全球温室气体迅速增加的原因及影响

现在我们来看一些科学数据：

自1890年以来的100年间，地球的平均温度上升了约1.2℃。拥有2500位科学家的政府间气候委员会日前说，地球的温度到2100年时可能会升高1至3摄氏度。

升高1度可能算不了什么，但是，要知道这是全世界的平均数。在某些地区只意味着很小的变化，例如赤道附近。但在高纬度地区，却会造成实实在在的酷热夏天（平均会升高数度）。

这是一条能反映近百万年内地球气温变化的曲线。这条曲线表明，存在着相对的高温期和低温期（称之为间冰期和冰期或冰河期）。温度要升高1度，就必须加热大量的海水、土壤和空气。图中显示出，从最近的一次冰期到现在，地球经过1.8万年才升高5℃，大约每千年升高0.5℃。地球过去升温最快的时候也只是每千年2℃。而现在仅在一个世纪里就升高1度，比平均上升速度快20倍。

地球虽曾经历过变暖、变冷、再变暖、再变冷的过程，现在又到了变暖的时期，但是当前的地球变暖情况与从前有显著的区别：（1）最近出现的变暖显然是由人类活动造成的，而不是像过去由地质和天体原因造成的；（2）当前变暖的进程比过去100万年发生的还要快。

这种区别正是一种不祥的预兆。倘若有点疑问的话，请看下面气候变化可能造成的影响。

大气变化可能造成的影响：

1．由于气候的原因，人口死亡率增加；

2．大量物种迅速灭绝；

3．森林火灾更频繁、更严重；

4．海平面每世纪上升几英尺；

5．在内地，大陆中部地区出现较早的雪融和潮湿的春季，夏季漫长来得早，干旱更加频繁；

6．在高海拔和高纬度地区更频繁地出现更大的风雪。

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直到近来人类才认识到自己的处境。在1938年，英国科学家乔治·卡伦德（George Callendar）提出假设：大气变暖可能是燃烧矿物燃料的结果。在最近十几年，温度升高的趋势变得十分明显，引起广泛的重视。1985年，法国和前苏联科学家通过研究冰核提出史前时期以来大气中碳含量和温度关系的报告。在1987年，戈达德（Goddard）空间研究所的美国气候学家詹姆斯·汉森（James Hamsen）利用超级计算机对卫星图片及地球表面、空气和海洋资料进行综合研究，他完全肯定地证实了这一结论：地球正在变暖。其主要原因就是温室气体变化引起温室效应作用。

所有带热物体都能以不同的波长放出不同能量的辐射，炽热的太阳发出高能短波辐射，而比之冷得多的地球表面则放出长波低能辐射。地球的大气层像火星和金星的大气层一样，起着温室玻璃的作用，允许短波直接辐射穿过，但捕获长波反射热辐射。换句话说，大气层像温室的玻璃或塑料薄膜，可以透过阳光，让温室里的温度上升，同时又挡住一部分从温室内部向外辐射的热。这种现象就是常说的“温室效应”。

为加深对温室效应的理解，可以想像在太阳光下把所有窗子都关起来的汽车情况。玻璃窗能通过直接辐射的太阳能，但却阻挡住从座位和表盘上反射的辐射，因此汽车变得非常热而且闷。地球的大气层以同样的方式起作用。这种温室屏蔽层则是哪些气体组成的呢？

水蒸气和二氧化碳大约占屏蔽层的一半，其他气体有甲烷、一氧化二氮（N2O）、臭氧（O3）二氧化硫（SO2）和多种微量气体（一氧化碳、碳氢化合物、氟化物、氯化物、醛类等）。太阳射向地球的光约1/3被云层、冰粒和空气分子反射回去，约25%穿过大气层时暂时被大气吸收起到增温作用，但以后又返回太空，5%是由地面反射出去，特别是冰和雪所反射，其余的大约37%被地球表面吸收。这些被吸收的太阳能大部分在晚上又重新反射到天空。温室大气层就能捕获大约90%的外逃热辐射，并能长时间保留住。这样，我们的地球的温度才能保持在舒适的平衡状态下。“温室气体”越浓，获取的热量就越多，温度就会升高。

在火星上空有一层薄薄的大气层，表面温度比冰箱冷冻室还要低（约—47℃），金星有一层厚厚的大气层，温度就比烘箱还高。地球的大气层适中，因此地球上才有了水和大量的生物。气候学家称此为“金发丽人现象”（Goldilocks phenomenon）。

人类活动要对这些已经存在的数十亿年的氧和氮的含量产生重大影响似乎是不可能的。但是如果在对只占大气比例特别小的温室气体来说，在人类活动能力范围内，这些微量的气体可以发生飞快的惊人的变化。

工业化时代开始以来，仅仅约200年的时间，人类的活动已使上层大气发生了变化。尤其是近些年来，变化尤快。

世界各国的研究结果表明：二氧化碳是温室气体影响最大的一种，约占49%。因此，控制和降低CO2浓度是主要的研究方向，此是后话，暂且不细分析。

甲烷（CH4）虽然含量比CO2少，但它的温室效果比CO2大25倍，因此甲烷算得上二号种子选手了，同样能够严重影响温室效应的强弱。

许多被称为“微量”的气体，与主要气体起着同等重要的作用。这些化合物的数量很小，不足空气的百万分之一，但在影响全球温室方面，就同等数量而言，它们比数量较多的二氧化碳和甲烷等气体作用却大得多。冰箱、烟雾发散剂、绝缘材料和溶剂中使用的氯氟烃（CFCs）就是这类破坏性更大的化合物。

氟里昂（即氟氯烃）完全是人造的产品，其中起温室作用的主要是CFC11和CFC12，其半衰期可达70～80年，能够长期逗留在大气层中，甚至可在200年内起作用。近几十年来，由于人为因素，向大气中排放的氟里昂大增。按照目前CFC11约5.7%的年平均增长率，CFC12约以6%的年平均增长率，氟里昂将成为下世纪温室效应的第二大促成因素。因此，减少或禁止氟里昂的使用，已成为刻不容缓的紧迫任务，所幸的是各国人民均已注意到这一点，“莫特利尔协议”对此做了规定，人类正在采用先进科技制造新产品代替氟氯烃使用，在后面将详细介绍这方面的最新技术。

一氧化碳和各种氮氧化物像二氧化碳一样，也由矿物燃料燃烧、甲烷氧化和草原、农田以及森林燃烧所产生。诸如CF4和C2F6的碳氟化物是由炼铝过程产生。科学家们预言，尽管现在还不知道它们在大气中究竟滞留多长时间，但至少滞留500年。灭火剂、汽油添加剂和熏蒸剂中的溴化物和碘化物至少能在大气中滞留100年。在过去的一个世纪里，以上所有的物质都在迅速增加。

综上所述，我们可以看到全球温室气体正在迅速增加。温室效应引起地球变暖问题目前正是全球环境的重大课题之一。美国科学家认为，在21世纪人类的生产活动仍然很活跃，二氧化碳的排放量将是现在4倍，以此为假定用计算机进行模拟计算。结果表明海洋将发生变化，对海洋生态系统产生很大的影响。并且地球温度预计上升7～10℃。二氧化碳浓度不管上升2倍还是4倍，都会造成大气温度上升和海洋海流量减少。这种减少或需几百年才能恢复，或者根本无法恢复。下面让我们看看全球变暖对人类造成什么具体的影响。