温室效应简介

　　名称：温室效应

　　英文：Greenhouse effect

　　来自IPCC术语表中对温室效应所做出的定义的中文版。

　　温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约3度或更多。反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。

　　由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。

 

　　温室效应-由来

　　室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。

　　二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。

　　人类活动和大自然还排放其他温室气体，它们是：氯氟烃(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林，尤其是热带雨林。

　　为减少大气中过多的二氧化碳，一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕，少开汽车。另一方面保护好森林和海洋，比如不乱砍滥伐森林，不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林，减少使用一次性方便木筷，节约纸张(造纸用木材〕，不践踏草坪等等行动来保护绿色植物，使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。

 

　　温室效应-特点

　　温室有两个特点：温度较室外高，不散热。 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。

 

　　温室效应-产生原因

　　大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。

温室效应简略图

　　大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它痕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。

　　大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约330C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。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。

　　除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多;又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，由于二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。据分析，在过去二百年中，二氧化碳浓度增加25%，地球平均气温上升0.5℃。估计到下个世纪中叶，地球表面平均温度将上升1.5—4.5℃，而在中高纬度地区温度上升更多。

　　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。

　　但是近几十年来，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。但是有乐观派科学家声称，人类活动所排放的二氧化碳远不及火山等地质活动释放的二氧化碳多。他们认为，最近地球处于活跃状态，诸如喀拉喀托火山和圣海伦斯火山接连大爆发就是例证。地球正在把它腹内的二氧化碳释放出来。所以温室效应并不全是人类的过错。这种看法有一定道理，但是无法解释工业革命之后二氧化碳含量的直线上升，难道全是火山喷出的吗?

　　在空气中，氮和氧所占的比例是最高的，它们都可以透过可见光与红外辐射。但是二氧化碳就不行，它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。形成温室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%～20%，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。

　　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。

　　因此，必须有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，科学使用燃料，加强植树造林，绿化大地，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。

温室效应

 

　　温室效应-温室气体

　　大气就像是一个滤器可以控制地球、太阳及太空间能量交换。大气中某些气体可让短波辐射以可见光形式照射地表，并且吸收自地表反射的长波辐射，这些可以保留能量的气体，即所谓温室效应气体，包括： 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佔最大使用量。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l994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-影响后果

　　温室效应气体浓度持续不断增加，将使地球表面温度持续增加，导致地球气候的变化，也就是所谓全球暖化，其影响包括： 1.北半球冬季期更缩短，并且更冷更湿，而夏季则变长且更干更热，亚热带地区将更干燥，而热带地区则更湿。 2.由于气温增高，水汽蒸发加速。全球雨量每年将减少，全球各地区降水型态将会改变。 3.改变植物、农作物之分布及生长力，可能加快农作生长速度，造成土壤贫瘠，作物生长终将受限制，还会间接破坏生态环境，改变生态平衡。 4.海洋变暖、海平面将在2100年上升约 15-95公分，导致低洼地区海水倒灌，全世界三分之一居住于海岸边缘的人口将遭受威胁。台湾即是受威胁之ㄧ 5.改变地区资源分布，导致粮食、水源、渔获量等的供应不平衡，最终引发国际间之经济、社会问题 6.人类如果无法有效控制温室效应，所造成的气候改变，将使我们付出极大的代价，如：气温上升会伤害人体的抗病能力、再加上全球气候变迁引发动物大迁徒，极有可能促使脑炎、狂犬病、登革热、黄热病的大规模蔓延。可见温室效应的影响绝不只限于气温而已。

　　环境影响

　　1) 气候转变：‘全球变暖’

　　温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。这转变可包括‘全球性’的地球表面及大气低层变暖，因为这样可以将过剩的辐射排放出外。虽然如此，地球表面温度的少许上升可能会引发其他的变动，例如：大气层云量及环流的转变。当中某些转变可使地面变暖加剧(正反馈)，某些则可令变暖过 程减慢(负反馈)。

　　利用复杂的气候模式，‘政府间气候变化专门委员会’在第三份评估报告估计全球的地面平均气温会在2100年上升1.4至5.8℃。这预计已考虑到大气层中悬浮粒子倾于对地球气候降温的效应与及海洋吸收热能的作用 (海洋有较大的热容量)。但是，还有很多未确定的因素会影响这个推算结果，例如：未来温室气体排放量的预计、对气候转变的各种反馈过程和海洋吸热的幅度等等。

　　2) 地球上的病虫害增加

　　温室效应可使史前致命病毒威胁人类

　　美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。

　　纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。

　　这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。

　　3) 海平面上升

　　假若‘全球变暖’正在发生，有两种过程会导致海平面升高。第一种是海水受热膨胀令水平面上升。第二种是冰川和格陵兰及南 极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。

　　全球暖化南太小岛即将没顶

　　全球暖化使南北极的冰层迅速融化，海平面不断上升，世界银行的一份报告显示，即使海平面只小幅上升1米，也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生——位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛，目下岛上主要道路水深及腰，农地也全变成烂泥巴地。

　　4) 气候反常，海洋风暴增多

　　5) 土地干旱，沙漠化面积增大

　　科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。

 

　　对人类生活的潜在影响

　　1) 经济的影响

　　全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以内，其中大部份住在海港 附近的城市区域。所以，海平面的显著上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害，例如：加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、 地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方。

　　2) 农业的影响

　　实验证明在CO2高浓度的环境下，植物会生长得更快速和高大。但是，‘全球变暖’的结果可会影响大气环流，继 而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解‘全球变暖’对各地区性气候的影响，以致对植物生态所 产生的转变亦未能确定。

　　3) 海洋生态的影响

　　沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类，尤其是贝壳类的数量减少。河口水质变咸可会减少淡水鱼的品种数目，相反该地区海洋鱼类的 品种也可能相对增多。至于整体海洋生态所受的影响仍未能清楚知道。

　　4) 水循环的影响

　　全球降雨量可能会增加。但是，地区性降雨量的改变则仍未知道。某些地区可有更多雨量，但有些地区的雨量可能会减少。此外 ，温度的提高会增加水份的蒸发，这对地面上水源的运用带来压力。

　　科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2-4℃，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。

 

　　温室效应-相关

　　农地积水疟疾肆虐

　　穿着传统服饰向来乐天知命的卡特瑞岛人，几百年来遗世独立，始终保持着传统生活模式，但他们却因人类对环境的破坏造成全球暖化，令他们将面临被海水淹没的命运。卡特瑞岛环保人士保罗塔巴锡说：‘他们已经持续被海洋力量攻击，还有持续不断的洪水，原有的地区都被改变了，被破坏殆尽，几乎所有的地方都被海水淹没了。’

　　不堪的是，招致蚊子苍蝇丛生，疟疾肆虐。

　　专家预测，过不了几年，卡特瑞岛将被完全淹没在海里，全岛居民迁村撤离势在必行。

　　亚马逊雨林逐渐消失

　　而位于南美洲、全世界面积最大的热带雨林——亚马逊雨林正渐渐消失，让全球暖化危机雪上加霜。

　　号称地球之肺的亚马逊雨林涵盖了地球表面5%的面积，制造了全世界20%的氧气及30%的生物物种，由于遭到盗伐和滥垦，亚马逊雨林正以每年7700平方英里的面积消退，相当于一个新泽西州的大小，雨林的消退除了会让全球暖化加剧之外，更让许多只能够生存在雨林内的生物，面临灭种的危机，在过去的40年，雨林已经消失了两成。

　　新的冰川期来临

　　全球暖化还有个非常严重的后果，就是导致冰川期来临。

　　南极冰盖的融化导致大量淡水注入海洋，海水浓度降低。“大洋输送带”因此而逐渐停止：暖流不能到达寒冷海域;寒流不能到达温暖海域。全球温度降低，另一个冰河时代来临。北半球大部被冰封，一阵接着一阵的暴风雪和龙卷风将横扫大陆。

　　最终危害：可能会造成恐龙时代的再次降临!

 

　　温室效应-致命威胁

　　美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。

雪山融化

　　纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。

　　这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。

 

　　温室效应-控制方法

　　人类该从生活周遭小事作起

　　1.降低能源的使用量及提高能源的使用效率。

　　2.随手关灯、节约用电，出门多搭乘公共交通工具，步行更好，节省汽油消耗量。

　　原理太阳辐射主要是短波辐射，而地面辐射和大气辐射则是长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强，但对短波辐射的吸收力比较弱。所以：白天，太阳光射到地球上，部分能量被大气吸收，部分被反射回宇宙，大约 47%左右的能量被地球表面吸收。 夜晚，晚上地球表面以红外线的方式向宇宙散发白天吸收的热量，其中也有部分被大气吸收。大气层如同复盖温室的玻璃一样，保存了一定的热量，使得地球不至于像没有大气层的月球一样，被太阳照射时温度急剧升高，不受太阳照射时温度急剧下降。但因于温室气体的增加，令地球整体所保留的热能增加。

 

　　温室效应-解决对策

　　虽然迄今为止，人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。

　　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。

　　减少二氧化碳排放量

　　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。

　　温室效应导致草地退化

　　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、对石化燃料的生产与消费，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。

　　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碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量，煤碳必须排放相当于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、煤碳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碳，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，其课税比例在煤碳订为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，提供大约五%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，顶多只有一%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，只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。

　　减少温室效应，保护生存环境

　　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。

　　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。