我所知道的溫室效應(yīng)

1、我所知道的溫室效應(yīng)香蘭國(guó)小 杜奮恒 從很久很久以前（到底多久，我真的不知道?。?，地處北海地區(qū)的荷蘭，開(kāi)始用玻璃蓋起一座座溫室，利用它來(lái)生產(chǎn)花卉、蔬菜，使得這個(gè)即使在夏季，平均氣溫都只在16、17的小國(guó)，經(jīng)年都可以有花卉、蔬菜栽植。 溫室的原理，其實(shí)要從熱的三種傳遞途徑-對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射來(lái)說(shuō)起：（1）空氣向來(lái)就是一個(gè)不太傳導(dǎo)熱能的物質(zhì)；（2）玻璃讓短波太陽(yáng)光射入，加熱溫室裡的空氣和其它所有物體，而到這些物體散熱的短波輻射，卻受到玻璃相當(dāng)程度的阻隔與吸收，無(wú)法順?biāo)斓呐诺綔厥彝?，所以就輻射一?xiàng)，溫室也有相當(dāng)程度的保溫效果；（3）密封的溫室，隔絕了冷（溫室外）、熱（溫室內(nèi)）空氣對(duì)流，所以可以保留相當(dāng)程

2、度的熱量。 大氣對(duì)地表溫度的保溫作用，有部分類似溫室，但更為複雜，把它簡(jiǎn)化一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該分兩大項(xiàng)：第一項(xiàng)，大氣中的水蒸氣，聯(lián)合地面上、天空中的液態(tài)、固態(tài)水，共同維持地表的溫度。日照強(qiáng)烈時(shí)，冰會(huì)溶化、水會(huì)蒸發(fā)、水蒸氣會(huì)吸收地表反射的長(zhǎng)波，這都是吸熱的過(guò)程，會(huì)使地表降溫，水蒸氣上升凝結(jié)成雲(yún)，更可以阻擋陽(yáng)光，讓地表停止增溫；反觀，夜間有雲(yún)，則像是幫地表蓋上棉被一樣，阻擋長(zhǎng)波輻射將熱散向外太空，雲(yún)底又可以釋出長(zhǎng)波輻射來(lái)加熱地表，到了清晨，氣溫下降，空氣中的水蒸氣釋出長(zhǎng)波輻射，甚至凝結(jié)出露珠（或結(jié)霜）都是放熱過(guò)程，替地表增溫。水，這樣子的作用，不但縮小地表日夜溫差，也縮小冬夏的溫差，這一項(xiàng)的保溫作用，對(duì)

3、地球而言，是最重要的。第二項(xiàng)，就是目前全球囑目的焦點(diǎn)-溫室氣體效應(yīng)。大氣的平流層，像玻璃一般，配合重力，將絕大部分的大氣，限縮在地表以上15km的範(fàn)圍內(nèi)，讓對(duì)流只發(fā)生在對(duì)流層內(nèi)。短波輻射（可見(jiàn)光紫外線）除部分被大氣層擋住、部分被地表反射，大部分會(huì)通過(guò)大氣，加熱地表上一切物體，而地表要以長(zhǎng)波輻射形式散熱時(shí)，大氣，尤其是其中的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物、臭氧。這些氣體將地表的長(zhǎng)波輻射再吸收，反複地又用來(lái)加熱地面，造成地表和大氣層，吸收紅外線輻射的份量，多過(guò)它釋放出到太空外的量，這使地球表面溫度上升。下圖是理想狀況下，地面和大氣層，在整體上吸收太陽(yáng)輻射能量，和釋放到外太空的紅外線輻射能

4、量平衡的示意圖，現(xiàn)今的狀況有些差異。地表與大氣吸收、釋放太陽(yáng)輻射平衡的理想狀態(tài)讓我們把兩個(gè)真實(shí)存在的概念說(shuō)清楚：（1）大氣的溫室效應(yīng)其實(shí)是保護(hù)地表，使適合生物居住，可是，目前全世界面臨平均氣溫上升，所以需要抑制溫室效應(yīng)。（2）溫室效應(yīng)，即使不計(jì)入液態(tài)、固態(tài)水，最重要的溫室效應(yīng)產(chǎn)生物質(zhì)應(yīng)該是水蒸氣，目前大力圍堵二氧化碳，實(shí)在是因?yàn)樗魵獾漠a(chǎn)生不是人類所能掌控（不是人類活動(dòng)所直接製造），而諸多溫室氣體（除了水蒸氣），就以二氧化碳的含量最高。 人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體： 人活動(dòng) 產(chǎn)出氣體 石油、煤等石化原的燃燒二氧化碳（CO2） 農(nóng)業(yè)活動(dòng)甲烷（CH4）、氮氧化合物（N2O） 工業(yè)製成品 氟氯碳化物（C

5、FC） 物質(zhì)燃燒 氮氧化合物（N2O） 工廠、汽排放之氮氧化合物及碳水化合物經(jīng)過(guò)光所合成 臭氧（O3） 溫室效應(yīng)的嚴(yán)重，在於它影響人類經(jīng)濟(jì)、農(nóng)牧業(yè)、生態(tài)甚至於生存：全球有超過(guò)一半人口居住在沿海100公的範(fàn)圍以內(nèi)，其中大部份住在海港 附近的城市區(qū)域，這是考慮交通便利、氣候舒適度的結(jié)果。氣溫升高，冰山溶化，海平面上升對(duì)這些人民會(huì)有嚴(yán)重的損害：陸地內(nèi)縮、地下淡水被上升的海水侵入，會(huì)限縮生存活動(dòng)與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間，工業(yè)革命至今，CO2濃度增加28，科學(xué)家預(yù)測(cè)若不採(cǎi)取任何防治措施則於西元2100年時(shí)，地表溫度將較目前增加l至3.5，海平面將上升15至95公分。植物對(duì)環(huán)境變化所能採(cǎi)取的應(yīng)變能力不如動(dòng)物（例如

6、植物無(wú)法遷徙、取暖），所以當(dāng)全世界發(fā)生氣候上的改變，動(dòng)物或許可以在第一時(shí)間逃避，但所賴以維生的糧食作物會(huì)遭受嚴(yán)重的損傷，直接衝擊人類生存，而即使是非糧食作物的受損，也會(huì)透過(guò)食物鍊的關(guān)聯(lián)，影響到人類。同時(shí)，更熱的環(huán)境，也會(huì)使多種疫病猖獗，防疫工作勢(shì)必吃力。一些過(guò)剩的二氧化碳溶入海水，造成海水酸化，危害海洋生態(tài)。以上都只是冰山一角，一但真實(shí)災(zāi)難發(fā)生，可能嚴(yán)重性遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)估。 有一個(gè)值得探討的問(wèn)題，氣溫上升導(dǎo)致冰山溶化，但冰山溶化是一個(gè)吸熱的過(guò)程，是不是應(yīng)該減緩地表溫度的上升呢？很遺憾，目前看來(lái)是沒(méi)有，原因並不十分確定，阿姆斯特丹自由大學(xué)凡惠斯特丹（Dr. J. van Huissteden）博士，在2006年維也納舉行的歐洲地球科學(xué)聯(lián)盟（EGU）會(huì)議上2006年在維也納舉行的歐洲地球科學(xué)