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全球气候变化及能源
温室效应

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温室

图片来自于 NOAA

什么是“温室效应”?

温室允许太阳光通过透明的玻璃屋顶和墙壁照射进来。太阳能可以加热温室中的植物和其他固体物质。反过来,被加热的物质又可以加热空气。这一相同的过程同样也在外部进行,但是热空气不断升高,并且被冷却的空气替换。在温室中,由于处于封闭的空间,热空气不能散发出去。因此温室内温度较高。

这个过程与地球大气的热循环过程有些相似。太阳光穿过透明的大气层加热大地和海洋。而靠近地表的大气又被与其相接触的温暖的大地和海洋加热。但空气自身不会被太阳加热。

日落

图片来自于 NOAA

地球散发的一些热量会被辐射回太空中。如果整个大气的热循环就仅此而已的话,那么地球的平均气温将是 -18°C,这要比它实际的温度低 33°。比冰河时代最冷时期的温度还要低。

那么我们为什么没有被冰冻?这是因为“温室气体” – 二氧化碳、甲烷、水蒸汽和其他气体 – 会使我们保持温暖。其工作原理如下:

 
 

温室效应

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温室效应

二氧化碳 (CO2) 吸收地表辐射的能量然后将其释放到大气中。

这些温室气体分子吸收一些热量。然后将它们释放到大气中,这种方式比其他方式更能保持气候温暖。

温室效应本身毫无疑问。实际上,正如我们所知道的,它对于地球上的生命很重要。但是自从 19 世纪以来, CO2 的含量呈显著上升趋势。数万年以来,大气中的 CO2 的含量和全球平均气温紧密相关。

仔细观察下面图表的右侧。大气中 CO2 的含量突然升高。它从 12,000 年前的冰河时代末期逐渐升高到 19 世纪 80 年代的 280 ppm。该浓度是历史记录的最高水平,但这与南极的冰岩心揭示的现象一致。实际上,最近根据某些冰岩心的研究所做的记录高于图表上所显示的。在过去的 60 万年中,CO2 的浓度直到 2004 年才超出 300 ppm...,达到了 379 ppm(每百万的含量)。

绿色线代表 CO2 含量。红色-紫色-蓝色线代表气温。

图像根据 NOAA提供的数据绘制。

是什么原因造成 CO2 的含量突然上升呢?是因为自“工业革命”以来矿物燃料(煤、石油和天然气)的燃烧不断增加的缘故。

由于地球气候很复杂,所以很难预测其前景。但是大气中的 CO2 含量和气温之间的关系却为人们所知。因此我们很可能进入一个更加温暖的时代。

是的,过去全球气温起伏不定。乍看起来我们好像正处于循环模式的温暖阶段。但是重要的区别在于:大气中 CO2 的浓度显著高于记录中其他温暖期。我们还了解到大气中 CO2 浓度不断上升所产生的影响随着时间的推移会越来越明显。这意味着即使 CO2 含量不再增加,未来的全球气温也会变暖。

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气温变化历史记录
使用代用资料提供一些线索
温室效应
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CO2 吸收
CO2
CO2 产生—国际了望
积存量和流量
CO2 与气温变化

太阳和地球以及气温变化
全球变暖的影响
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