一、温室效应

(一)温室效应

温室效应又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气使太阳短波辐射到地面,地表受热后向外释放的大量长波热辐射线又被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度升高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。

(二)温室气体

温室气体是指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体。《京都议定书》中规定,需要控制的6种温室气体为:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。其中,后三类气体造成温室效应的能力最强,但按照全球升温的贡献百分比来看,二氧化碳含量较多,所占的比例最大,约为55%。

图1-1 工厂排放的温室气体

图1-2 工业废气

(三)温室效应的由来

温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油、天然气以及大量排放汽车尾气产生的二氧化碳进入大气造成的。造成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有其他气体。其中二氧化碳约占75%,氯氟代烷占15%~20%。

图1-3 温室效应的由来

(四)温室效应对环境的影响

1.全球变暖

科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加一倍,全球平均气温将上升1.5℃~4.5℃,而两极地区的气温升幅是平均值的三倍左右。全球气候变暖使大陆地区,尤其是中高纬度地区降水增加,非洲等地区降水减少。有些地区的极端气候事件,如厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等出现的频率与强度增加。

图1-4 全球变暖

2.地球上的病虫害增加

温室效应可使史前致命病毒威胁人类。美国科学家发出警告,全球气温上升令北极冰层融化,被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日,致使全球陷入疫症恐慌,人类生命受到严重威胁。

3.海平面上升

假如全球变暖正在发生,有两种情形会导致海平面升高:一是海水受热膨胀令海平面上升,二是冰川和格陵兰及南极洲上的冰块融化使海水增加。预测由1900年至2100年,地球的海平面平均上升幅度在0.09米至0.88米之间。

全球变暖将造成海洋混合层水温上升,而升温引起的热膨胀会造成海平面显著上升。同时,气温和海水温度的上升将造成极地冰冠的大量融化,融化的冰冠进入海洋,促使海平面上升。如果气温大幅度上升,将对极地产生巨大的影响,极地冰川和冰冠将大量融化,其对海平面上升的影响将远远超过海洋混合层热膨胀的影响。全球海平面上升的平均速度约为每10年6厘米,预计到2030年,海平面将上升20厘米,到21世纪末海平面将上升65厘米。海平面的这一变化将会给沿海地区带来以下灾难:①部分沿海地区被淹没;②海滩和海岸遭受侵蚀;③地下水位升高,导致土壤盐渍化;④海水倒灌与洪水加剧;⑤损坏港口设备和海岸建筑物,影响航运;⑥沿海水产养殖业将受到影响;⑦破坏供排水系统。

图1-5 海平面上升

4.气候反常

气候反常,极端天气多是因为全球性的温室效应,即二氧化碳这种温室气体浓度增加,使热量不能发散到外太空,使地球变成一个“保温瓶”,而且还是不断加温的“保温瓶”。全球温度升高,使得南北极冰川大量融化,海平面上升,导致海啸及台风时常发生,夏天非常热、冬天非常冷的极端天气增多。全球变暖还会使北极熊因无法猎食而死亡。

图1-6 饿成皮包骨的北极熊

5.土地沙漠化

土地沙漠化是一个全球性的环境问题。沙漠化使生物界的生存空间不断缩小,引起科学界和各国政府的高度重视。气候变冷和构造活动变弱是沙漠化的主要原因,人类活动加速了沙漠化的进程。中国科学家对罗布泊的科学考察为此提供了不可辩驳的证据。