溫室效應(yīng)
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  • 基本解釋

     溫室效應(yīng)(西班牙語(yǔ) Efecto Invernadero)又稱“花房效應(yīng)”,是大氣保溫效應(yīng)的俗稱。是指透射陽(yáng)光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng),就是太陽(yáng)短波輻射可以透過(guò)大氣射入地面,而地面增暖后放出的長(zhǎng)波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收,從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。

  • 詳細(xì)解釋


     兩大特點(diǎn)

    溫室有兩個(gè)特點(diǎn):溫度較室外高,不散熱。 生活中我們可以見到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來(lái)做溫室,是讓太陽(yáng)光能夠直接照射進(jìn)溫室,加熱室內(nèi)空氣,而玻璃或透明塑料薄膜又可以不讓室內(nèi)的熱空氣向外散發(fā),使室內(nèi)的溫度保持高于外界的狀態(tài),以提供有利于植物快速生長(zhǎng)的條件。

    產(chǎn)生原因

    大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃,使地球變成了一個(gè)大暖房。據(jù)估計(jì),如果沒有大氣,地表平均溫度就會(huì)下降到-23℃,而實(shí)際地表平均溫度為15℃,這就是說(shuō)溫室效應(yīng)使地表溫度提高38℃。

    大氣中的二氧化碳濃度增加,阻止地球熱量的散失,使地球發(fā)生可感覺到的氣溫升高,這就是有名的“溫室效應(yīng)”。破壞大氣層與地面間紅外線輻射正常關(guān)系,吸收地球釋放出來(lái)的紅外線輻射,就像“溫室”一樣,促使地球氣溫升高的氣體稱為“溫室氣體”。二氧化碳是數(shù)量最多的溫室氣體,約占大氣總?cè)萘康?.03%,許多其它痕量氣體也會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),其中有的溫室效應(yīng)比二氧化碳還強(qiáng)。

    大氣能使太陽(yáng)短波輻射到達(dá)地面,但地表向外放出的長(zhǎng)波熱輻射線卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫度增高,因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室,故名溫室效應(yīng)。如果大氣不存在這種效應(yīng),那么地表溫度將會(huì)下降約330C或更多。反之,若溫室效應(yīng)不斷加強(qiáng),全球溫度也必將逐年持續(xù)升高。自工業(yè)革命以來(lái),人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體逐年增加,大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng),已引起全球氣候變暖等一系列嚴(yán)重問(wèn)題,引起了全世界各國(guó)的關(guān)注。

    除二氧化碳以外,對(duì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)有重要作用的氣體還有甲烷、臭氧、氯氟烴以及水氣等。隨著人口的急劇增加,工業(yè)的迅速發(fā)展,排入大氣中的二氧化碳相應(yīng)增多;又由于森林被大量砍伐,大氣中應(yīng)被森林吸收的二氧化碳沒有被吸收,由于二氧化碳逐漸增加,溫室效應(yīng)也不斷增強(qiáng)。據(jù)分析,在過(guò)去二百年中,二氧化碳濃度增加25%,地球平均氣溫上升0.5℃。估計(jì)到下個(gè)世紀(jì)中葉,地球表面平均溫度將上升1.5—4.5℃,而在中高緯度地區(qū)溫度上升更多。

    空氣中含有二氧化碳,而且在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長(zhǎng)、邊消耗” 的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80%來(lái)自人和動(dòng)、植物的呼吸,20%來(lái)自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5%的二氧化碳通過(guò)植物光合作用,轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來(lái)。這就是多年來(lái)二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分?jǐn)?shù))始終保持不變的原因。

    但是近幾十年來(lái),由于人口急劇增加,工業(yè)迅猛發(fā)展,呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去的水平。而另一方面,由于對(duì)森林亂砍亂伐,大量農(nóng)田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加??諝庵卸趸己康脑鲩L(zhǎng),就使地球氣溫發(fā)生了改變。但是有樂(lè)觀派科學(xué)家聲稱,人類活動(dòng)所排放的二氧化碳遠(yuǎn)不及火山等地質(zhì)活動(dòng)釋放的二氧化碳多。他們認(rèn)為,最近地球處于活躍狀態(tài),諸如喀拉喀托火山和圣海倫斯火山接連大爆發(fā)就是例證。地球正在把它腹內(nèi)的二氧化碳釋放出來(lái)。所以溫室效應(yīng)并不全是人類的過(guò)錯(cuò)。這種看法有一定道理,但是無(wú)法解釋工業(yè)革命之后二氧化碳含量的直線上升,難道全是火山噴出的嗎?

    在空氣中,氮和氧所占的比例是最高的,它們都可以透過(guò)可見光與紅外輻射。但是二氧化碳就不行,它不能透過(guò)紅外輻射。所以二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過(guò)高,就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成“溫室效應(yīng)”。 形成溫室效應(yīng)的氣體,除二氧化碳外,還有其他氣體。其中二氧化碳約占75%、氯氟代烷約占15%~20%,此外還有甲烷、一氧化氮等30多種。

    如果二氧化碳含量比現(xiàn)在增加一倍,全球氣溫將升高3 ℃~5 ℃,兩極地區(qū)可能升高10 ℃,氣候?qū)⒚黠@變暖。氣溫升高,將導(dǎo)致某些地區(qū)雨量增加,某些地區(qū)出現(xiàn)干旱,颶風(fēng)力量增強(qiáng),出現(xiàn)頻率也將提高,自然災(zāi)害加劇。更令人擔(dān)憂的是,由于氣溫升高,將使兩極地區(qū)冰川融化,海平面升高,許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨海水上漲的威脅,甚至被海水吞沒。20世紀(jì)60年代末,非洲下撒哈拉牧區(qū)曾發(fā)生持續(xù)6年的干旱。由于缺少糧食和牧草,牲畜被宰殺,饑餓致死者超過(guò)150萬(wàn)人。

    因此,必須有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增長(zhǎng),科學(xué)使用燃料,加強(qiáng)植樹造林,綠化大地,防止溫室效應(yīng)給全球帶來(lái)的巨大災(zāi)難。

    科學(xué)家預(yù)測(cè),今后大氣中二氧化碳每增加1倍,全球平均氣溫將上升1.5~4.5℃,而兩極地區(qū)的氣溫升幅要比平均值高3倍左右。因此,氣溫升高不可避免地使極地冰層部分融解,引起海平面上升。海平面上升對(duì)人類社會(huì)的影響是十分嚴(yán)重的。如果海平面升高1 m,直接受影響的土地約5×106 km2,人口約10億,耕地約占世界耕地總量的1/3。如果考慮到特大風(fēng)暴潮和鹽水侵入,沿海海拔5 m以下地區(qū)都將受到影響,這些地區(qū)的人口和糧食產(chǎn)量約占世界的1/2。一部分沿海城市可能要遷入內(nèi)地,大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化,不適于糧食生產(chǎn)。同時(shí),對(duì)江河中下游地帶也將造成災(zāi)害。當(dāng)海水入侵后,會(huì)造成江水水位抬高,泥沙淤積加速,洪水威脅加劇,使江河下游的環(huán)境急劇惡化。溫室效應(yīng)和全球氣候變暖已經(jīng)引起了世界各國(guó)的普遍關(guān)注,目前正在推進(jìn)制訂國(guó)際氣候變化公約,減少二氧化碳的排放已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。

    科學(xué)家預(yù)測(cè),如果我現(xiàn)在開始有節(jié)制的對(duì)樹木進(jìn)行采伐,到2050年,全球暖化會(huì)降低5%。

    溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過(guò)多燃燒煤炭、石油和天然氣,大量排放尾氣,這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。

    二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無(wú)形的玻璃罩,使太陽(yáng)輻射到地球上的熱量無(wú)法向外層空間發(fā)散,其結(jié)果是地球表面變熱起來(lái)。因此,二氧化碳也被稱為溫室氣體。

    人類活動(dòng)和大自然還排放其他溫室氣體,它們是:氯氟烴(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林,尤其是熱帶雨林。

    為減少大氣中過(guò)多的二氧化碳,一方面需要人們盡量節(jié)約用電(因?yàn)榘l(fā)電燒煤〕,少開汽車。另一方面保護(hù)好森林和海洋,比如不亂砍濫伐森林,不讓海洋受到污染以保護(hù)浮游生物的生存。我們還可以通過(guò)植樹造林,減少使用一次性方便木筷,節(jié)約紙張(造紙用木材〕,不踐踏草坪等等行動(dòng)來(lái)保護(hù)綠色植物,使它們多吸收二氧化碳來(lái)幫助減緩溫室效應(yīng)。

    溫室氣體

    大氣就像是一個(gè)濾器可以控制地球、太陽(yáng)及太空間能量交換。大氣中某些氣體可讓短波輻射以可見光形式照射地表,并且吸收自地表反射的長(zhǎng)波輻射,這些可以保留能量的氣體,即所謂溫室效應(yīng)氣體,包括: 二氧化碳 (CO2) 由于人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料,導(dǎo)致全球的二氧化碳正以每年約六十億噸的量逐漸增加中。 氟氯碳化物 (CFCs) 以CFC-l1、CFC-12及CFC-113佔(zhàn)最大使用量。簡(jiǎn)單說(shuō)就是使用冷媒、清洗、噴霧及發(fā)泡等用途,同時(shí)此類化合物也是破壞臭氧層的禍?zhǔn)住?甲烷 (CH4) ─甲烷產(chǎn)生源自于發(fā)酵與腐化的變更過(guò)程及物質(zhì)的不完全燃燒,主要來(lái)自牲畜、水田、汽機(jī)車及掩埋場(chǎng)的排放。 氧化亞氮 (N2O) ─源于石化燃料的燃燒,微生物及化學(xué)肥料分解而排放出來(lái)。 臭氧 (O3) ─來(lái)自地面污染,如汽機(jī)車、發(fā)電廠、煉油廠所排放的氮氧化合物及碳?xì)浠衔?,?jīng)光化學(xué)作用而產(chǎn)生臭氧。

    目前這些溫室氣體仍持續(xù)增加中,至l994年 二氧化碳CO2每年平均增加0.4%,濃度約358PPM; 甲烷CH4每年平均增加0.6%,濃度約1.7PPM; 氧化亞氮N2O每年平均增加0.25%,濃度約0.31PPM; 氟氯碳化物CFC-11濃度約268PPT;CFC-12濃度約480PPT。

    影響后果

    溫室效應(yīng)氣體濃度持續(xù)不斷增加,將使地球表面溫度持續(xù)增加,導(dǎo)致地球氣候的變化,也就是所謂全球暖化,其影響包括: 1.北半球冬季期更縮短,并且更冷更濕,而夏季則變長(zhǎng)且更干更熱,亞熱帶地區(qū)將更干燥,而熱帶地區(qū)則更濕。 2.由于氣溫增高,水汽蒸發(fā)加速。全球雨量每年將減少,全球各地區(qū)降水型態(tài)將會(huì)改變。 3.改變植物、農(nóng)作物之分布及生長(zhǎng)力,可能加快農(nóng)作生長(zhǎng)速度,造成土壤貧瘠,作物生長(zhǎng)終將受限制,還會(huì)間接破壞生態(tài)環(huán)境,改變生態(tài)平衡。 4.海洋變暖、海平面將在2100年上升約 15-95公分,導(dǎo)致低洼地區(qū)海水倒灌,全世界三分之一居住于海岸邊緣的人口將遭受威脅。臺(tái)灣即是受威脅之ㄧ 5.改變地區(qū)資源分布,導(dǎo)致糧食、水源、漁獲量等的供應(yīng)不平衡,最終引發(fā)國(guó)際間之經(jīng)濟(jì)、社會(huì)問(wèn)題 6.人類如果無(wú)法有效控制溫室效應(yīng),所造成的氣候改變,將使我們付出極大的代價(jià),如:氣溫上升會(huì)傷害人體的抗病能力、再加上全球氣候變遷引發(fā)動(dòng)物大遷徒,極有可能促使腦炎、狂犬病、登革熱、黃熱病的大規(guī)模蔓延。可見溫室效應(yīng)的影響絕不只限于氣溫而已。

    產(chǎn)生的后果:

    1) 地球上的病蟲害增加;

    2) 海平面上升;

    3) 氣候反常,海洋風(fēng)暴增多;

    4) 土地干旱,沙漠化面積增大。

    科學(xué)家預(yù)測(cè):如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展,到2050年全球溫度將上升2-4攝氏度,南北極地冰山將大幅度融化,導(dǎo)致海平面大大上升,一些島嶼國(guó)家和沿海城市將淹于水中,其中包括幾個(gè)著名的國(guó)際大城市:紐約,上海,東京和悉尼。

    致命威脅

    美國(guó)科學(xué)家近日發(fā)出警告,由于全球氣溫上升令北極冰層溶化,被冰封十幾萬(wàn)年的史前致命病毒可能會(huì)重見天日,導(dǎo)致全球陷入疫癥恐慌,人類生命受到嚴(yán)重威脅。

    紐約錫拉丘茲大學(xué)的科學(xué)家在最新一期《科學(xué)家雜志》中指出,早前他們發(fā)現(xiàn)一種植物病毒TOMV,由于該病毒在大氣中廣泛擴(kuò)散,推斷在北極冰層也有其蹤跡。于是研究員從格陵蘭抽取 4塊年齡由 500至14萬(wàn)年的冰塊,結(jié)果在冰層中發(fā)現(xiàn)TOMV病毒。研究員指該病毒表層被堅(jiān)固的蛋白質(zhì)包圍,因此可在逆境生存。

    這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)令研究員相信,一系列的流行性感冒、小兒麻痹癥和天花等疫癥病毒可能藏在冰塊深處,目前人類對(duì)這些原始病毒沒有抵抗能力,當(dāng)全球氣溫上升令冰層溶化時(shí),這些埋藏在冰層千年或更長(zhǎng)的病毒便可能會(huì)復(fù)活,形成疫癥??茖W(xué)家表示,雖然他們不知道這些病毒的生存希望,或者其再次適應(yīng)地面環(huán)境的機(jī)會(huì),但肯定不能抹煞病毒卷土重來(lái)的可能性。

    控制方法

    人類該從生活周遭小事作起

    1.降低能源的使用量及提高能源的使用效率。

    2.隨手關(guān)燈、節(jié)約用電,出門多搭乘公共交通工具,步行更好,節(jié)省汽油消耗量。

    原理太陽(yáng)輻射主要是短波輻射,而地面輻射和大氣輻射則是長(zhǎng)波輻射。大氣對(duì)長(zhǎng)波輻射的吸收力較強(qiáng),但對(duì)短波輻射的吸收力比較弱。所以:白天,太陽(yáng)光射到地球上,部分能量被大氣吸收,部分被反射回宇宙,大約47%左右的能量被地球表面吸收。 夜晚,晚上地球表面以紅外線的方式向宇宙散發(fā)白天吸收的熱量,其中也有部分被大氣吸收。 大氣層如同復(fù)蓋溫室的玻璃一樣,保存了一定的熱量,使得地球不至于像沒有大氣層的月球一樣,被太陽(yáng)照射時(shí)溫度急劇升高,不受太陽(yáng)照射時(shí)溫度急劇下降。但因于溫室氣體的增加,令地球整體所保留的熱能增加。

    理論解釋

    自1975年以來(lái),地球表面的平均溫度已經(jīng)上升了0.9華氏度,由溫室效應(yīng)導(dǎo)致的全球變暖已 成了引起世人關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。學(xué)術(shù)界一直被公認(rèn)的學(xué)說(shuō)認(rèn)為由于燃燒煤、石油、天然氣等產(chǎn)生的二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的罪魁禍?zhǔn)?。然而?jīng)過(guò)幾十年的觀察研究,來(lái)自美國(guó)Goddard空間研究所的詹姆斯·漢森博士提出新觀點(diǎn),認(rèn)為溫室氣體主要不是二氧化碳,而是碳粒粉塵等物質(zhì)。

    碳粒粉塵是一種固體顆粒狀物質(zhì),主要是由于燃燒煤和柴油等高碳量的燃料時(shí)碳利用率太低而造成的,它不僅浪費(fèi)資源,更引起了環(huán)境的污染。眾多的碳粒聚集在對(duì)流層中導(dǎo)致了云的堆積,而云的堆積便是溫室效應(yīng)的開始,因?yàn)?0%至90%的地面熱量來(lái)自由云層所產(chǎn)生的大氣 逆輻射,云層越厚,熱量越是不能向外擴(kuò)散,地球也就越裹越熱了。

    漢森博士對(duì)于各種溫室氣體的含量變化都做了整理記錄,發(fā)現(xiàn)在1950至1970年間,二氧化碳 的含量增長(zhǎng)了近兩倍,而從70年代到90年代后期,二氧化碳含量則有所減少。用目前流行的理論很難解釋仍在惡化的全球變暖的現(xiàn)象。

    漢森博士認(rèn)為,除了碳粒粉塵以外,還有一些氣體物質(zhì)能導(dǎo)致溫室效應(yīng),如對(duì)流層中的臭氧 (正常的臭氧應(yīng)集中在平流層中)、甲烷,還有巨毒無(wú)比的氯氟烴。但這些污染源的治理就相對(duì)困難些了??上驳氖?,近幾十年來(lái)非二氧化碳的溫室氣體含量已經(jīng)有了一定的下降,如若 甲烷和對(duì)流層中的臭氧含量也能逐年下降趨勢(shì),那么再過(guò)50年,地球表面平均溫度的變化將近乎零。

    碳粒粉塵并不是不可避免的東西,隨著內(nèi)燃機(jī)品質(zhì)的不斷提高,甚或不使用內(nèi)燃機(jī)的交通工 具的問(wèn)世,不能燒盡而剩余的碳粒是可以減少的。漢森博士的學(xué)說(shuō)能夠成立,則給地球帶來(lái)了降溫的新希望,但愿地球早日退燒。

    工業(yè)革命前大氣中CO2含量是280ppm,如按目前增長(zhǎng)的速度,到2100年CO2含量將增加到550ppm,即幾乎增加一倍。全世界的許多氣象學(xué)家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均氣溫會(huì)增高多少?

    目前采用的具體辦法是,根據(jù)大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律和物理狀態(tài)變化規(guī)律,設(shè)計(jì)成數(shù)值模式進(jìn)行計(jì)算。不過(guò),由于人們對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律認(rèn)識(shí)得還不夠完善,采取的簡(jiǎn)化計(jì)算辦法不同,各個(gè)模式的計(jì)算結(jié)果常相差很大。為此,80年代美國(guó)科學(xué)院組織了評(píng)估委員會(huì),對(duì)這些模式的結(jié)果進(jìn)行研究和綜合評(píng)估,最終得出CO2倍增后全球平均氣溫將上升3℃土1.5℃,即1.5℃-4.5℃。這就是對(duì)本問(wèn)題最有權(quán)威的組織--聯(lián)合國(guó)IPCC第一次《報(bào)告》中采用的數(shù)字。

    近年來(lái),氣候模式的模擬能力有了重大改進(jìn),這主要是考慮了大氣中氣溶膠(空氣中懸浮的微小顆粒)的作用。因?yàn)樵谌紵剂戏懦鯟O2的同時(shí)也釋放出了巨量的硫化物等氣溶膠。這種氣溶膠會(huì)遮擋部分陽(yáng)光到達(dá)地面,因此使地面氣溫降低,起到冷卻作用。其數(shù)值據(jù)IPCC估計(jì)可達(dá)-0.5瓦/米2。即相當(dāng)于CO2增溫效應(yīng)(1.56瓦/米2)的1/3,比甲烷的增溫效應(yīng)(+0.47瓦/米2)還略大。主要根據(jù)這個(gè)改進(jìn),IPCC在l996年公布的第二個(gè)《報(bào)告》中,把2100年CO2倍增后全球平均氣溫的升溫值從1.5℃-4.5℃,修改為1.0℃-3.5℃。評(píng)估報(bào)告中還指出,由于海洋的巨大熱慣性,到2100年這個(gè)增溫值中大約只有50%-90%得以實(shí)現(xiàn)。

    然而,模式計(jì)算結(jié)果還說(shuō)明,全球平均增溫1.0℃-3.5℃不均勻分布于世界各地,而是赤道和熱帶地區(qū)不升溫或幾乎不升溫,升溫主要集中在高緯度地區(qū),數(shù)量可達(dá)6℃-8℃甚至更大。這一來(lái)便引起另一嚴(yán)重后果,即兩極和格陵蘭的冰蓋會(huì)發(fā)生融化,引起海平面上升。北半球高緯度大陸的凍土帶也會(huì)融化或變薄,引起大范圍地區(qū)沼澤化。還有,海洋變暖后海水體積膨脹也會(huì)引起海平面升高。IPCC的第一次評(píng)估報(bào)告中預(yù)計(jì)海平面上升70-140厘米(相應(yīng)升溫1.5℃-4.5℃),第二次評(píng)估報(bào)告中比第一次評(píng)估結(jié)果降低了約25% (相應(yīng)升溫1.0℃一3.5℃),最可能值為50厘米。IPCC的第二次評(píng)估報(bào)告還指出,從19世紀(jì)末以來(lái)的百年間,由于全球平均氣溫上升了0.3℃-0.6℃,因而全球海平面相應(yīng)也上升了10-25厘米。

    全球海平面的上升將直接淹沒人口密集、工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的大陸沿海低地地區(qū),因此后果十分嚴(yán)重。1995年11月在柏林召開的聯(lián)合國(guó)《氣候變化框架公約》締約方第二次會(huì)議上,44個(gè)小島國(guó)組成了小島國(guó)聯(lián)盟,為他們的生存權(quán)而呼吁。

    此外,研究結(jié)果還指出,CO2增加不僅使全球變暖,還將造成全球大氣環(huán)流調(diào)整和氣候帶向極地?cái)U(kuò)展。包括我國(guó)北方在內(nèi)的中緯度地區(qū)降水將減少,加上升溫使蒸發(fā)加大,因此氣候?qū)②吀珊祷?。大氣環(huán)流的調(diào)整,除了中緯度干旱化之外,還可能造成世界其他地區(qū)氣候異常和災(zāi)害。例如,低緯度臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度將增強(qiáng),臺(tái)風(fēng)源地將向北擴(kuò)展等。氣溫升高還會(huì)引起和加劇傳染病流行等。以瘧疾為例,過(guò)去5年中世界瘧疾發(fā)病率已翻了兩番,現(xiàn)在全世界每年約有5億人得瘧疾,其中200多萬(wàn)人死亡。

    但是,溫室效應(yīng)也并非全是壞事。因?yàn)樽詈涞母呔暥鹊貐^(qū)增溫最大,因而農(nóng)業(yè)區(qū)將向極地大幅度推進(jìn)。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有機(jī)物產(chǎn)量。還有論文指出,在我國(guó)和世界歷史時(shí)期中溫暖期多是降水較多、干旱區(qū)退縮的繁榮時(shí)期,等等。

    當(dāng)然,在大氣溫室效應(yīng)這個(gè)問(wèn)題上,也有不同意見。例如,過(guò)去有些科學(xué)家認(rèn)為目前數(shù)值模式還不成熟,計(jì)算結(jié)果過(guò)于夸大;百年升高0.3℃-0.6℃屬于正常氣候變化,不能證明是大氣溫室效應(yīng)所造成,等等。當(dāng)然這是少數(shù)人的意見。

    盡管如此,但對(duì)于目前大氣中CO2濃度和全球溫度正迅速增加,以及溫室氣體增加會(huì)造成全球變暖的原理,都是沒有爭(zhēng)論的事實(shí)。我們?nèi)绻鹊絾?wèn)題發(fā)展到了人類可以明顯感知的水平,這時(shí)候往往已經(jīng)難以逆轉(zhuǎn),那么就為時(shí)已晚。因此現(xiàn)在就必須引起高度重視,以便采取對(duì)策,保護(hù)好人類賴以生存的大氣環(huán)境。

    解決對(duì)策

    雖然迄今為止,人們無(wú)法提出有效的解決對(duì)策,但是退而求其次,至少應(yīng)該想盡辦法努力抑制排放量的增長(zhǎng),不可聽天由命任憑發(fā)展。

    首先,暫訂2050年作為目標(biāo)。如果按照目前這種情勢(shì)發(fā)展下去,綜合各種溫室效應(yīng)氣體的影響,預(yù)計(jì)地球的平均氣溫屆時(shí)將要提升兩度以上。一旦氣溫發(fā)生如此大幅提升,地球的氣候?qū)?huì)引起重大變化。

    因此為今之計(jì),莫過(guò)于竭盡所能采取對(duì)策,盡量抑制上升的趨勢(shì)。目前國(guó)際輿論也在朝此方向不斷進(jìn)行呼吁,而各國(guó)的研究機(jī)構(gòu)亦已提出各種具體的對(duì)策方案。

    可惜仔細(xì)檢視各種方案之后,迄今尚未發(fā)現(xiàn)任何一項(xiàng)對(duì)策足以獨(dú)挑大梁解決問(wèn)題。因此,吾人遂有必要尋求一切可能性,全面考量這些對(duì)策方案究竟具有何等效果。

    一、全面禁用氟氯碳化物

    實(shí)際上全球正在朝此方向推動(dòng)努力,是以此案最具實(shí)現(xiàn)可能性。倘若此案能夠?qū)崿F(xiàn),對(duì)于2050年為止的地球溫暖化,根據(jù)估計(jì)可以發(fā)揮3%左右的抑制效果。

    二、保護(hù)森林的對(duì)策方案

    今日以熱帶雨林為生的全球森林,正在遭到人為持續(xù)不斷的急劇破壞。有效的因應(yīng)對(duì)策,便是趕快停止這種毫無(wú)節(jié)制的森林破壞,另一方面實(shí)施大規(guī)模的造林工作,努力促進(jìn)森林再生。目前由于森林破壞而被釋放到大氣中的二氧化碳,根據(jù)估計(jì)每年約在1~2gt.碳量左右。倘若各國(guó)認(rèn)真推動(dòng)節(jié)制砍伐與森林再生計(jì)劃,到了2050年,可能會(huì)使整個(gè)生物圈每年吸收相當(dāng)于0.7gt.碳量的二氧化碳。具結(jié)果得以降低7%左右的溫室效應(yīng)。

    三、汽車使用燃料狀況的改善

    日本汽車在此方面已獲技術(shù)提升,大幅改善昔日那種耗油狀況。但在美國(guó)等地,或許是因油藏豐富,對(duì)于省油設(shè)計(jì)方面,至今未見有何明顯改善跡象,仍舊維持過(guò)度耗油的狀況。因此,該地區(qū)生產(chǎn)的汽車在改善燃油設(shè)計(jì)方面,具有充分發(fā)揮的余地。由于此項(xiàng)努力所導(dǎo)致的化石燃料消費(fèi)削減,估計(jì)到了2050年,可使溫室效應(yīng)降低5%左右。

    四、改善其他各種場(chǎng)合的能源使用效率

    是要改善其他各種場(chǎng)合的能源使用效率。今日人類生活,到處都在大量使用能源,其中尤以住宅和辦公室的冷暖氣設(shè)備為最。因此,對(duì)于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地,這對(duì)2050年為止的地球溫暖化,預(yù)計(jì)可以達(dá)到8%左右的抑制效果。

    五、對(duì)石化燃料的生產(chǎn)與消費(fèi),依比例課稅

    如此一來(lái),或許可以促使生產(chǎn)廠商及消費(fèi)者在使用能源時(shí)有所警惕,避免作出無(wú)謂的浪費(fèi)。而其稅金收入,則可用于森林保護(hù)和替代能源的開發(fā)方面。

    任何化石燃料一經(jīng)燃燒,就會(huì)排放出二氧化碳來(lái)。惟其排放量會(huì)因化石燃料種類而有不同。由于天然瓦斯的主要成分為甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油為低。同樣是要產(chǎn)生一千卡的熱量,煤碳必須排放相當(dāng)于0.098公克碳量的二氧化碳;這在石油則為0.085公克;若是換成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

    因此,有人提案依照天然瓦斯、石油、煤碳的順序予以加重課稅。譬如生產(chǎn)方面,要對(duì)二氧化碳排放量較高的煤碳,以能量換算,每十億焦耳課稅0.5美元,而對(duì)天然瓦斯則只課稅0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料課稅愈重。至于消費(fèi)方面的情形亦復(fù)加此,其課稅比例在煤碳訂為23%,在天然瓦斯訂為13%。

    當(dāng)然,現(xiàn)今階段只不過(guò)是有這么一個(gè)構(gòu)想而已。但若果真付諸實(shí)行,可望對(duì)于2050年為止的地球溫暖化,提供大約五%的抑制效果。

    六、鼓勵(lì)使用天然瓦斯作為當(dāng)前的主要能源

    因?yàn)樘烊煌咚馆^少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯,此案則是希望更進(jìn)一步推廣這種運(yùn)動(dòng)。惟其抑制溫暖化的效果并不太大,頂多只有一%的程度左右。

    七、汽機(jī)車的排氣限制

    由于汽機(jī)車的排氣中,含有大量的氮氧化物與一氧化碳,因此希望減少其排放量。這種作法雖然無(wú)法達(dá)到直接削減二氧化碳的目的,但卻能夠產(chǎn)生抑制臭氧和甲烷等其他溫室效應(yīng)氣體的效果。預(yù)計(jì)將對(duì)2050年為止的溫暖化,分擔(dān)2%左右的抑制效果。

    八、鼓勵(lì)使用太陽(yáng)能

    譬如推動(dòng)所謂“陽(yáng)光計(jì)劃”之類。這方面的努力能使化石燃料用量相對(duì)減少,因此對(duì)于降低溫室效應(yīng)具備直接效果。不過(guò),就算積極推動(dòng)此項(xiàng)方案,對(duì)于2050年為止的溫暖化,只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人們的期待。

    九、開發(fā)替代能源

    利用生物能源(Biomass Energy)作為新的干凈能源。

    亦即利用植物經(jīng)由光合作用制造出來(lái)的有機(jī)物充當(dāng)燃料,藉以取代石油等既有的高污染性能源。

    燃燒生物能源也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,這點(diǎn)固然是和化石燃料相同,不過(guò)生物能源系從大自然中不斷吸取二氧化碳作為原料,故可成為重覆循環(huán)的再生能源,達(dá)到抑制二氧化碳濃度增長(zhǎng)的效果。