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热点 04 海-气相互作用与碳中和
目 录
热点背景
1.撒哈拉沙漠暴雨
2.极端高温席卷印度
3.《中国碳中和与清洁空气协同路径(2024)》报告发布
命题链接
1.海一气相互作用
2.全球气候变暖
3.农业碳中和
4.工业碳中和
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热点话题 主要内容
撒哈拉沙漠暴雨 撒哈拉大沙漠，世人皆知的酷热干旱地带，2024年9月却上演了一场前
所未有的奇景——暴雨连绵成灾，洪水肆虐。据联合国统计，这场不请自来的
暴雨竟在一个月内夺走了撒哈拉周边1460人的生命。这种违背常理的气候现
象，源于非洲中部的热带辐合带发生了异常北移，打破了副热带高压带对撒哈
拉的掌控。全球气温变暖才刚刚开场，未来的气候走向难以预测，但科学家们
警告，到本世纪末，地球平均气温可能上升3摄氏度。
极端高温席卷印度 2024年5月，印度经历了有气温记录以来持续时间最长的热浪。据印度
媒体统计，今年夏季以来已有200多人死于高温。仅5月以来，全国已报告近
25000例疑似中暑病例。但由于农村地区高温导致的死亡人数报告不足，实际
数字可能要高得多。这是印度连续第三年出现如此极端高温，而人类活动引起
的气候变化是造成这种变化的根本原因。
《中国碳中和与清洁空 《中国碳中和与清洁空气协同路径(2024)》报告在2024年12月5日的清洁
气协同路径(2024)》报 空气政策伙伴关系(CCAPP)2024年度会议上正式发布，作为系列报告的第四
告 期，该报告以“减污降碳推动经济绿色发展”为主题。
1.海一气相互作用（1）海-气相互作用的表现
①物质交换：
水分交换-海洋是大气中水汽的最主要来源。海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽。大气中的水汽在
适当条件下凝结，并以降水的形式返回海洋，部分水汽还会随着水汽输送被传到陆地上，降水以后形成地
表径流，最终汇入江河流回海洋。这一过程会影响海水的温度和盐度，进而影响海水的密度。
气体交换-海水中存在着许多溶解性盐类物质，可以与大气中的二氧化碳进行反应，生成碳酸钙沉淀，
将大气中的碳元素沉积在海底。此外，海洋中的藻类植物通过光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，对大气
中的二氧化碳浓度具有重要的调节作用。
固体物质交换-陆源物质、火山物质等可以通过大气进入海洋，海洋中的固体物质也会进入大气，成
为海洋沉积物的重要来源。
②能量交换：
海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分，并把其中 85%的热量储存在海洋表层，海洋再通过潜热、长
波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气。海洋是大气最主要的热量储存库，也是大气的主要热源。
海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响，水温高的海区，向大气输送的热量也多。
大气的水平运动，即风，提供动能，风吹水动，促使表层海水运动，形成风海流。同时，大气的运动
通过风力吹拂洋面，把动能传递给海洋，这也是海-气相互作用的一种表现。
（2）海-气相互作用的影响
①对全球水热平衡的影响
水量平衡：海-气相互作用参与的水循环有助于全球的水量平衡。海洋是大气中水汽的主要来源，通
过蒸发、降水等环节，海洋与大气之间进行着大量的水分交换。
热量平衡：不同纬度地区接受的太阳辐射量是不同的，海-气相互作用所形成的大气环流与大洋环流
将热量从低纬地区源源不断输送到高纬地区，共同维持了全球的热量平衡。
②对气候的影响
海-气相互作用可以影响全球大气环流，进而对世界各地的气候产生影响。例如，厄尔尼诺和拉尼娜
现象就是海-气相互作用导致的极端气候事件。这些现象会对全球气候产生显著影响，如导致降水分布异
常、气温变化等。
③对生态环境的影响
海-气相互作用对海洋和大气中的生物群落也有重要影响。例如，海洋中的浮游植物通过光合作用吸
收二氧化碳并释放氧气，这对大气中的氧气含量和二氧化碳浓度具有调节作用。同时，海洋中的生物也会
对大气中的二氧化碳进行固结，有助于减缓大气中二氧化碳增加的速率。2.全球气候变暖
（1）全球气候变暖的影响
全球气候变暖对地球的自然环境和人类社会都产生了深远的影响。
①对自然环境的影响：
海平面上升：由于海水温度升高导致海冰融化、海水热膨胀等因素，海平面不断上升。这将淹没沿海
低地国家、地区，对人类的居住环境造成威胁。
降水分布变化：全球气候变暖导致大气环流和海洋环流发生变化，进而影响降水分布。一些地区可能
出现干旱加剧的情况，而另一些地区则可能出现降水增多的情况。
生态系统变化：全球气候变暖导致生态系统发生变化，一些物种可能因无法适应新的生存环境而灭绝。
同时，气候变暖也可能导致一些疾病的传播范围扩大，对人类健康构成威胁。
②对人类社会的影响：
农业生产受影响：全球气候变暖导致农业生产环境发生变化，一些地区的农作物产量可能下降。同时，
气候变暖也可能导致农作物种植结构的改变，对农业生产造成不利影响。
能源消耗增加：为了应对全球气候变暖带来的挑战，人类需要采取更多的措施来减少温室气体排放。
这可能需要增加清洁能源的使用比例，但同时也可能导致传统能源的消耗增加。
经济损失加剧：全球气候变暖导致的自然灾害（如风暴潮、洪水、干旱等）频率和强度增加，将给人
类社会带来巨大的经济损失。同时，气候变暖也可能导致一些行业的衰退和新兴行业的兴起，对经济结构
产生影响。
（2）应对全球气候变暖的措施
为了应对全球气候变暖带来的挑战，需要采取一系列措施来减少温室气体排放并适应气候变化。
①减少温室气体排放：
调整能源结构：增加清洁能源的使用比例，减少化石燃料的使用量。这可以通过发展可再生能源（如
太阳能、风能等）、提高能源利用效率等方式实现。
推广节能技术：在工业、交通、建筑等领域推广节能技术，降低能源消耗和温室气体排放。
加强国际合作：全球气候变暖是一个全球性问题，需要各国共同努力来应对。通过加强国际合作，共
同制定减排目标和行动计划，可以更好地应对全球气候变暖带来的挑战。
②适应气候变化：
加强气候监测和预警系统建设：通过加强气候监测和预警系统建设，提高人类对气候变化的预测和应
对能力。这有助于减少自然灾害对人类社会的冲击和影响。
调整农业生产结构：根据气候变化的情况，调整农业生产结构，种植适应气候变化的作物品种，提高农作物的抗逆性和产量。
加强生态保护和环境治理：通过加强生态保护和环境治理，恢复和保护生态系统，提高生态系统的稳
定性和抵抗力，有助于应对气候变化带来的挑战。
3.农业碳中和
（1）定义
农业碳达峰：指农业领域的二氧化碳排放量达到峰值后不再增长，并逐渐下降的趋势。
农业碳中和：指通过减少农业领域的碳排放和增加碳吸收，实现碳排放与碳吸收的平衡，最终达到“零排
放”的状态。
（2）农业碳排放的主要来源
畜牧业及其肥料使用：畜牧业是农业碳排放的主要来源之一，包括动物饲养过程中产生的甲烷和氧化亚氮
等温室气体。此外，肥料的使用也是农业碳排放的重要来源，特别是氮肥的生产和使用过程中会产生大量
的二氧化碳。
农业用地：农业用地的耕作、种植和收获等活动也会产生温室气体排放。例如，水稻种植过程中会产生甲
烷排放，而施肥则会导致氧化亚氮排放。
作物燃烧及毁林：作物残茬的燃烧以及森林砍伐等活动也会释放温室气体。
（3）实现农业碳中和的路径
①减少温室气体排放
优化农机作业模式：改进农机作业方式，减少农业机械在运行过程中的废气排放，推广节能型农业机械。
推进秸秆还田和综合利用：避免秸秆焚烧带来的大气污染，通过秸秆还田、秸秆饲料化、秸秆基料化等方
式，提高秸秆综合利用率。
发展循环农业：通过推进畜禽养殖废弃物资源化利用、推动农膜回收利用、推进农业投入品废弃物回收处
置等方式，减少农业废弃物的排放。
推广节水农业：通过推广节水灌溉技术、改进灌溉方式、发展旱作农业等方式，减少农业用水过程中的温
室气体排放。
③增加碳汇
发展生态农业：通过推广绿色农业、有机农业等生态农业模式，提高土壤有机碳含量，增加农业生态系统
的碳汇能力。
推广林业碳汇：通过植树造林、森林抚育、退化林修复等方式，增加森林面积和蓄积量，提高林业碳汇能
力。
发展草原碳汇：通过实施草原保护修复工程、推广草原畜牧业绿色发展等方式，提高草原生态系统的碳汇
能力。4.工业碳中和
工业碳中和是指工业领域通过节能减排、提高能源利用效率、发展可再生能源等措施，实现工业生产
过程中产生的二氧化碳等温室气体排放量与其通过植树造林、碳捕获和储存（CCS）技术等方式吸收的碳
排放量相互抵消，从而达到净零排放的状态。
（1）工业碳中和的重要性
工业是温室气体排放的主要领域之一，实现工业碳中和对于减缓全球气候变化、推动绿色转型、促进
可持续发展具有重要意义。工业碳中和不仅有助于降低工业生产对环境的负面影响，还能推动技术创新和
产业升级，提高工业竞争力。
（2）工业碳中和的路径
①节能减排：
优化工业生产工艺流程，减少能源消耗和排放。
推广高效节能设备和技术，提高能源利用效率。
加强工业废水、废气、废渣等废弃物的治理和回收利用。
②发展可再生能源：
积极推广太阳能、风能、水能等可再生能源在工业领域的应用。
建设可再生能源发电设施，替代传统化石能源。
③碳捕获和储存（CCS）技术：
发展碳捕获技术，将工业生产过程中产生的二氧化碳捕获并储存起来。
探索碳利用技术，将捕获的二氧化碳转化为有用的化学品或材料。
④产业结构优化：
推动传统产业转型升级，发展低碳、环保、高效的产业。
培育新兴产业，如新能源汽车、节能环保等，推动绿色产业发展。
⑤市场机制：
建立碳排放权交易市场，通过市场机制激励企业减少碳排放。
制定碳税政策，对高碳排放企业征收碳税，增加其排放成本。
（2025·湖南长沙·一模）造礁珊瑚生活在热带浅海中，在生长的过程中会一层层分泌碳酸钙形成外骨
骼。珊瑚对水温变化敏感，有一定的温度适应范围。科学家常钻取珊瑚骨骼岩芯样品，重建古代气候状况。
2015年南海东沙环礁近四成珊瑚在厄尔尼诺事件中死亡。下图示意世界某区域珊瑚礁分布情况。据此完成
下列小题。1．造成图示范围东西部珊瑚礁数量差异的主要原因是（ ）
A．降水 B．洋流 C．纬度 D．光照
2．科学家重建古代气候状况需要测量珊瑚礁的（ ）
A．面积大小 B．颜色类型 C．生长速率 D．水域深度
3．导致2015年南海东沙环礁近四成珊瑚死亡的机制是（ ）
A．热带太平洋西部水温偏高-南海云量增多-南海水温降低
B．热带太平洋西部水温偏高-南海云量减少-南海水温升高
C．热带太平洋西部水温偏低-南海云量增多-南海水温降低
D．热带太平洋西部水温偏低-南海云量减少-南海水温升高
（2024·甘肃·模拟预测）西南大西洋M海域是世界重要渔区，盛产巴西小沙丁鱼，巴西小沙丁鱼偏
好低温低盐与深度较浅的水域。图示意该区域洋流分布概况，其中甲洋流是南极绕极流的分支，其分布位
置及变化对M海域渔区影响较大。据此完成下面小题。
4．甲洋流所在南极绕极流形成的主要驱动力为（ ）
A．极地东风 B．中纬西风 C．东南信风 D．西北季风
5．M海域渔业资源丰富，主要因为其位于（ ）
A．寒暖流交汇处 B．沿岸上升流处C．沿海大陆架处 D．河流入海口处
6．推测拉尼娜年，巴西小沙丁鱼渔场位置（ ）
A．东移 B．西移 C．南移 D．北移
（2024·四川攀枝花·一模）冰间湖是指当外界环境达到结冰条件时，仍在较长时间或长期保持无冰或
仅被薄冰覆盖的冰间开阔水域。白令海的冰间湖通常由风或海流的作用形成。冰间湖与冰情、海洋动力和
热力过程及大气环流有着密切关系，在气候中起着重要的作用。冰间湖形成区域及形成的时间对北极航道
有一定影响。下图示意白令海区域冰间湖分布状况。完成下面小题。
7．当圣劳伦斯岛南岸出现大面积冰间湖时，白令海区域盛行（ ）
A．西北风 B．东北风 C．东南风 D．西南风
8．冰间湖对北极地区的影响，可信的是（ ）
A．增强海气相互作用 B．海洋生物死亡率上升
C．航道开阔水域萎缩 D．减缓海冰的消融速度
（2024·湖南株洲·一模）二氧化碳通量是指在单位时间内通过一定面积的二氧化碳的量，包括人为二
氧化碳通量和自然二氧化碳通量。二氧化碳通量可以通过测量空气二氧化碳浓度的变化来计算，据目前测
量结果显示，全球自然二氧化碳通量总体呈微弱下降趋势，平均值为负值。全球人为二氧化碳通量地区分
布不均，并出现两个峰值地区：90°E～135°E之间和70°W～100°W之间的北半球地区。据此完成下面小题。
9．属于人为二氧化碳通量的是（ ）
A．化石燃料二氧化碳通量 B．野火二氧化碳通量
C．生态系统二氧化碳通量 D．海洋二氧化碳通量
10．全球自然二氧化碳通量总体趋势说明全球二氧化碳吸收量（ ）
A．增长缓慢并且总量持续减少 B．增长缓慢但总量仍然持续增加
C．减少缓慢并且总量持续减少 D．减少缓慢但总量仍然持续增加
11．全球人为二氧化碳通量出现两个峰值的原因是该地区（ ）
A．生态环境质量较差 B．生态环境质量较好C．化石能源消耗量大 D．化石能源消耗量小
（2025·全国·模拟预测）碳汇指通过多种措施吸收大气中的二氧化碳，从而减少大气中温室气体浓度
的过程。通过对比碳排与碳汇可以分析某地的碳盈亏情况。下图示意陕西省四大地貌区2000—2020年碳盈
亏情况。据此完成下列小题。
12．关于陕西省四大地貌区2000—2020年碳盈亏情况，说法正确的是（ ）
A．关中平原碳排放量最大，碳由盈转亏B．黄土丘陵沟壑区碳汇最大，碳盈余
C．长城沿线风沙区碳排放最多，碳盈余 D．秦巴山区碳汇量最大，始终碳盈余
13．从碳汇角度看，2000—2020年秦巴山区碳盈余量较大的主要原因是（ ）
A．借助科技手段，固碳多 B．森林面积较大，固碳多
C．人类活动少，碳排放少 D．牧业比重大，碳吸收多
14．碳排放权交易是绿色生态资源转化为经济效益的重要途径，当前最适合进行碳排放权交易的地貌区是
（ ）
A．关中平原与黄土丘陵沟壑区 B．秦巴山区与长城沿线风沙区
C．黄土丘陵沟壑区与长城沿线风沙区 D．关中平原与秦巴山区
（2025·全国·模拟预测）碳循环与气候变化关系密切，草地生态系统碳库作为陆地生态系统碳库的重
要组成部分，在全球碳循环中占有重要地位。草地生态系统的碳储量主要包括植被碳储量和土壤有机碳储
量。下图示意某年山东泰山北坡某暖性草丛生态系统净碳排放量、植被呼吸碳排量、土壤呼吸碳排量和植
被光合固碳量月平均值变化。据此完成下面小题。15．图中甲、乙、丙、丁依次为（ ）
A．草丛生态系统净碳排放量、植被呼吸碳排量、土壤呼吸碳排量、植被光合固碳量
B．草丛生态系统净碳排放量、土壤呼吸碳排量、植被呼吸碳排量、植被光合固碳量
C．植被光合固碳量、植被呼吸碳排量、草丛生态系统净碳排放量、土壤呼吸碳排量
D．土壤呼吸碳排量、植被光合固碳量、植被呼吸碳排量、草丛生态系统净碳排放量
16．图中各类数值变化的主导因素是（ ）
A．光照 B．气温 C．降水 D．风向
17．推测与山东泰山北坡相比，云南西双版纳地区夏季的生态系统净碳排放量特点及该特点形成的主要原
因是（ ）
A．可能为负值气温过高 B．可能为正值光照不足
C．可能为负值叶片凋零 D．可能为正值人类活动
（2024·江西景德镇·模拟预测）北极地区是全球变化响应最敏感的区域之一，北极地区地表气温的增
暖速度是全球平均的2-3倍，称为北极放大效应。研究表明这与下垫面、大气热力作用及海气相互作用等
因素密切相关。海洋碳汇会减少大气中二氧化碳。完成下面小题。
18．关于北极放大效应的原因说法合理的是（ ）
A．冰面反射率增加 B．海面长波辐射减弱
C．大气逆辐射增强 D．太阳短波辐射增强
19．北极放大效应增强海洋碳汇，说法不正确的是（ ）
A．冰面减少，阻隔作用减弱 B．水温增加，海洋生物增加
C．热量改善，北极植物增多 D．冻土融化，碳释放量增加
（2024·河北·模拟预测）经济增长与能源碳排放关系密切。能源碳排放脱钩系数是指经济增长与能源
碳排放之间的脱钩程度，脱钩系数<1时，表明两者关联性小甚至脱离联系，脱钩状态好。下图为2006—
2020年东北三省能源碳排放脱钩系数，表为2006—2020年东北三省能源碳排放量主要影响因素的平均贡
献度。完成下面小题。能源碳排放平均贡献度/%
省份
能源结构 人口规模 单位产值能耗 人均GDP
黑龙江省 21.78 -6.38 -35.34 39.56
吉林省 23.69 -2.43 -35.34 38.53
辽宁省 23.89 -1.6 -30.37 44.14
20．与黑龙江省、吉林省相比，近年来辽宁省能源碳排放脱钩系数较大的主要原因是（ ）
A．能源结构以煤为主 B．能源利用效率较低
C．工业发展水平最高 D．省内人口规模更大
21．为促进东北三省能源碳排放脱钩，短期内可行的措施有（ ）
①调整能源结构，清洁能源主体化②放开生育政策，人口规模现代化
③加大科技投入，能源利用高效化④优化产业结构，经济发展优质化
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
（2024·四川德阳·一模）碳汇指环境对碳的吸收蓄积作用，主要包括植被、土壤和水域碳吸收。图1
为2000-2020年长三角地区及其中的江苏、浙江两省碳汇量图，图2为长三角地区及其中的江苏、浙江两
省碳补偿率（ ）变化折线图。据此，完成下面小题。22．浙江省碳汇量较江苏省高，主要是因为浙江省（ ）
A．产业碳排放量较低 B．能源利用效率较高
C．陆地水域面积较小 D．植被覆盖面积较广
23．长三角地区碳补偿率持续下降表明区域内（ ）
A．产业结构快速优化 B．碳汇能力持续增强
C．能源消耗增长较多 D．植被覆盖面积减少
24．（2025·湖南长沙·一模）阅读材料，完成下列要求。
基流是枯水季节河流所能维持的最小水流，主要是由地下水补给。勒拿河位于西伯利亚地区，流域
内冻土广布，多年冻土中储存大量有机碳。研究人员假定降水不变，模拟发现勒拿河流域基流和融雪径流
随着气温升高先增后减。实际监测发现，勒拿河流域气温增加明显，径流量总体增加，但不同季节变化情
况不同。下图示意1999-2008和2009-2017两时间段勒拿河溶解性有机碳（单位：Tg）的季节变化。
(1)分析假定降水不变时，随着气温升高勒拿河基流先增后减的原因。
(2)推测气温升高，勒拿河汛期的变化。
(3)据图描述与1999-2008年相比，2009-2017年勒拿河溶解性有机碳的变化情况，并说明其原因。
(4)简述气候变暖对勒拿河河口地区鱼类的影响。
25．（2025·陕西渭南·一模）阅读材料，回答下列问题。
材料一因纽特人，生活在北极地区，以捕鱼狩猎为生。格陵兰岛（Greenland）位于北大西洋，是北欧小国丹麦的属地，岛上最显著的地貌特征是广袤厚实的冰原，其冰原规模之大仅次于南极洲。雪屋是因
纽特人独有的建筑，他们会在风吹过的雪地选址，这是因为那里的雪质量坚硬。
材料二格陵兰岛示意图
(1)解释因纽特人选择格陵兰岛西南海岸居住的原因。
(2)说出在寒冷的冬季因纽特人建雪屋的理由。
(3)评价全球变暖对因纽特人的影响。
26．（2024·广东广州·一模）阅读图文资料，完成下列要求。
氧化亚氮（N₂O）是仅次于二氧化碳和甲烷的全球第三大温室气体。研究发现，海水中氧化亚氮溶解
度与温度呈负相关，充足的养分有利于氧化亚氮产生。我国四大边缘海表层氧化亚氮主要来源于陆源输入。
下图反映我国四大边缘海表层氧化亚氮平均浓度。
(1)说明氧化亚氮温室效应的机制。
(2)指出我国四大边缘海表层氧化亚氮平均浓度的纬向分布特征，并分析渤海表层氧化亚氮平均浓度高的原
因。
