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什麼是“溫室效應”

溫室效應, 又稱“花房效應”, 是大氣保溫效應的俗稱。 大氣能使太陽短波輻射到達地面, 但地表受熱後向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收, 這樣就使地表與低層大氣溫作用類似於栽培農作物的溫室, 故名溫室效應。 自工業革命以來, 人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加, 大氣的溫室效應也隨之增強, 其引發了一系列問題已引起了世界各國的關注。

原理

世界上, 宇宙中任何物體都輻射電磁波。 物體溫度越高, 輻射的波長越短。 太陽表面溫度約6000K, 它發射的電磁波長很短, 稱為太陽短波輻射(其中包括從紫到紅的可見光)。 地面在接受太陽短波輻射而增溫的同時, 也時時刻刻向外輻射電磁波而冷卻。 地球發射的電磁波長因為溫度較低而較長, 稱為地面長波輻射。 短波輻射和長波輻射在經過地球大氣時的遭遇是不同的:大氣對太陽短波輻射幾乎是透明的,

卻強烈吸收地面長波輻射。 大氣在吸收地面長波輻射的同時, 它自己也向外輻射波長更長的長波輻射(因為大氣的溫度比地面更低)。 其中向下到達地面的部分稱為逆輻射。 地面接受逆輻射後就會升溫, 或者說大氣對地面起到了保溫作用。 這就是大氣溫室效應的原理。

溫室效應影響氣候影響

溫室氣體有效地吸收地球表面、大氣本身相同氣體和雲所發射出的紅外輻射。 大氣輻射向所有方向發射, 包括向下方的地球表面的放射。 溫室氣體則將熱量捕獲於地面- - 對流層系統之內。 這被稱為“自然溫室效應”。 大氣輻射與其氣體排放的溫度水準強烈耦合。 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生於平均溫度在-19℃的高度, 並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, 那麼地表溫度將會下降約33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升高。

環境影響

①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 上升可能會引發其他的變動, 例如:大氣層雲量及環流的轉變。 當中某些轉變可使地面變暖加劇(正回饋),

某些則可令變暖過程減慢(負反饋)。 利用複雜的氣候模式, ‘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 層中懸浮粒子傾於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、對氣候轉變的各種回饋過程和海洋吸熱的幅度等等。

②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, 美國科學家發出警告, 由於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, 導致全球陷入疫症恐慌,人類生命受到嚴重威脅。

③海平面上升

假若‘全球變暖’正在發生,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。

⑤土地沙漠化

土地沙漠化是一個全球性的環境問題。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“現代沙漠化土地”就有500萬公頃。

⑥缺氧

溫室氣體的摩爾品質總之都大於氧氣,世界各國儘管放心地把地球內部所有的能量都開採出來使用了,然後地球上最終的環境的狀態是跟地球在10億年以前的情況差不多,到時候不光是野生動物呼吸不到氧氣,甚至連到人類也是無法生存的。

經濟影響

全球有超過一半人口居住在沿海100公里的範圍以內,其中大部分住在海港 附近的城市區域。所以,海平面的顯著上升對沿岸低窪地區及海島會造成嚴重的經濟損害,例如:加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、 地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。

①農業

實驗證明在CO2高濃度的環境下,植物會生長得更快速和高大。但是,‘全球變暖’的結果可能會影響大氣環流,繼 而改變全球的雨量分佈與及各大洲表面土壤的含水量。由於未能清楚瞭解‘全球變暖’對各地區性氣候的影響,以致對植物生態所產生的轉變亦未能確定。

②海洋生態

沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類,尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變鹹可會減少淡水魚的品種數目,相反該地區海洋魚類的 品種也可能相對增多。至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。

③水迴圈

全球降雨量可能會增加。但是,地區性降雨量的改變則仍未知道。某些地區可有更多雨量,但有些地區的雨量可能會減少。此外 ,溫度的提高會增加水份的蒸發,這對地面上水源的運用帶來壓力。

④男女比例失調

高溫環境容易創造男寶寶,低溫環境容易創造女寶寶。研究人員比較擔心的是,在全球溫度日益增高的溫室效應下,男寶寶出生的機率會越來越高,可能會造成男女比例的失衡。

⑤農地積水瘧疾肆虐

穿著傳統服飾向來樂天知命的卡特瑞島人,幾百年來遺世獨立,始終保持著傳統生活模式,但他們卻因人類對環境的破壞造成全球暖化,令他們將面臨被海水淹沒的命運。卡特瑞島環保人士保羅塔巴錫說:‘他們已經持續被海洋力量攻擊,還有持續不斷的洪水,原有的地區都被改變了,被破壞殆盡,幾乎所有的地方都被海水淹沒了。’

⑥亞馬遜雨林逐漸消失

而位於南美洲、全世界面積最大的熱帶雨林——亞馬遜雨林正漸漸消失,讓全球暖化危機雪上加霜。

⑦新的冰川期來臨

全球暖化還有個非常嚴重的後果,就是導致冰川期來臨。

⑧溫室氣體排放達臨界值

據國際能源機構估計,2010年有將近306億噸二氧化碳被“灌入”大氣中,在2009年時二氧化碳的含量就已經達到另人擔憂的1.6Gt,按照2010年的二氧化碳生產率,不久將會達到“危險氣候變化”臨界值,到時候全球氣溫將會上升2攝氏度,從現在看來,這種趨勢是不可避免的了。據國際能源署(IEA)的權威經濟學者表示,保持溫度上升低於2攝氏度已經成為一個十分具有挑戰性的事情,而且前景非常令人擔憂。

導致全球陷入疫症恐慌,人類生命受到嚴重威脅。

③海平面上升

假若‘全球變暖’正在發生,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。

⑤土地沙漠化

土地沙漠化是一個全球性的環境問題。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“現代沙漠化土地”就有500萬公頃。

⑥缺氧

溫室氣體的摩爾品質總之都大於氧氣,世界各國儘管放心地把地球內部所有的能量都開採出來使用了,然後地球上最終的環境的狀態是跟地球在10億年以前的情況差不多,到時候不光是野生動物呼吸不到氧氣,甚至連到人類也是無法生存的。

經濟影響

全球有超過一半人口居住在沿海100公里的範圍以內,其中大部分住在海港 附近的城市區域。所以,海平面的顯著上升對沿岸低窪地區及海島會造成嚴重的經濟損害,例如:加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、 地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。

①農業

實驗證明在CO2高濃度的環境下,植物會生長得更快速和高大。但是,‘全球變暖’的結果可能會影響大氣環流,繼 而改變全球的雨量分佈與及各大洲表面土壤的含水量。由於未能清楚瞭解‘全球變暖’對各地區性氣候的影響,以致對植物生態所產生的轉變亦未能確定。

②海洋生態

沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類,尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變鹹可會減少淡水魚的品種數目,相反該地區海洋魚類的 品種也可能相對增多。至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。

③水迴圈

全球降雨量可能會增加。但是,地區性降雨量的改變則仍未知道。某些地區可有更多雨量,但有些地區的雨量可能會減少。此外 ,溫度的提高會增加水份的蒸發,這對地面上水源的運用帶來壓力。

④男女比例失調

高溫環境容易創造男寶寶,低溫環境容易創造女寶寶。研究人員比較擔心的是,在全球溫度日益增高的溫室效應下,男寶寶出生的機率會越來越高,可能會造成男女比例的失衡。

⑤農地積水瘧疾肆虐

穿著傳統服飾向來樂天知命的卡特瑞島人,幾百年來遺世獨立,始終保持著傳統生活模式,但他們卻因人類對環境的破壞造成全球暖化,令他們將面臨被海水淹沒的命運。卡特瑞島環保人士保羅塔巴錫說:‘他們已經持續被海洋力量攻擊,還有持續不斷的洪水,原有的地區都被改變了,被破壞殆盡,幾乎所有的地方都被海水淹沒了。’

⑥亞馬遜雨林逐漸消失

而位於南美洲、全世界面積最大的熱帶雨林——亞馬遜雨林正漸漸消失,讓全球暖化危機雪上加霜。

⑦新的冰川期來臨

全球暖化還有個非常嚴重的後果,就是導致冰川期來臨。

⑧溫室氣體排放達臨界值

據國際能源機構估計,2010年有將近306億噸二氧化碳被“灌入”大氣中,在2009年時二氧化碳的含量就已經達到另人擔憂的1.6Gt,按照2010年的二氧化碳生產率,不久將會達到“危險氣候變化”臨界值,到時候全球氣溫將會上升2攝氏度,從現在看來,這種趨勢是不可避免的了。據國際能源署(IEA)的權威經濟學者表示,保持溫度上升低於2攝氏度已經成為一個十分具有挑戰性的事情,而且前景非常令人擔憂。

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