温室效应对环境的影响
信息来自:http://www.ncu.edu.tw · 作者: · 日期:11-11-2013

哪些气体造成温室效应?

     虽然,至目前为止,仅增加少许温度(过去100年只增加0.3℃至0.6℃),海平面则持续上升(10至15公分)。工业革命后CO2浓度增加28%,科学家预测若不采取任何防治措施则于西元2100年时,地表温度将较目前增加l℃至3.5℃,海平面将上升15至95公分,此种温室效应对于整个生态环境(包括地球、海洋与人类的经济、社会等)及全球气候,将有深远而不可知之影响。 

地球温度增加的趋势

(1861 ~1991 )

一、温室效应的形成 

  地球表由大气层所包围,就像温室的透明玻璃,在阳光照射地球时,有防止地面温度、湿度散失的功能,使地面温度不会下降太快,地表年均温因此能保持 150C 左右,此现象即称为“温室效应”。 

  若无温室效应,来自阳光的能量会很快地由地表释放回去,地球的温度也将降至 -160C 左右,而成为寂冷的世界。适度的温室效应适宜地球生物存活,使人类悠游于四季的交替。 

二、过度的温室效应 

  造成温室效应的气体中,最主要的是二氧化碳,其次是氧化亚氮、甲烷和氟氯碳化物及臭氧,这些污染物主要是燃烧石化原料(例如:煤、石油)所产生的。 

  原本可藉由热带与林来吸收大量的二氧化碳,但是人类过渡砍伐雨林,却破坏了森林利用二氧化碳的这到防御工事,使温室效应日渐严重。 

  温室效应会使全球气温节节上升,其所造成的气候改变,将使我们付出极大的代价。例如气温上升会使冰山融化、海面上升、陆地面积减少;若加上气候带位移,可能引发动物大迁徙、届时也有可能促使脑炎、狂犬病、登革热、黄热病等疾病的蔓延。 

三、温室效应气体 

1.二氧化碳(CO2): 由于大量使用煤、石油、天然气等石化燃料,全球的二氧化碳正以每年约六十亿吨的量增加中,是造成温室效应的主要气体。 

2.氟氯碳化物(CFCs):目前以 CFC-11, CFC-12,CFC-113 为主。使用于冷气机、电冰箱的冷媒、电子零件清洁剂、发泡剂,是造成温室效应的气体。 

3.甲烷(CH4):有机体发酵与化及物质不完全燃烧的过程会产生甲烷,主要来自牲畜、水田、掩埋场及汽机车的排放 

4.氧化亚氮(N2O):系由燃烧石化燃料、微生物及化学肥料分解所排放。 

5.臭氧(O3):来自汽机车等所排放的氮氧化物及碳氢化合物,经光化学作用而产生的气体。 

四、不同的气体对于温室效应增温效果的比较:

气体别 增温效应(以二氧化碳作为基准) 

二氧化碳(CO2) 1 

甲烷(CH4) 10 

氮氧化合物(N2O) 100 

臭氧(O3) 1000 

氟氯碳化物(CFC) 10000 

附注:另外水蒸气也具有部份的增温效应 

 除此之外人类还有许多活动也产生了许多温室效应的气体:

人类活动 产出气体 

石油、煤等石化原料的燃烧 二氧化碳(CO2) 

农业活动 甲烷(CH4)、氮氧化合物(N2O) 

工业制成品 氟氯碳化物(CFC) 

物质燃烧 氮氧化合物(N2O) 

工厂、汽车排放之氮氧化合物及碳水化合物经过光所合成 臭氧(O3) 

台湾今年冬天台湾雨量是近五十年来第三高雨量,与温室效应有关,不止台湾像美洲与欧洲有许多国家天灾不断,这都是温室效应有关!! 

温室效应为地球特有之现象。由于大气层的保护,再加上一些能吸收长波长之气体如水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氧气(O2)、臭氧(O3)等分子,吸收太阳之辐射热,使地球能维持年均温在150C,成为适宜生物生长的星球。若无温室效应,地球之温度将低至-190C,也就是说,温室效应的结果帮助了地球温度提高了34C(想像月球或火星的情况)。注意!正常情况下水蒸气(water vaopr)才是地球上最重要之温室效应气体,而非二氧化碳。

ANS.1.

1991年8月,研究人员首次指出,臭氧也是一种温室气体。臭氧的损耗实际上会影响净降温作用,甚至于可能会抵销大气中与CFCS相关的辐射强迫作用。这个结论由1991年晚些时候NNEP臭氧损耗科学评估予以强化。评估报告一开始就指出:臭氧损耗“事实上由于过去10年间各种温室气体的增加已经抵销了相当一部分辐射强迫作用。”1992年中,IPCC将其对21世纪全球变暖的“最佳猜测”评估从3.3℃减至2.5℃,就是因为臭氧损耗、硫酸气溶胶之类温室气体的影响。

1992年晚些时候,研究人员第一次提出了下述可能性,即二氧化碳浓度的增加将使平流层低层降温,促进臭氧损耗并有可能导致北极臭氧洞的形成。臭氧的损耗又会造成进一步的降温,从而造成臭氧的进一步的损耗和其它情况。科学家同时还指出,目前大气中氯含量条件下和二氧化碳倍增气候背景下,预期每五年平均形

ANS.2.

海洋变暖、许多海洋生物面临生存的严重考验.海平面将于2100年上升 15-95公分,导致低洼地区海水倒灌,全世界三分之一居住于海岸边缘的人口将遭受威胁。

原因

回顾人类的历史,地球气候的变迁起自于数千万年来自然事件的发生。但今日,人类的活动却立即且严重地影响地球气候,温室气体迅速地排放到大气中,这些气体攫住了应散发到太空中的热,使得原来的温室效应更加强化,导致了地球平均温度的上升,或所谓的全球温暖化现象。全球温度的上升会使得海平面升高、改变降雨量及某些地区的气候。区域性的气候变迁会改变森林、农获量及水供应量并威胁人体健康、危害鸟类、鱼类甚至其他更多的生态体系。沙漠也许会向现存的平原扩展、而一些国家公园的独特景象将消失殆竟。目前科学家们尚无法测定那些地方会变得更加干燥或更潮湿,但整体看来,似乎朝向降雨量与蒸发量增加、更强烈暴风雨以及更干燥土地的趋势。

某些温室气体自然存在于大气中,包括水蒸汽、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、及臭氧。然而由于人类的活动,增加了这些温室气体的浓度。当燃烧固体废弃物、化石燃料(石油、天然气、煤等)、木材与木制品时,二氧化碳即被排放至大气中;于生产与运输煤、天然气与石油过程中即会排放甲烷,垃圾掩埋场有机物分解时以及畜牧,亦会排放甲烷;氧化亚氮的排放,则来自于农业与工业活动,以及燃烧固体废弃物与化石燃料所致。

至于非属自然存在的温室气体包括,发泡制程、冰箱、空气调节器等之副产品,即所知的氟氯碳化物(CFCs)与氢氟化碳(HFCs)以及由工业制程产生的过氟化碳(PFCs)。

每一温室气体攫住大气中热气的能力均不同。HFCs与PFCs吸住热的能力最大;甲烷吸收的热超过二氧化碳吸收的21倍;而氧化亚氮所吸收的热较二氧化碳所吸收的多270倍。估算温室气体排放量常以百万公吨碳当量(millions of metric tons of carbon equivalents, MMTCE)为单位,亦即以其GWP值 (Global Warming Potential)计算之。

影响

十八世纪中叶工业革命以后,因为工业进步带动了经济繁荣。改善了人类生活水准,因而也加速了人口成长。由于人口成长得太快。地球资源有限人类为了继续追求经济发展,不得不过度开发地球的天然资源。于是大规模砍伐森林,以取得耕地,大量开采煤、石油和天然气等化石燃料,以取得能源。这些人类活动会使大气中的二氧化碳含量增加,促使大气的温室效应加强,导致全球的温度上升。

首先,未来百年之中,温度上升3℃的速率可能是地球历史上温度自然变异所仅见,而升温的幅度亦可能是过去十万年来最高的,现今气候变迁的速率较之过去自然变迁加快了大约15~40倍。平均温度在百年中激升3℃更意味着气候体系中其他因子的剧烈变化,如全球降雨型态必然随之改变,有些地方雨量大增,其他地方转为干旱,植物的分布将大为改变。美国环保署1988曾评估,全球暖化将使北美洲内陆中纬度地带的夏季严重干旱。除雨量外,风暴的路径及频度也将改变,土壤受侵蚀、搬运及淋余作用的程度及速率也随之改变,土壤化学的性质就变了。

这种气候变化会对人类造成何种影响?据预测,两极气温的增高,会导致格陵兰与南极冰帽融化,海平面可能上升0.2到1.4公尺,陆地将变成茫茫大海,许多城市将被淹没,居住在海岸线60公里以内的居民,占世界1/3的人口,将蒙受其害。中国大陆官方估计,海水面上升20公分,中国大陆沿海将有110万公顷遭淹没;50公分的海水面上升,则将淹没孟加拉10万公顷的土地。沿海低地沉没海中,将使原来居住其地的居民流离失所,变成难民,因而可能导致社会、经济及政治的动荡不安。另外,中纬度地区会面临干旱的威胁,许多农业地区将变成不毛之地的沙漠。

气温上升也会伤害人体的抗病能力、若再加上全球气候变迁引发动物大迁徒,届时极有可能促使脑炎、狂犬病、登革热、黄热病的大规模蔓延,后果相当可怕。

CO2浓度的增加可能有利于某些植生而抑制他类植物,而改变植物社群结构;海水面上涨也将影响海岸植物社群的生态(NRC, 1983)。

许多电脑模拟显示,全球暖化主要将表现于高纬度地带(Hansen et al., 1987),也因此,高纬度的生物将首当其冲,受到最大的冲击,寒带森林将因3℃之升温而锐减37﹪(Emanuel et al., 1985)。也就是说,目前热带森林的破坏而动植物大量绝灭,将来全球暖化又将对温带的生物多样性严重打击。全球暖化亦将冲击热带地区,主要表现于干旱及半干旱地区,降雨模式的变化可能造成沙漠化的扩大(Soloman, 1994)。

可能有人认为这些现象不过是夸大其词,但自20世纪70年代以来,世界各国普遍发生气候异常,天灾频仍的现象。1980年夏季广阔的亚洲大陆洪水泛滥 ; 印度北方大水淹没2/3的土地;非洲西部的长期干旱,使若干地区饥荒遍野;1991年中国大陆华东地区空前水患,更引起国人莫大的关注。1995年初欧洲莱茵河出现百年大洪水、加卅多年干旱后出现大豪雨、西班牙持续5年大干旱 、美国7月热浪造成上百人死亡、泰国10月底出现百年大洪水、菲律宾在10月底11月初至多十天之内竟出现2次台风侵袭多人伤亡,今年英国、法国等地均出现百年难得一见的水患以上等等,均使得科学界 相信:“气候暖化”会使得今日到未来 50年间,气候的变动(或震荡)愈来愈显著,各地出现创纪录的异常天气现 象将愈来愈频繁,造成这些异常气候的原因,虽未完全了解,但大多数气象学家认为,温室效应的影响将是不可忽视的因素。

解决方法

从历年气温的变化,化石燃料的消耗量及大气中CO2的浓度,三者之间的关系来看,大气中CO2的含量实为人类环境中的隐忧。

为了缓和气温上升的速率,必须使大气安定化,也就是将大气中CO2的浓度不再继续增加,若要经济发展只进不退的情况下,这是很难达成的目标,但如果人们能达成拯救地球的共识,以下几点是可行的方法:

自我做起:降低能源的使用量及提高能源的使用效率,从内心去珍惜能源、爱惜环境。在日常生活中,随手关灯;节约用电,出门多搭乘公共交通工具,能步行更好,以节省汽油的消耗量。这些都是我们每个人做得到的事。

 开源节流:研究开发洁净无污染的能源,如太阳能、地热、风力、 水力、潮汐及氢燃料等,这些新能源的使用,一方面避免CO2的产生,另一方面又能充分利用资源。鼓励业者发展低耗能、低污染之产业,加强改善或淘汰高耗能、高污染之产业,加强产业升级,引进相关技术,优先进行高耗能、高污染产业的二氧化碳排放削减。

绿色处方:停止砍伐原始热带雨林,热带雨林会吸收二氧化碳、产生氧气,地球上氧气总量的40%,都是经由亚逊河区的热带雨林产生。而今日人类大量使石化燃料、大量伐木,造成大气中的二氧化碳浓度提高,使得太阳辐射热传入地球表面后,不易再反射出去。 所以我们一方面要阻止现有森林的破坏,另一方面有计画的造林, 大量培养植物,以发挥其净化大气的功能。 

 

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