什么是温室效应?
温室效应对人类生存至关重要。但全球变暖加剧
卢克·帕默在 Unsplash 中的形象
正如我们所知,温室效应是地球上生命存在的一个重要过程。如果没有它,地球的平均温度将在负 18°C 左右。为便于比较,地表附近的全球平均温度为 14°C。如果我们今天还活着,那是由于温室效应,它使地球保持宜居。在温室效应中,到达大气层的太阳辐射与那里存在的气体相互作用。在这种相互作用中,所谓的温室气体 (GHG) 吸收太阳辐射并开始释放红外辐射,或者说是热量,返回地球表面。只有一部分热量(红外辐射)会离开大气层并返回太空——这就是地球设法保持其温度的方式。
这些与太阳辐射相互作用的气体的一些例子是二氧化碳 (CO2)、甲烷 (CH4)、一氧化二氮 (N2O) 和 CFC 族 (CFxCly)。在文章中了解更多关于它们的信息:“什么是温室气体”。
在下面由巴西航天局和国家空间研究所合作制作的视频中,您可以更好地了解温室效应是如何发生的:当入射太阳能量和以热量形式反射的能量平衡时,全球平均温度实际上保持不变。然而,这种平衡可以通过多种方式破坏:改变到达地球表面的能量;通过地球或太阳本身的轨道变化;由于大气中存在云或粒子(也称为气溶胶,例如由燃烧产生),到达地球表面并反射回太空的能量发生变化;由于大气中温室气体浓度的变化,反射回太空的较长波长能量的数量发生了变化。
温室气体
温室气体是那些与太阳辐射相互作用并导致温室效应的气体。二氧化碳 (CO2)、甲烷气体 (CH4)、一氧化二氮 (N2O)、臭氧 (O3) 是主要的温室气体。然而,京都议定书还包括六氟化硫 (SF6) 和两种对温室效应很重要的气体:氢氟烃 (HFC) 和全氟化碳 (PFC)。
- CO2 是最丰富的温室气体。它通过涉及燃烧化石燃料(石油、煤炭和天然气)和森林砍伐的人类活动大量排放。自工业革命以来,大气中的二氧化碳含量增加了 35%。目前,它被认为占世界温室气体排放量的 55%。
- 甲烷气体是一种比 CO2 强 21 倍的温室气体。这种气体的人为排放主要来自牲畜活动和垃圾填埋场、垃圾场和水电库中有机物的分解。
- 一氧化二氮是一种比 CO2 强 310 倍的温室气体。这种气体的人为排放来自动物粪便的处理、化肥的使用、化石燃料的燃烧和一些工业过程。
- 臭氧自然存在于平流层(位于海拔 11 公里至 50 公里之间的大气层),但可以通过人类活动排放的污染气体之间的反应,起源于对流层(位于海拔 10 公里至 12 公里之间的大气层) .在平流层,臭氧形成一层具有吸收太阳辐射的重要功能,阻止大部分紫外线进入。然而,当在对流层中大量形成时,它对生物是有害的。
- 氢氟烃 (HFC) 在气溶胶和冰箱中用作氯氟烃 (CFC) 的替代品,具有很高的全球变暖潜能(比 CO2 强 140 至 11,700 倍)。
- 六氟化硫主要用作绝热体和热导体,是全球变暖能力最强的温室气体(比二氧化碳大 23,900)。
- 用作制冷剂、溶剂、推进剂、泡沫和气溶胶中的气体的全氟化碳 (PFC) 的全球变暖潜势比 CO2 强 6,500 至 9,200 倍。
全球暖化
分析表明,过去五个世纪以来,全球大气和海洋的平均温度稳步上升,是全球变暖的一个过程。在过去的 100 年中,全球平均地表温度上升了约 0.74°C。这个数字似乎并不重要,但是,根据 政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次报告,全球变暖的负面后果已经发生,而且还在加剧。动植物物种灭绝、降雨频率和强度的变化、海平面上升以及强风暴、洪水、大风、热浪、长期干旱等气象现象加剧等事件是指出的主要有害现象。作为全球变暖的结果。
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尽管一些科学家和业余爱好者对全球变暖以人类为中心的起源提出质疑,但学术界普遍认为这种现象是由于人类活动引起的温室效应加剧所致。