溫室效應(yīng)的成因和利與弊

【專家解說】：溫室效應(yīng)是指透射█陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng)，就是太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面增暖后放出的長短輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。據(jù)估計，如果沒有大氣，地表平均溫度就會下降到——23℃，而實際地表平均溫度為15℃，這就是說溫室效應(yīng)使地表溫度提高38℃。 除二氧化碳以外，對產(chǎn)生溫室效應(yīng)有重要作用的氣體還有甲烷、臭氧、氯氟烴以及水氣等。隨著人口的急劇增加，工業(yè)的迅速發(fā)展，排入大氣中的二氧化碳相應(yīng)增多；又由于森林被大量砍伐，大氣中應(yīng)被森林吸收的二氧化碳沒有被吸收，由于二氧化碳逐漸增加，溫室效應(yīng)也不斷增強。據(jù)分析，在過去二百年中，二氧化碳濃度增加25％，地球平均氣溫上升0.5℃。估計到下個世紀(jì)中葉，地球表面平均溫度將上升1.5——4.5℃，而在中高緯度地區(qū)溫度上升更多。 空氣中含有二氧化碳，而且在過去很長一段時期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗”的動態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80％來自人和動、植物的呼吸，20％來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有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。還有5％的二氧化碳通過植物光合作用，轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì)貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%（體積分?jǐn)?shù)）始終保持不變的原因。 但是近幾十年來，由于人口急劇增加，工業(yè)迅猛發(fā)展，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去的水平。而另一方面，由于對森林亂砍亂伐，大量農(nóng)田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件，破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡，就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加?？諝庵卸趸己康脑鲩L，就使地球氣溫發(fā)生了改變。 在空氣中,氮和氧所占的比例是最高的,它們都可以透過可見光與紅外輻射。但是二氧化碳就不行，它不能透過紅外輻射。所以二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳，地球的年平均氣溫會比目前降低20℃。但是，二氧化碳含量過高，就會使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成“溫室效應(yīng)”。形成溫室效應(yīng)的氣體，除二氧化碳外，還有其他氣體。其中二氧化碳約占75％、氯氟代烷約占15%～20％，此外還有甲烷、一氧化氮等30多種。 如果二氧化碳含量比現(xiàn)在增加一倍，全球氣溫將升高3℃～5℃，兩極地區(qū)可能升高10℃，氣候?qū)⒚黠@變暖。氣溫升高，將導(dǎo)致某些地區(qū)雨量增加，某些地區(qū)出現(xiàn)干旱，颶風(fēng)力量增強，出現(xiàn)頻率也將提高，自然災(zāi)害加劇。更令人擔(dān)憂的是，由于氣溫升高，將使兩極地區(qū)冰川融化，海平面升高，許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨海水上漲的威脅，甚至被海水吞沒。20世紀(jì)60年代末，非洲下撒哈拉牧區(qū)曾發(fā)生持續(xù)6年的干旱。由于缺少糧食和牧草，牲畜被宰殺，饑餓致死者超過150萬人。 這是“溫室效應(yīng)”給人類帶來災(zāi)害的典型事例。因此，必須有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增長，科學(xué)使用燃料，加強植樹造林，綠化大地，防止溫室效應(yīng)給全球帶來的巨大災(zāi)難。 科學(xué)家預(yù)測,今后大氣中二氧化碳每增加1倍,全球平均氣溫將上升1.5～4.5℃,而兩極地區(qū)的氣溫升幅要比平均值高3倍左右。因此,氣溫升高不可避免地使極地冰層部分融解,引起海平面上升。海平面上升對人類社會的影響是十分嚴(yán)重的。如果海平面升高1m,直接受影響的土地約5×106km2,人口約10億,耕地約占世界耕地總量的1/3。如果考慮到特大風(fēng)暴潮和鹽水侵入,沿海海拔5m以下地區(qū)都將受到影響,這些地區(qū)的人口和糧食產(chǎn)量約占世界的1/2。一部分沿海城市可能要遷入內(nèi)地,大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化,不適于糧食生產(chǎn)。同時,對江河中下游地帶也將造成災(zāi)害。當(dāng)海水入侵后,會造成江水水位抬高,泥沙淤積加速,洪水威脅加劇,使江河下游的環(huán)境急劇惡化。溫室效應(yīng)和全球氣候變暖已經(jīng)引起了世界各國的普遍關(guān)注,目前正在推進(jìn)制訂國際氣候變化公約,減少二氧化碳的排放已經(jīng)成為大勢所趨。 科學(xué)家預(yù)測，如果我現(xiàn)在開始有節(jié)制的對樹木進(jìn)行采伐，到2050年，全球暖化會降低5%。 影響 受到溫室效應(yīng)和周期性潮漲的雙重影響，西太平洋島國圖瓦盧的大部分地方，即將被海水淹沒，包括首都的機場及部分住宅和辦公室。 由于溫室效應(yīng)會導(dǎo)致南北極冰雪融化，水平線上升，直接威脅圖瓦盧，所以該國在國際環(huán)保會議上一向十分敢言。前總理佩魯曾聲稱圖瓦盧是“地球暖化的第一個受害者”。 特點 溫室有兩個特點：溫度較室外高，不散熱。生活中我們可以見到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來做溫室，是讓太陽光能夠直接照射進(jìn)溫室，加熱室內(nèi)空氣，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不讓室內(nèi)的熱空氣向外散發(fā)，使室內(nèi)的溫度保持高于外界的狀態(tài)，以提供有利于植物快速生長的條件。 后果 1)地球上的病蟲害增加； 2)海平面上升； 3)氣候反常，海洋風(fēng)暴增多； 4)土地干旱，沙漠化面積增大。 科學(xué)家預(yù)測：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到2050年全球溫度將上升2－4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導(dǎo)致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中，其中包括幾個著名的國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。 溫室效應(yīng)可使史前致命病毒威脅人類 美國科學(xué)家近日發(fā)出警告，由于全球氣溫上升令北極冰層溶化，被冰封十幾萬年的史前致命病毒可能會重見天日，導(dǎo)致全球陷入疫癥恐慌，人類生命受到嚴(yán)重威脅。 紐約錫拉丘茲大學(xué)的科學(xué)家在最新一期《科學(xué)家雜志》中指出，早前他們發(fā)現(xiàn)一種植物病毒TOMV，由于該病毒在大氣中廣泛擴(kuò)散，推斷在北極冰層也有其蹤跡。于是研究員從格陵蘭抽取4塊年齡由500至14萬年的冰塊，結(jié)果在冰層中發(fā)現(xiàn)TOMV病毒。研究員指該病毒表層被堅固的蛋白質(zhì)包圍，因此可在逆境生存。 這項新發(fā)現(xiàn)令研究員相信，一系列的流行性感冒、小兒麻痹癥和天花等疫癥病毒可能藏在冰塊深處，目前人類對這些原始病毒沒有抵抗能力，當(dāng)全球氣溫上升令冰層溶化時，這些埋藏在冰層千年或更長的病毒便可能會復(fù)活，形成疫癥?？茖W(xué)家表示，雖然他們不知道這些病毒的生存希望，或者其再次適應(yīng)地面環(huán)境的機會，但肯定不能抹煞病毒卷土重來的可能性。 由來 溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。 二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。 人類活動和大自然還排放其他溫室氣體，它們是：氯氟烴（CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。 為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節(jié)約用電（因為發(fā)電燒煤〕，少開汽車。另一方面保護(hù)好森林和海洋，比如不亂砍濫伐森林，不讓海洋受到污染以保護(hù)浮游生物的生存。我們還可以通過植樹造林，減少使用一次性方便木筷，節(jié)約紙張（造紙用木材〕，不踐踏草坪等等行動來保護(hù)綠色植物，使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應(yīng)。 新說 自1975年以來，地球表面的平均溫度已經(jīng)上升了0.9華氏度，由溫室效應(yīng)導(dǎo)致的全球變暖已成了引起世人關(guān)注的焦點問題。學(xué)術(shù)界一直被公認(rèn)的學(xué)說認(rèn)為由于燃燒煤、石油、天然氣等產(chǎn)生的二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的罪魁禍?zhǔn)?。然而?jīng)過幾十年的觀察研究，來自美國Goddard空間研究所的詹姆斯·漢森博士提出新觀點，認(rèn)為溫室氣體主要不是二氧化碳，而是碳粒粉塵等物質(zhì)。 碳粒粉塵是一種固體顆粒狀物質(zhì)，主要是由于燃燒煤和柴油等高碳量的燃料時碳利用率太低而造成的，它不僅浪費資源，更引起了環(huán)境的污染。眾多的碳粒聚集在對流層中導(dǎo)致了云的堆積，而云的堆積便是溫室效應(yīng)的開始，因為40%至90%的地面熱量來自由云層所產(chǎn)生的大氣逆輻射，云層越厚，熱量越是不能向外擴(kuò)散，地球也就越裹越熱了。 漢森博士對于各種溫室氣體的含量變化都做了整理記錄，發(fā)現(xiàn)在1950至1970年間，二氧化碳的含量增長了近兩倍，而從70年代到90年代后期，二氧化碳含量則有所減少。用目前流行的理論很難解釋仍在惡化的全球變暖的現(xiàn)象。 漢森博士認(rèn)為，除了碳粒粉塵以外，還有一些氣體物質(zhì)能導(dǎo)致溫室效應(yīng)，如對流層中的臭氧(正常的臭氧應(yīng)集中在平流層中)、甲烷，還有巨毒無比的氯氟烴。但這些污染源的治理就相對困難些了。可喜的是，近幾十年來非二氧化碳的溫室氣體含量已經(jīng)有了一定的下降，如若甲烷和對流層中的臭氧含量也能逐年下降趨勢，那么再過50年，地球表面平均溫度的變化將近乎零。 碳粒粉塵并不是不可避免的東西，隨著內(nèi)燃機品質(zhì)的不斷提高，甚或不使用內(nèi)燃機的交通工具的問世，不能燒盡而剩余的碳粒是可以減少的。漢森博士的學(xué)說能夠成立，則給地球帶來了降溫的新希望，但愿地球早日退燒。