北齐郑妃:温室效应

太阳以电磁波（主要以可见光的形式）向地球辐射能量，其中一部分在到达地球表面以前即被反射回宇宙空间，一部分被大气层所吸收，一部分则穿过大气层到达地面。地球在接受了太阳能以后，以长波的形式向外辐射，向外辐射的能量一部分被大气层吸收，一部分辐射到宇宙空间，另有一部分则以大气逆辐射的形式返回地表。大气层中的温室气体能使大部分太阳光透过，却吸收地面向空间发射的辐射，并以大气逆辐射的形式返回地表，从而使地表温度升高。温室气体的这种功用和温室玻璃有着异曲同工之妙，因而称为"温室效应"。

温室效应-简介

温室效应，又称“花房效应”，英文：Greenhouse effect，是指能透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，是大气保温效应的俗称。太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而使地表与低层大气变暖的效应。如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约33℃或更多。反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。

生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让太阳光能够直接照射进温室，加热室内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发，使室内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，“玻璃层”允许太阳辐射能透过，但却阻止地面热量散发，致使地面温度上升，使地球变成了一个大暖房。因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。

由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球变暖等一系列严重问题。

温室效应-恒定

温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。空气中含有二氧化碳，而且在过去很长一段时期中，含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗” 的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80％来自人和动、植物的呼吸，20％来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75％被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5％的二氧化碳通过植物光合作用，转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%（体积分数）始终保持不变的原因。^[1]

温室效应-加剧原因

近几十年来，由于人口急剧增加，工业迅猛发展，呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。而另一方面，由于对森林乱砍乱伐，大量农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长，就使地球气温发生了改变。 ^[1]

温室效应-分类

自然温室效应

大气辐射向所有方向发射，包括向下方的地球表面的放射。而温室气体有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。温室气体将热量捕获于地面－对流层系统之内，被称为“自然温室效应”。

增强的温室效应

大气辐射与其气体排放的温度水平强烈耦合。在对流层中，温度一般随高度的增加而降低。从某一高度射向空间的红外辐射一般产生于平均温度在-19℃的高度，并通过太阳辐射的收入来平衡，从而使地球表面的温度能保持在平均14 ℃。温室气体浓度的增加导致大气对红外辐射不透明性能力的增强，从而引起由温度较低、高度较高处向空间发射有效辐射。这就造成了一种辐射强迫，这种不平衡只能通过地面－对流层系统温度的升高来补偿。这就是“增强的温室效应”。

科学家预测，今后大气中二氧化碳每增加1倍，全球平均气温将上升1.5～4.5℃，而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此，气温升高不可避免地使极地冰层部分融解，引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。如果海平面升高1 m，直接受影响的土地约5×106 km^2，人口约10亿，耕地约占世界耕地总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入，沿海海拔5 m以下地区都将受到影响，这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地，大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化，不适于粮食生产。同时，对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后，会造成江水水位抬高，泥沙淤积加速，洪水威胁加剧，使江河下游的环境急剧恶化。温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注，目前正在推进制订国际气候变化公约，减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。

科学家预测，如果我们现在开始有节制的对树木进行采伐，到2050年，全球暖化会降低5%。

温室效应-产生原因

温室气体

温室效应源自温室气体，由于像二氧化碳这类吸收热能气体的功用和温室玻璃有着异曲同工之妙，都是只允许太阳光进，而阻止其反射，进而实现保温、升温作用，因此被称为温室气体。大气中的每种气体并不都能强烈吸收地面长波辐射，在法律意义上被确认为影响气候变化的温室气体，除了二氧化碳外，还包括甲烷(CH₄)、一氧化氮(N₂O)、氟氯碳化物（HFCS，氟里昂是其中一种）、全氟化碳(PFCS)、六氟化硫(SF6)以及水气等。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它限量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强。如，每分子甲烷的吸热量是二氧化碳的21倍，一氧化氮(N₂O)更高，是二氧化碳的270倍。不过，它们和人造的某些温室气体相比就不算什么了。目前为止，吸热能力最强的是氟氯甲烷（HFCS）和全氟化碳(PFCS)。

现状

二氧化碳 (CO₂) ——由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，导致全球的二氧化碳正以每年约六十亿吨的量逐渐增加中。

氟氯碳化物 (CFCs) ——以CFC─l1、CFC─12及CFC─113占最大使用量。简单说就是使用冷媒、清洗、喷雾及发泡等用途，同时此类化合物也是破坏臭氧层的祸首。

甲烷 (CH₄) ——甲烷产生源自于发酵与腐化的变更过程及物质的不完全燃烧，主要来自牲畜、水田、汽机车及掩埋场的排放。

氧化亚氮 (N₂O) ——源于石化燃料的燃烧，微生物及化学肥料分解而排放出来。

臭氧 (O₃) ——来自地面污染，如汽机车、发电厂、炼油厂所排放的氮氧化合物及碳氢化合物，经光化学作用而产生臭氧。

目前这些温室气体仍持续增加中，至1994年，二氧化碳CO₂每年平均增加0.4％，浓度约358PPM； 甲烷CH4每年平均增加0.6％，浓度约1.7PPM； 氧化亚氮N₂O每年平均增加0.25％，浓度约0.31PPM； 氟氯碳化物CFC─11浓度约268PPT；CFC─12浓度约480PPT。

温室效应-影响

温室效应就是由于大气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高的现象。如果二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3 ℃～5 ℃，两极地区可能升高10 ℃，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。20世纪60年代末，非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草，牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人。
这是“温室效应” 给人类带来灾害的典型事例。^[1]

温室效应-应对

迄今为止，我们无法提出有效的解决对策，但是退而求其次，至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长，不可听天由命任凭发展。 　　《京都议定书》是人类应对温室效应的尝试首先，暂订2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去，综合各种温室效应气体的影响，预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升，地球的气候将会引起重大变化。 　　因此为今之计，莫过于竭尽所能采取对策，尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁，而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。 　　可惜仔细检视各种方案之后，迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此，吾人遂有必要寻求一切可能性，全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。
一、全面禁用氟氯碳化物
　　实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现，对于2050年为止的地球温暖化，根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。
二、保护森林的对策方案
　　今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在1～2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了2050年，可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。
三、汽车使用燃料状况的改善
　　日本汽车在此方面已获技术提升，大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地，或许是因油藏丰富，对于省油设计方面，至今未见有何明显改善迹象，仍旧维持过度耗油的状况。因此，该地区生产的汽车在改善燃油设计方面，具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减，估计到了2050年，可使温室效应降低5%左右。
四、改善其他各种场合的能源使用效率
　　是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对2050年为止的地球温暖化，预计可以达到8%左右的抑制效果。
五、对化石燃料的生产与消费，依比例课税
　　如此一来，或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕，避免作出无谓的浪费。而其税金收入，则可用于森林保护和替代能源的开发方面。 　　用可再生能源替代化学能是一项长期工程任何化石燃料一经燃烧，就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤炭、石油为低。同样是要产生一千卡的热量，煤炭必须排放相当于0.098公克碳量的二氧化碳；这在石油则为0.085公克；若是换成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。 　　因此，有人提案依照天然瓦斯、石油、煤炭的顺序予以加重课税。譬如生产方面，要对二氧化碳排放量较高的煤炭，以能量换算，每十亿焦耳课税0.5美元，而对天然瓦斯则只课税0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。至于消费方面的情形亦复加此，其课税比例在煤炭订为23%，在天然瓦斯订为13%。 　　当然，现今阶段只不过是有这么一个构想而已。但若果真付诸实行，可望对于2050年为止的地球温暖化，提供大约5%的抑制效果。
六、鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源
　　因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有1%的程度左右。
七、汽机车的排气限制
　　由于汽机车的排气中，含有大量的氮氧化物与一氧化碳，因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的，但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对2050年为止的温暖化，分担2%左右的抑制效果。
八、鼓励使用太阳能
　　譬如推动所谓“阳光计划”之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。不过，就算积极推动此项方案，对于2050年为止的温暖化，只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。
九、开发替代能源
　　利用生物能源(Biomass Energy)作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。
十、彻底、简单、最佳方案
　　低碳因温室效应成为时尚名词地球表面的C循环: 　　从大气中的CO2 经过植物的光合作用，变成C 经过，植物的呼吸作用、 自然分解者分解、燃烧、 动物的呼吸作用等等化学|生物过程，变成CO2，重新返回大气。 　

     本来上天已经安排好了一切，把地球表面上那些过多的对人类和地球上所有生物有害的CO2、SO2 ...都以矿物质的形式埋到了地下，是人类自己把它们挖出来使用，才会造成温室效应，引起了气候变暖，酸雨也是。 　　

    最终方案：逐步停止到最后全面停止石油、煤炭、天然气、硫磺。。。的开采和使用，并且，通过什么途径把过多的C从地球表面上消失{把过多的C埋到地下，这应该是人类目前所必须做的。地球表面的C循环 ，那总之就是一个循环....没有人可以阻止地球表面上的C氧化的。 　　很显然，温室效应是在工业革命之后才有的。应该说是：人类把C挖出来使用后才出现的。很显然的，种树，对于温室效应只是暂时的，对CO2的减少只是暂时的。因为发生化学反应，C原子数量不变，很显然的地球表面上的C，那就是一个循环的。连到小学生都会想明白的，不断往这个循环里面加入C 就只会使得，地球表面上的C 越来越多的。很显然的，当天然气以及那些所有的燃料都被挖出来使用后，地球表面的情况，就会跟亿万年以前的地球一样了，这样的话，不仅物种会死，人也会死的啊！！ 　　

    开发新能源具有非常，沉重的历史使命。开发新能源就是拯救地球！！开发新能源就是拯救全人类！！总之，那些地下C 都是不可再生的能源，迟早都会用完的。但是树林对于生态系统的作用是很大的。树林是野生动植物的生存场所，APP的速生林对环境是只有破坏意义的！！ 　　燃烧生物能源也会产生二氧化碳，这点固然是和化石燃料相同，不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料，故可成为重覆循环的再生能源，达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。 　　此外也有可能是自然规律，因为古代恐龙时期地球比现在还热。 　　‘温室效应’是指地球大气层上的一种物理特性。假若没有大气层，地球表面的平均温度不会是现在 合宜的15℃，而是十分低的-18℃。这温度上的差别是由于一类名为温室气体所引致，这些气体吸收红外线辐射而影响到地球整 体的能量平衡。在现况中，地面和大气层在整体上吸收太阳辐射後能平衡于释放红外线辐射到太空外。但受到温室气体的 影响，大气层吸收红外线辐射的份量多过它释放出到太空外，这使地球表面温度上升，此过程可称为‘天然的温室效应’。但由 于人类活动释放出大量的温室气体，结果让更多红外线辐射被折返到地面上，加强了‘温室效应’的作用。