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  • 温室效应
  • 2005/12/2 　　网管中心　　　关注度:1545
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  • 温室效应
    来自太阳各种波长的辐射，一部分在到达地面之前被大气反射回外空间或者被大气吸收之后再辐射而返回外空间；一部分直接到达地面或者通过大气而散射到地面。到达地面的辐射有少量短波长的紫外光、大气的可见光和长波红外光。这些辐射在被地面吸收之后，最终以长波辐射的形式又返回外空间，从而维持地球的热平衡。
    大气中许多组分对不同波长的辐射都有其特征吸收光谱，其中能够吸收长波的主要有CO2和水蒸气分子。水分子只能吸收波长为700—850nm和1100—1400nm的红外辐射，且吸收极弱，而对850—1100nm的辐射全无吸收。就是说水分子只能吸收一部分红外辐射，而且较弱。因而当地面吸收了来自太阳的辐射，转变为热能，再以红外光向外辐射时，大气中的水分子只能截留一小部分红外线光。大气中的CO2虽然含量比水分子低得多，但它可强烈地吸收波长为1200—1630nm的红外辐射，因而它在大气中的存在对截留红外辐射能量影响较大。对于维持地球热平衡有重要的影响。
    CO2像温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光射到地面，也能阻止地面重新辐射出来的红外光返回外空间。因此，CO2起着单向过滤器的作用。大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。
    能够引起温室效应的气体，称为温室气体。如果大气中温室气体增多，便可有过多的能量保留在大气中而不能正常向外空间辐射，这样就会使地表面和大气的平衡温度升高，对整个地球的生态平衡会有巨大的影响。
    矿物燃料的燃烧是大气中CO2的主要来源。由于人体对能源利用量逐年增加，因而使大气中CO2的浓度逐渐增高。另一方面，由于人类大量砍伐森林，毁坏草原，使地球表面的植被日趋减少，以致降低了植物对CO2的吸收作用，目前全球CO2的浓度逐年上升。一般一年中CO2的浓度夏季低而冬季高。这是因夏季植物对CO2吸收，而冬季CO2排放量增大所致。
    除了CO2之外，大气中还有一些痕量气体也会产生温室效应，其中有比CO2的效应还要强。
    大气中具有温室效应的气体
    气体 大气中浓度(μL/m3) 年平均增长率（%）
    二氧化碳 344000 0.4
    甲烷 1650 1.0
    一氧化碳 304 0.25
    二氯甲烷 0.13 7.0
    臭氧 不定 —
    CFC 11 0.23 5.0
    CFC 12 0.4 5.0
    四氯化碳 0.125 1.0
    注：摘自俊藤博俊.1990。
    有学者预计到2030年左右，大气中温室气体的浓度相当于CO2浓度增加1倍。因此，全球变暖问题除CO2外，还应考虑具有温室效应的其它气体及颗粒物作用。
    通过对气温变暖现象的观察，已发现地表大气的平均温度在不断变化中也有上升的趋势。近100年来，平均气温上升了0.3—0.70C，特别是1980年汇录了观测史上最高温度；海平面上升了100—200nm，其原因可能是由于伴随水温度上升而使海水膨胀以及陆地冰川融化等。尽管当前国际上对全球气温变暖问题已进行了各种努力，虽然美国等一些国家没有在预防温室气体排放的国际公约上签字，但治理和减少温室气体已成为必然。
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