一氧化碳會造成溫室效應嗎?

【專家解說】：溫室效應加劇主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會燃燒過多煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成的。二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結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，其結果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。 影響 溫室氣體有效地吸收地球表面、大氣本身相同氣體和云所發(fā)射出的紅外輻射。大氣輻射向所有方向發(fā)射，包括向下方的地球表面的放射。溫室氣體則將熱量捕獲于地面- - 對流層系統(tǒng)之內(nèi)。這被稱為“自然溫室效應”。大氣輻射與其氣體排放的溫度水平強烈耦合。在對流層中，溫度一般隨高度的增加而降低。從某一高度射向空間的紅外輻射一般產(chǎn)生于平均溫度在-19℃的高度，并通過太陽輻射的收入來平衡，從而使地 球表面的溫度能保持在平均1 4 ℃。溫室氣體濃度的增加導致大氣對紅外輻射不透明性能力的增強，從而引起由溫度較低、高度較高處向空間發(fā)射有效輻射。這就造成了一種輻射強迫，這種不平衡只能通過地面 對流層系統(tǒng)溫度的升高來補償。這就是“增強的溫室效應”。如果大氣不存在這種效應，那么地表溫度將會下降約3度或更多。反之，若溫室效應不斷加劇，全球溫度也必將逐年持續(xù)升高。 在2006年公布的氣候變化經(jīng)濟學報告中顯示，如果我們繼續(xù)現(xiàn)在的生活方式，到2100年全球氣溫將有50%的可能會上升4攝氏度多。同時，英國《衛(wèi)報》表示，氣溫如果這樣升高就會打亂全球數(shù)百萬人的生活，甚至全球的生態(tài)平衡，最終導致全球發(fā)生大規(guī)模的遷移和沖突。 一般原因 溫室效應主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，大量排放尾氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成的。二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結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，對紫外線進行反射，其結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:氟氯烴(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。 解決方略 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綠色植物，使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應。 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(0.5攝氏度 )，由溫室效應導致的全球變暖已成了引起世人關注的焦點問題。學術界一直被公認的學說認為由于燃燒煤、石油、天然氣等產(chǎn)生的二氧化碳是導致全球變暖的罪魁禍首。然而經(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，認為溫室氣體主要不是二氧化碳，而是碳粒粉塵等物質。 碳粒粉塵是一種固體顆粒狀物質，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致了云的堆積，而云的堆積便是溫室效應的開始，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。 漢森博士認為，除了碳粒粉塵以外，還有一些氣體物質能導致溫室效應，如對流層中的臭氧 (正常的臭氧應集中在平流層中)、甲烷，還有巨毒無比的氟氯烴。但這些污染源的治理就相對困難些了?？上驳氖?，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! 解決方略 碳粒粉塵并不是不可避免的東西，隨著內(nèi)燃機品質的不斷提高，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。 工業(yè)革命前大氣中二氧化碳含量是280ppm，如按目前增長的速度，到2100年二氧化碳含量將增加到550ppm，即幾乎增加一倍。全世界的許多氣象學家都在努力研究，CO2含量增加一倍以后，到2100年全球的平均氣溫會增高多少? 目前采用的具體辦法是，根據(jù)大氣運動規(guī)律和物理狀態(tài)變化規(guī)律，設計成數(shù)值模式進行計算。不過，由于人們對大氣運動變化規(guī)律認識得還不夠完善，采取的簡化計算辦法不同，各個模式的計算結果常相差很大。為此，80年代美國科學院組織了評估委員會，對這些模式的結果進行研究和綜合評估，最終得出CO2倍增后全球平均氣溫將上升3℃土1.5℃，即1.5℃-4.5℃。這就是對本問題最有權威的組織--聯(lián)合國IPCC第一次《報告》中采用的數(shù)字。 亟待解決 近年來，氣候模式的模擬能力有了重大改進，這主要是考慮了大氣中氣溶膠(空氣中懸浮的微小顆粒)的作用。因為在燃燒化石燃料放出CO2的同時也釋放出了巨量的硫化物等氣溶膠。這種氣溶膠會遮擋部分陽光到達地面，因此使地面氣溫降低，起到冷卻作用。其數(shù)值據(jù)IPCC估計可達-0.5瓦/米2。即相當于CO2增溫效應(1.56瓦/米2)的1/3，比甲烷的增溫效應(+0.47瓦/米2)還略大。主要根據(jù)這個改進，IPCC在l996年公布的第二個《報告》中，把2100年CO2倍增后全球平均氣溫的升溫值從1.5℃-4.5℃，修改為1.0℃-3.5℃。評估報告中還指出，由于海洋的巨大熱慣性，到2100年這個增溫值中大約只有50%-90%得以實現(xiàn)。 然而，模式計算結果還說明，全球平均增溫1.0℃-3.5℃不均勻分布于世界各地，而是赤道和熱帶地區(qū)不升溫或幾乎不升溫，升溫主要集中在高緯度地區(qū)，數(shù)量可達6℃-8℃甚至更大。這一來便引起另一嚴重后果，即兩極和格陵蘭的冰蓋會發(fā)生融化，引起海平面上升。北半球高緯度大陸的凍土帶也會融化或變薄，引起大范圍地區(qū)沼澤化。還有，海洋變暖后 海水 體積膨脹也會引起海平面升高。IPCC的第一次評估報告中預計海平面上升70-140厘米(相應升溫1.5℃-4.5℃)，第二次評估報告中比第一次評估結果降低了約25% (相應升溫1.0℃一3.5℃)，最可能值為50厘米。IPCC的第二次評估報告還指出，從19世紀末以來的百年間，由于全球平均氣溫上升了0.3℃-0.6℃，因而全球海平面相應也上升了10-25厘米。 全球海平面的上升將直接淹沒人口密集、工農(nóng)業(yè)發(fā)達的大陸沿海低地地區(qū)，因此后果十分嚴重。1995年11月在柏林召開的聯(lián)合國《氣候變化框架公約》締約方第二次會議上，44個小島國組成了小島國聯(lián)盟，為他們的生存權而呼吁。 此外，研究結果還指出，CO2增加不僅使全球變暖，還將造成全球大氣環(huán)流調(diào)整和氣候帶向極地擴展。包括中國北方在內(nèi)的中緯度地區(qū)降水將減少，加上升溫使蒸發(fā)加大，因此氣候將趨干旱化。大氣環(huán)流的調(diào)整，除了中緯度干旱化之外，還可能造成世界其他地區(qū)氣候異常和災害。例如，低緯度臺風強度將增強，臺風源地將向北擴展等。氣溫升高還會引起和加劇傳染病流行等。以瘧疾為例，過去5年中世界瘧疾發(fā)病率已翻了兩番，現(xiàn)在全世界每年約有5億人得瘧疾，其中200多萬人死亡。 但是，溫室效應也并非全是壞事。因為最寒冷的高緯度地區(qū)增溫最大，因而農(nóng)業(yè)區(qū)將向極地大幅度推進。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有機物產(chǎn)量。還有論文指出，在中國和世界歷史時期中溫暖期多是降水較多、干旱區(qū)退縮的繁榮時期，等等。 當然，在大氣溫室效應這個問題上，也有不同意見。例如，過去有些科學家認為目前數(shù)值模式還不成熟，計算結果過于夸大;百年升高0.3℃-0.6℃屬于正常氣候變化，不能證明是大氣溫室效應所造成，等等。當然這是少數(shù)人的意見。 盡管如此，但對于目前大氣中CO2濃度和全球溫度正迅速增加，以及溫室氣體增加會造成全球變暖的原理，都是沒有爭論的事實。我們?nèi)绻鹊絾栴}發(fā)展到了人類可以明顯感知的水平，這時候往往已經(jīng)難以逆轉，那么就為時已晚。因此現(xiàn)在就必須引起高度重視，以便采取對策，保護好人類賴以生存的大氣環(huán)境。 溫室效應簡略圖 溫室效應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，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波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應。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℃，這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。 大氣能使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的長波熱輻天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，遠遠超過了過去的水平。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。但是有樂觀派科學家聲稱，人類活動所排放的二氧化碳遠不及火山等地質活動釋放的二氧化碳多。他們認為，最近地球處于活躍狀態(tài)，諸如喀拉喀托火山和圣海倫斯火山接連大爆發(fā)就是例證。地球正在把它腹內(nèi)的二氧化碳釋放出來。所以溫室效應并不全是人類的過錯。這種看法有一定道理，但是無法解釋工業(yè)革命之后二氧化碳含量的直線上升，難道全是火山噴出的嗎? 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”。形成溫室效應的氣體，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 ℃，氣候將明顯變暖。氣溫升高，將導致某些地區(qū)雨量增加，某些地區(qū)出現(xiàn)干旱，颶風力量增強，出現(xiàn)頻率也將提高，自然災害加劇。更令人擔憂的是，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” 給人類帶來災害的典型事例。因此，必須有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增長，科學使用燃料，加強植樹造林，綠化大地，防止溫室效應給全球帶來的巨大災難。 科學家預測，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重的。如果海平面升高1 m，直接受影響的土地約5×106 km2，人口約10億，耕地約占世界耕地總量的1/3。如果考慮到特大風暴潮和鹽水侵入，沿海海拔5 m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害。當海水入侵后，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。溫室效應和全球氣候變暖已經(jīng)引起了世界各國的普遍關注，目前正在推進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。 科學家預測，如果我現(xiàn)在開始有節(jié)制的對樹木進行采伐，到2040年，全球暖化會降低5%。 編輯本段特點 溫室有兩個特點:1.溫度室內(nèi)高，2.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。之所以稱這一效應為溫室效應，亦與此原理有關。 編輯本段環(huán)境影響全球變暖 溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射放射到太空外，地球的氣候因此需要轉變來使吸取和釋放輻射的份量達至新的平衡。這轉變可包括‘全球性’的地球表面及大氣低層變暖，因為這樣可以將過剩的輻射排放出外。雖然如此，地球表面溫度的少許 上升可能會引發(fā)其他的變動，例如:大氣層云量及環(huán)流的轉變。當中某些轉變可使地面變暖加劇(正反饋)，某些則可令變暖過程減慢(負反饋)。 全球各地區(qū)溫室氣體排放量分布圖 利用復雜的氣候模式，‘政府間氣候變化專門委員會’在第三份評估報告估計全球的地面平均氣溫會在2100年上升1.4至5.8℃。這預計已考慮到大氣 層中懸浮粒子傾于對地球氣候降溫的效應與及海洋吸收熱能的作用 (海洋有較大的熱容量)。但是，還有很多未確定的因素會影響 這個推算結果，例如:未來溫室氣體排放量的預計、對氣候轉變的各種反饋過程和海洋吸熱的幅度等等。 地球上的病蟲害增加 溫室效應可使史前致命病毒威脅人類 美國科學家近日發(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，導致全球陷入疫癥恐慌，人類生命受到嚴重威脅。 溫室效應對的危害 紐約錫拉丘茲大學的科學家在最新一期《科學家雜志》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活，形成疫癥?？茖W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。 海平面上升 假若‘全球變暖’正在發(fā)生，有兩種過程會導致海平面升高。第一種是海水受熱膨脹令水平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南 極洲上的冰塊溶解使海洋水份增加。預期由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米之間。 全球暖化南太小島即將沒頂 全球暖化使南北極的冰層迅速融化，海平面不斷上升，世界銀行的一份報告顯示，即使海平面只小幅上升1米，也足以導致5600萬發(fā)展中國家人民淪為難民。而全球第一個被海水淹沒的有人居住島嶼即將產(chǎn)生--位于南太平洋國家巴布亞新幾內(nèi)亞的島嶼卡特瑞島，目下島上主要道路水深及腰，農(nóng)地也全變成爛泥巴地。 氣候反常 氣候反常，極端天氣多是因為全球性溫室效應，即二氧化碳這種溫室氣體濃度增加，使熱量不能發(fā)散到外太空，使地球變成一個保溫瓶，而且還是不斷加溫的保溫瓶.全球溫度升高，使得南北極冰川大量融化，海平面上升，導致海嘯，臺風，夏天非常熱，冬天非常冷的氣候反常，極端天氣多. 土地沙漠化 土地沙漠化是一個全球性的環(huán)境問題。有歷史記載以來，中國已有1200萬公頃的土地變成了沙漠，特別是近50年來形成的“現(xiàn)代沙漠化土地”就有500萬公頃。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)調(diào)查，在撒哈拉沙漠的南部，沙漠每年大約向外擴展150萬公頃。全世界每年有600萬公頃的土地發(fā)生沙漠化。每年給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失達260億美元[1,2,3]。從1968年到1984年，非洲撒哈拉沙漠的南緣地區(qū)發(fā)生了震驚世界的持續(xù)17年的大旱，給這些國家造成了巨大經(jīng)濟損失和災難，死亡人數(shù)達200多萬[3]。沙漠化使生物界的生存空間不斷縮小，已引起科學界和各國政府的高度重視。5年前我們提出，氣候變冷和構造活動變?nèi)跏巧衬闹饕?，人類活動加速了沙漠化的進程[4]。近期中國科學家對羅布泊的科學考察提供了不可辯駁的證據(jù)。 所以不會