全球變暖的罪魁禍首是誰?

2020-12-05 文化文字的魅力

你知道什麼是溫室效應嘛?溫室效應是指透射陽光的密閉空間由於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,而地面增暖後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。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℃。大氣中的二氧化碳濃度增加,阻止地球熱量的散失,使地球發生可感覺到的氣溫升高,這就是有名的「溫室效應」。

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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。

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那麼溫室效應形成的原因是什麼呢?也可以說形成的原理是什麼呢?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。

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引起溫室效應的氣體,如C02、甲烷、各種氟氯烴、臭氧和水蒸氣等,稱為溫室氣。大氣中水蒸氣的含量要高於CO2等人為的溫室氣體,是導致自然溫室效應的主要氣體。研究表明,在中緯度地區晴朗天氣下,水蒸氣對溫室效應的影響佔60%~70%,CO2僅佔25%。但水蒸氣在大氣中的含量相對穩定,因此,目前普遍認為大氣中的水蒸氣不直接受人類活動的影響;而以CO2為主的人為排放溫室氣體,隨著人類工農業活動的發展,排放量在逐年增加,因此,目前各國主要關注各種人為溫室氣體的排放情況。尤其是CO2,其對溫室效應的貢獻超過了其他人為溫室氣體,成為對溫室效應貢獻最大的人為溫室氣體,其中,化石燃料所排放的CO2佔溫室氣體總排放量的56%。

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溫室效應的加劇必然導致全球變暖,那麼溫室效應有哪些影響呢?

(1)冰川消退,海平面上升氣候變暖,使極地及高山冰川融化,從而使海平面上升。氣溫升高導致海水受熱膨脹,也會使海平面上升。觀測表明,近100餘年來海平面上升了14~15cm;據預測,未來海平面將繼續上升。海平面上升會直接導致低地被淹、海岸侵蝕加重、排洪不暢、土地鹽漬化和海水倒灌等問題。若地球溫度按現在的速度繼續升高,預測到2050年,南北極冰山將大幅度融化,上海、東京、紐約和雪梨等沿海城市將被淹沒。

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(2)氣候帶北移,引發生態問題據估計,若氣溫升高1℃,北半球的氣候帶將平均北移約100km;若氣溫升高3.5℃,則會向北移動5個緯度左右。這樣,佔陸地面積3%的苔原帶將不復存在,冰島的氣候可能與蘇格蘭相似,而我國徐州、鄭州冬季的氣溫也將與現在的武漢或杭州差不多。如果物種遷移適應的速度落後於環境的變化速度,則該物種可能瀕於滅絕。據世界自然保護基金會(WWF)的報告,若全球變暖的趨勢不能被有效遏制,到2100年,全世界將有1/3的動物棲息地發生根本性變化,這將導致大量物種因不能適應新的生存環境幣滅絕。氣候變暖很可能造成某些地區蟲害與病菌傳播範圍擴大,昆蟲群體密度增加。溫度升高會使熱帶蟲害和病菌向較高緯度蔓延,使中緯度面臨熱帶病蟲害的威脅。同時,氣溫升高可能使這些病蟲的分布區擴大、生長季節加長,並使多世代害蟲繁殖代數增加,一年中危害時間延長,從而加重農林災害。

(3)加重區域災害全球變暖會加大海洋和地表水的蒸發速度,從而改變降水量和降水頻率在時間和空間上的分布。研究表明,一方面,全球變暖使世界上缺水地區降水量和地表徑流減少,加重了這些地區的旱災,也加快了土地荒漠化的速度;另一方面,氣候變暖又使雨量較大的熱帶地區降水量進一步增大,從而加劇洪澇災害的發生。此外,全球變暖還會使局部地區在短時間內發生急劇的天氣變化,導致氣候異常,造成高溫、熱浪、熱帶風暴、龍捲風等自然災害加重。

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(4)危害人類健康溫室效應導致極熱天氣出現頻率增加,使心血管和呼吸系統疾病的發病率上升,同時還會加速流行性疾病的傳播和擴散,從而直接威脅人類健康。

針對全球變暖,溫室效應的加劇,我們採取什麼樣的措施呢?或者說,有什麼方式可以減緩溫室效應呢?

一是優化能源結構,開發核能、風能和太陽能等可再生能源和新能源;

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二是提高植被面積,消除亂砍濫伐,保護生態環境;

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三是從化石燃料的利用中捕集CO2並加以利用或封存;

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四是開發生物質能源,大力發展低碳或無碳燃料;

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五是提高能源利用效率和節能,包括開發清潔燃燒技術和燃燒設備等。

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