CO2地质封存的原理、原则、基本地质问题及动态监测;提出了当前我国应妥善安排科研和试验工作,运用地质学、地球化学、地球物理学、海洋地质学的理论,研究CO2分离、富集、输送、封存过程的科技问题,阐明碳隔离的机制,确定封存CO2及可能利用的方案,同时开展广泛的国际合作,逐步建立适合中国国情的碳隔离技术体系的具体建议。

关键词:CO2 全球气候变化 地下封存

20多年来,/全球气候变化0和/全球变暖0等相关问题,已从学术论文的主题进入各国首脑峰会的议程,成为报纸、杂志、广播、电视和网络等传媒的热门话题。人们正焦急地注视着太平洋上的图瓦卢和基里巴斯、印度洋上的马尔代夫,这些秀色宜人的岛国会不会真的代人受过,在未来的岁月中被涛涛的海水所吞噬。全球变暖所带来的后果究竟有多么严重?人类对减缓气候变化是不是已经束手无策?我国应采取什么样的对策?本文将对这些问题作简要讨论,并对采取什么样的CO2封存措施以减缓气候变化进行了重点探讨。

预测。我国科学家也对我国范围进行了研究。工业化时期以来,人类活动使大气中的主要温室气体,如CO2、CH4、N2O和O3等的浓度达到了有记录以来的最高水平。大气CO2浓度已从公元1000)1750年的280ppm,升高到2000年的368ppm,增加了31?4%。

同时,观测数据也表明,世界正在变暖。自1861年有仪器记录以来,20世纪90年代很可能是最暖的10年,而1998年很可能是最热的一年。

全球表面平均温度在20世纪增加了约0.6?012e,其中陆地表面温度上升幅度要大于海洋表面的上升幅度(非常可能)。

并且,有证据表明,过去50年观察到的大部分增暖可以归咎于人类活动,主要是化石燃料燃烧、农业和土地利用的变化等。按综合人为因素和自然因素的模式对于气候及温度变化进行的模拟,其结果也同观测结果很好地一致。

可以预测,到2100年大气的CO2浓度将达到540)970ppm,1990)2100年间全球平均地面气温将升高1.4)5.8e,而中国2100年平均地面温度将升高3.9)6.0e。

预计这种气候变化将引起十分广泛的后果,其中包括:

(1)21世纪全球平均年降水量会增加,但在区域尺度上分布不均衡,有的地区增加有的地区减少。在我国,北方降水日数增加,南方大雨日数增加,局部强降水事件可能增加,到2100年中国年平均降水量可能增加14%(11)17%)。但同时,也将加剧缺水地区水的进一步短缺,在干旱年份,我国华北和西北地区缺水现象将进一步严重。

(2)季节长短将发生变化。在我国,21世纪40年代与20世纪80年代相比,夏季将延长26.1天,而春、秋、东三季将分别缩短6)11天。

(3)冰川将继续大规模退缩。

(4)全球海平面在1990)2100年期间将上升

一、气候变化的严重后果及其减缓措施

政府间气候变化专门委员会(IPCC)多年来的研究提供了气候变化的事实、发展情景和气候变化的

本文作者:孙枢,中国科学院院士,中国科学院地质与地球物理研究所研究员。

0109)0.88m,但区域变异明显。三角洲、沿海低地