微量氣體的溫室效應和全球變暖——基本原理和有待解決的問題

【摘要】：本文描述全球變暖問題如何從單純的CO_2增溫問題發(fā)展為微量氣體的溫室效應問題。CFCs、CH_4、N_2O、O_3等非CO_2氣體對溫室效應的貢獻可以達到CO_2的貢獻水平。自19世紀中期以來觀測到的微量氣體的增加(包括CO_2的增加)已使大氣的溫室效應G_a(≈130±5W/m~2)增加了約2%。在沒有其它因子參與的情況下,這個2%的增加可使地球增溫1～1.5K。這種新增的輻射能在低緯度最大,而在極區(qū)要小1/2。增溫的最大影響是增加地表處收到的后向輻射,每度增溫使后向輻射增加6～8W/m~2。但并非所有的新增能量都被地表的發(fā)射輻射所平衡,還要通過增加蒸發(fā)(降水)來恢復地表的能量平衡,每度增溫可使蒸發(fā)(因而使降水)增加2%～4%。蒸發(fā)的增加與較暖對流層中飽和水汽壓的增加一道,通過大氣動力學過程使水汽增加。每度增溫引起的這種水汽反饋可使G_a另增1%。我們預測區(qū)域效應和瞬變效應的能力主要取決于解決若干突出的問題,這些問題包括:①氣溶膠和平流層臭氧的影響;②熱帶對流性卷云、溫帶風暴路徑云系以及持續(xù)性的沿海層云對全球變暖和對區(qū)域性氣溶膠排放的響應;③太陽輻射被云過量吸收的原因;④對流層上部的水汽反饋效應。 【作者單位】： 美國加利福尼亞大學圣迭戈分校Scripps海洋學研究所大氣科學中心及云、化學和氣候中心;
【關鍵詞】： 大氣溫室效應 對流層臭氧 平流層臭氧 微量氣體 全球變暖 太陽輻射 輻射強迫 能量平衡 向外長波輻射 氣溶膠
【分類號】：X16
【正文快照】： 引 言 從Fourier和Arrhenius到IPcC【川:數(shù)學家Baron Jean—BaptisteF。。ri。r[2’在1827年指出,大氣的作用就像太陽照射下一個盒子的透明玻璃蓋,它允許太陽輻射通向地面,但阻止從地面發(fā)出的長波輻射(不可見輻射)。這一論斷或許是有關大氣溫室效應的最早見解之一。大約到十

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