溫室效應(yīng)
溫室效應(yīng)(greenhouseeffect)亦稱(chēng)花房效應(yīng)。大氣通過(guò)對(duì)輻射的選擇吸收而防止地表熱能耗散的效應(yīng)。在晴空地區(qū),大部分太陽(yáng)短波輻射可以透過(guò)大氣而被地表所吸收,但地表發(fā)射的大部分長(zhǎng)波輻射卻被大氣吸收,而又有一部分由大氣以長(zhǎng)波形式發(fā)射回地面。
生活中我們可以見(jiàn)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。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃,“玻璃層”允許太陽(yáng)輻射能透過(guò),但卻阻止地面熱量散發(fā),致使地面溫度上升,使地球變成了一個(gè)大暖房。因其作用類(lèi)似于栽培農(nóng)作物的溫室,故名溫室效應(yīng)。
由于大氣的存在,地表的輻射平衡溫度將比它不存在時(shí)的輻射平衡溫度要高得多。大氣的這種增強(qiáng)向下輻射的作用與溫室玻璃屋頂和四壁的作用有相似之處,故稱(chēng)溫室效應(yīng)。但實(shí)際上大氣的保暖作用與玻璃溫室不盡相同,玻璃還有隔絕空氣流動(dòng),減少室內(nèi)外對(duì)流熱交換的作用,因而有人建議改稱(chēng)為大氣效應(yīng)更為合適。起溫室效應(yīng)的主要因子有大氣中的水汽、二氧化碳和云,其中最主要的是云。
所以在多云和高濕的熱帶地區(qū),大氣的溫室效應(yīng)較強(qiáng);而在干燥的極地和沙漠地區(qū),大氣的溫室效應(yīng)則較弱。由于二氧化碳在大氣中的含量不斷增加,它所引起的溫室效應(yīng)越來(lái)越被人們所重視。當(dāng)前大氣中CO2的含約為340PPmv,如果增加到600PPmv,根據(jù)氣候模式的計(jì)算,全球氣溫可上升1.5-4.5℃。痕氣體如甲烷,氮氧化物可產(chǎn)生溫室效應(yīng),且痕量氣體的濃度近來(lái)增加很快,估計(jì)將來(lái)的影響可能達(dá)到或甚至超過(guò)CO2的增加。所以人們有時(shí)也把CO2與痕量氣體合稱(chēng)“溫室氣體”,即產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體。此外,高云亦可造成溫室效應(yīng)。
由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。自工業(yè)革命以來(lái),人類(lèi)向大氣中排入的二氧化碳等溫室氣體逐年增加,大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng),已引起全球變暖等一系列嚴(yán)重問(wèn)題。
溫室效應(yīng)源自溫室氣體,由于像二氧化碳這類(lèi)吸收熱能氣體的功用和溫室玻璃有著異曲同工之妙,都是只允許太陽(yáng)光進(jìn),而阻止其反射,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保溫、升溫作用,因此被稱(chēng)為溫室氣體。大氣中的每種氣體并不都能強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射,在法律意義上被確認(rèn)為影響氣候變化的溫室氣體,除了二氧化碳外,還包括甲烷(CH4)、一氧化氮(N2O)、氟氯碳化物(HFCS,氟里昂是其中一種)、全氟化碳(PFCS)、六氟化硫(SF6)以及水氣等。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)。如,每分子甲烷的吸熱量是二氧化碳的21倍,一氧化氮(N2O)更高,是二氧化碳的270倍。不過(guò),它們和人造的某些溫室氣體相比就不算什么了。目前為止,吸熱能力最強(qiáng)的是氟氯甲烷(HFCS)和全氟化碳(PFCS)。
二氧化碳(CO2)——由于人類(lèi)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占最大使用量。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(lèi)化合物也是破壞臭氧層的禍?zhǔn)住?/font>
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(chē)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(chē)、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。