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什麼是溫室效應?

溫室效應即太陽輻射到達地球表面,一部分熱量會反射會外太空,一部分會被地球吸收,而大部分熱量則是通過溫室氣體吸收,從而達到對地球保溫的效果。

溫室氣體

其中造成溫室效應的氣體包括:

溫室氣體

水蒸氣。最豐富的溫室氣體,但重要的是,它可以作為對氣候的反饋。隨著地球大氣變暖,水蒸氣會增加,但是雲層和降水的可能性也會增加,這成為溫室效應的一些最重要的反饋機制。二氧化碳(CO 2)。二氧化碳是大氣中的一個很小但非常重要的組成部分,它是通過呼吸和火山爆發等自然過程以及通過森林砍伐,土地利用變化和燃燒化石燃料等人類活動而釋放的。自工業革命開始以來,人類將大氣中的CO 2濃度增加了三分之一以上。這是氣候變化最重要的長期“強迫”。甲烷。通過自然資源和人類活動產生的碳氫化合物氣體,包括垃圾填埋場,農業(尤其是稻米種植)中廢物的分解以及反芻動物的消化和與家畜有關的糞便管理,都產生了這種氣體。從分子到分子的基礎上,甲烷是一種比二氧化碳更具活性的溫室氣體,但它在大氣中的含量要低得多。笑氣。土壤耕作方法產生的強大溫室氣體,尤其是商業和有機肥料的使用,化石燃料的燃燒,硝酸的生產以及生物質的燃燒。氯氟烴(CFC)。完全是工業來源的合成化合物可用於多種應用,但由於其有助於破壞臭氧層的能力,目前在生產和釋放到大氣中受到國際協議的廣泛管制。它們也是溫室氣體。人為?

政府間氣候變化專門委員會在其《第五次評估報告》中,由聯合國主持,來自世界各地的1300名獨立科學專家組成的小組得出結論,在過去50年中,人類活動的可能性超過95%已經使我們的星球變暖了。

在過去的150年中,現代文明賴以生存的工業活動將大氣中的二氧化碳含量從百萬分之280提升至百萬分之412。專家組還得出結論,在過去50年中,人類產生的溫室氣體(例如二氧化碳,甲烷和一氧化二氮)引起了人們所觀察到的大部分地球溫度升高的可能性要高出95%。

在地球上,人類活動正在改變天然溫室。在上個世紀,燃燒化石燃料(例如煤和石油)增加了大氣中二氧化碳(CO 2)的濃度。發生這種情況的原因是,煤或石油的燃燒過程將碳與空氣中的氧氣結合在一起,從而生成CO 2。在較小程度上,為農業,工業和其他人類活動而開墾土地增加了溫室氣體的濃度。

改變自然大氣溫室的後果很難預測,但似乎可能會產生某些影響:

平均而言,地球會變暖。有些地區可能會比較暖和,但其他地區可能不會。較溫暖的條件可能會導致整體上更多的蒸發和沉澱,但各個區域會有所不同,一些區域會變得更溼,而其他區域會變得更乾燥。較強的溫室效應將使海洋變暖,並使冰川和其他冰塊部分融化,從而增加海平面。如果變暖,海水也會膨脹,進一步加劇海平面上升。同時,某些農作物和其他植物可能會對大氣中的CO 2含量增加,更旺盛的生長和更有效的用水產生有利的響應。同時,更高的溫度和不斷變化的氣候模式可能會改變農作物生長最佳的地區並影響天然植物群落的組成。太陽輻射?

太陽輻射與溫度變化趨勢

上圖比較了自1880年以來每平方米的全球表面溫度變化(紅線)和地球接收的太陽能量(黃線)。較細的線表示年度水平,而較厚的線表示年度水平線顯示了11年的平均趨勢

自1950年代以來,地球接收的太陽能量遵循了太陽自然起伏的11年週期的小起伏。在同一時期,全球溫度顯著上升。因此,在過去的半個世紀中,太陽極不可能引起觀測到的全球溫度變暖趨勢。

可以合理地假設,太陽的能量輸出變化會導致氣候變化,因為太陽是驅動我們氣候系統的基本能源。

實際上,研究表明,太陽的多變性在過去的氣候變化中發揮了作用。例如,當格陵蘭島從1410年降溫到1720年代,並且冰川在阿爾卑斯山發展時,太陽活動的減少和火山活動的增加被認為觸發了大約1650至1850年的小冰期。

但是有幾條證據表明,當前的全球變暖不能用太陽的能量變化來解釋:

自1750年以來,來自太陽的平均能量要麼保持恆定,要麼略有增加。如果變暖是由更活躍的太陽引起的,那麼科學家將期望看到大氣各層溫度升高。取而代之的是,他們在高層大氣中觀察到了降溫,在大氣層的表面和下部觀察到了變暖。那是因為溫室氣體將熱量收集在較低的大氣層中。包括太陽輻照度變化的氣候模型不能重現過去一個世紀或更長時間以來觀察到的溫度趨勢,而又不包括溫室氣體的增加。總結

目前全球變化(主要是全球變暖)是大部分由人類活動主導的,特別是在工業革命以後的數百年間,我們必須去重新審視人類的活動,這涉及到人類活動的方方面面,不僅僅是簡單的農業,工業。無論日後氣候怎樣變化,都將取決於我們每個人,這是我們必須清楚認識到的!

參考文獻IPCC第五次評估報告,2014年美國全球變化研究計劃,“全球氣候變化對美國的影響”,劍橋大學出版社,2009年Naomi Oreskes,“氣候變化的科學共識”,《科學》, 2004年12月3日,第1卷。306號 5702羽 1686 DOI:10.1126 / science.11​​03618邁克·洛克伍德(Mike Lockwood),“太陽能變化與氣候:根據當前特殊的最低太陽能要求進行更新”,皇家學會A論文集,2009年12月2日,doi 10.1098 / rspa.2009.0519;朱迪思·利恩(Judith Lean),“太陽輻照度和氣候的週期與趨勢”,威利跨學科評論:氣候變化,第一卷。1,2010年1月/ 2月,111-122。摘自:https://climate.nasa.gov/causes/

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