网络百科新概念
提示
 正文中的蓝色文字是词条,点击蓝色文字可进入该词条页面;
 正文中的红色文字是尚待创建的词条,点击红色文字可进入创建词条页面;
 欢迎参与词条创建或编辑修改!人人为我,我为人人。共同建设中文百科在线,共创知识文明!
zwbkorg
关注微信,获取更多信息
阅读 10724 次 历史版本 2个 创建者:力存 (2010/6/24 7:18:36)  最新编辑:流星的雨季 (2012/2/6 9:59:51)
温室效应
拼音:wēnshì xiàoyīng(wenshi xiaoying)
英文:greenhouse effect
同义词条:花房效应
  温室效应(英语:Greenhouse effect),又称“花房效应”,大气对于地球的保暖作用的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题,引起了全世界各国的关注。

科技名词定义


 
温室效应示意图
温室效应示意图
 中文名称:温室效应
  英文名称:greenhouse effect

  定义1:低层大气由于对长波和短波辐射的吸收特性不同而引起的增温现象。
  所属学科: 大气科学(一级学科) ;气候学(二级学科)

  定义2:低层大气由于对长波和短波辐射的吸收特性不同而引起的增温现象。
  所属学科: 地理学(一级学科) ;气候学(二级学科)

  定义3:由温室气体所导致的近地层增温作用。
  所属学科: 海洋科技(一级学科) ;海洋科学(二级学科) ;海洋气象学(三级学科)

  定义4:大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散,从而导致地表温度增高的现象。
  所属学科: 生态学(一级学科) ;全球生态学(二级学科)

  定义5:行星所接受的来自太阳的辐射能量和向周围发射的辐射能量达到平衡时,行星表面具有各自确定的温度。如果行星大气二氧化碳含量增加,则因为太阳的可见光紫外线容易穿透二氧化碳成分,行星表面发射的红外线不易穿透这种大气成分,引起上述平衡温度升高。这种效应与玻璃可提高温室内的温度类似,故名。
  所属学科: 天文学(一级学科) ;天体物理(二级学科)

  定义6:大气通过对辐射的选择吸收而使地面温度上升的效应。产生该效应的主要气体是二氧化碳。
  所属学科: 资源科技(一级学科) ;气候资源学(二级学科)

 
温室效应
温室效应
 大气对于可见光有较大的透过率,但对于红外辐射则有相当程度的吸收。到达大气顶的太阳辐射能大约有50%可以到达地表而被吸收(见大气环流的能量平衡和转换),使地面增温。由于地表温度低,地表辐射几乎全部在红外波段。大气中的水汽和二氧化碳等能吸收大部分地表红外辐射,使大气变暖。大气本身也放出红外辐射,其中一部分向上传播,经大气的吸收和再发射,逐步传向外空;另一部分向下传播而为地表所吸收。所以地表除向外辐射能量外,还接收到相当一部分大气向下传播的红外辐射,它大大地减少了地表的净向上辐射。如果不存在大气,地球处于辐射平衡状态之后,其等效黑体温度可达255K,而实际的地表平均温度比这个温度还高出数十度。大气的这种使地表温度升高,使地球维持较高温度下的热平衡的作用,和玻璃温室有相似之处,所以称为温室效应。但大气的保暖作用并不完全和玻璃温室的作用相同,玻璃还有隔绝空气流动,阻止室内外对流热交换的作用,因而有人认为用大气效应这个名词更为合适。云的出现,即能减少白天到达地表的太阳辐射,也能减小地表向上的红外辐射。较厚的水云几乎全部吸收了来自地表的辐射。如果白天无云而夜间有云,温室效应将更加显著。
  
  大气中有温室效应的气体不仅是二氧化碳和水汽。近年来,观测到过去不存在或极少存在的微量气体,如甲烷、一氧化二氮等的含量与日俱增。它们也都有温室效应,它们将导致对流层大气温度的升高。据估计,甲烷、一氧化二氮的温室效应,很快将达由二氧化碳引起的温室效应的一半。

形成原因


温室效应产生的原理
温室效应产生的原理
  温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。

一般原因

  温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,大量排放尾气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,对红外线进行反射,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。   

  人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是:氯氟烃(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林,尤其是热带雨林。   
地球每年全球平均能量平衡估算
地球每年全球平均能量平衡估算

  解决方略:为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕,少开汽车。另一方面保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材〕,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。

新说

  自1975年以来,地球表面的平均温度已经上升了0.9华氏度,由温室效应导致的全球变暖已成了引起世人关注的焦点问题。学术界一直被公认的学说认为由于燃烧煤、石油、天然气等产生的二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首。然而经过几十年的观察研究,来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯·汉森博士提出新观点,认为温室气体主要不是二氧化碳,而是碳粒粉尘等物质。   

  碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质,主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的,它不仅浪费资源,更引起了环境的污染。众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积,而云的堆积便是温室效应的开始,因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气 逆辐射,云层越厚,热量越是不能向外扩散,地球也就越裹越热了。   
  汉森博士对于各种温室气体的含量变化都做了整理记录,发现在1950至1970年间,二氧化碳 的含量增长了近两倍,而从70年代到90年代后期,二氧化碳含量则有所减少。用目前流行的理论很难解释仍在恶化的全球变暖的现象。   

  汉森博士认为,除了碳粒粉尘以外,还有一些气体物质能导致温室效应,如对流层中的臭氧 (正常的臭氧应集中在平流层中)、甲烷,还有巨毒无比的氯氟烃。但这些污染源的治理就相对困难些了。可喜的是,近几十年来非二氧化碳的温室气体含量已经有了一定的下降,如若 甲烷和对流层中的臭氧含量也能逐年下降趋势,那么再过50年,地球表面平均温度的变化将近乎零!

  解决方略:碳粒粉尘并不是不可避免的东西,随着内燃机品质的不断提高,甚或不使用内燃机的交通工 具的问世,不能烧尽而剩余的碳粒是可以减少的。汉森博士的学说能够成立,则给地球带来了降温的新希望,但愿地球早日退烧。   
  
  工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年CO2含量将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少?   目前采用的具体办法是,根据大气运动规律和物理状态变化规律,设计成数值模式进行计算。不过,由于人们对大气运动变化规律认识得还不够完善,采取的简化计算办法不同,各个模式的计算结果常相差很大。为此,80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评估,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升3℃土1.5℃,即1.5℃-4.5℃。这就是对本问题最有权威的组织--联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。

影响后果


温室效应影响下的青海雪峰消融
温室效应影响下的青海雪峰消融
  温室效应气体浓度持续不断增加,将使地球表面温度持续增加,导致地球气候的变化,也就是所谓全球暖化,其影响包括:

  1.北半球冬季期更缩短,并且更冷更湿,而夏季则变长且更干更热,亚热带地区将更干燥,而热带地区则更湿。

  2.由于气温增高,水汽蒸发加速。全球雨量每年将减少,全球各地区降水型态将会改变。

  3.改变植物、农作物之分布及生长力,可能加快农作生长速度,造成土壤贫瘠,作物生长终将受限制,还会间接破坏生态环境,改变生态平衡。

  4.海洋变暖、海平面将在2100年上升约 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。

  5.改变地区资源分布,导致粮食、水源、渔获量等的供应不平衡,最终引发国际间之经济、社会问题

  6.人类如果无法有效控制温室效应,所造成的气候改变,将使我们付出极大的代价,如:气温上升会伤害人体的抗病能力、再加上全球气候变迁引发动物大迁徒,极有可能促使脑炎、狂犬病、登革热、黄热病的大规模蔓延。可见温室效应的影响绝不只限于气温而已。

  产生的后果:       

  1) 地球上的病虫害增加;
  2) 海平面上升;
  3) 气候反常,海洋风暴增多;
  4) 土地干旱,沙漠化面积增大。

  科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。

解决对策


  虽然迄今为止,人们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长,不可听天由命任凭发展。

  首先,暂订2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去,综合各种温室效应气体的影响,预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升,地球的气候将会引起重大变化。

  因此为今之计,莫过于竭尽所能采取对策,尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁,而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。

  可惜仔细检视各种方案之后,迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此,吾人遂有必要寻求一切可能性,全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。

全面禁用氟氯碳化物


  实际上全球正在朝此方向推动努力,是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现,对于2050年为止的地球温暖化,根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。

保护森林的对策方案


  今日以热带雨林为生的全球森林,正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳,根据估计每年约在1~2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划,到了2050年,可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。

汽车使用燃料状况的改善


  日本汽车在此方面已获技术提升,大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地,或许是因油藏丰富,对于省油设计方面,至今未见有何明显改善迹象,仍旧维持过度耗油的状况。因此,该地区生产的汽车在改善燃油设计方面,具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减,估计到了2050年,可使温室效应降低5%左右。

改善其他各种场合的能源使用效率


  今日人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地,这对2050年为止的地球温暖化,预计可以达到8%左右的抑制效果。

对石化燃料的生产与消费,依比例课税


  如此一来,或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕,避免作出无谓的浪费。而其税金收入,则可用于森林保护和替代能源的开发方面。

  任何化石燃料一经燃烧,就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量,煤碳必须排放相当于0.098公克碳量的二氧化碳;这在石油则为0.085公克;若是换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、煤碳的顺序予以加重课税。譬如生产方面,要对二氧化碳排放量较高的煤碳,以能量换算,每十亿焦耳课税0.5美元,而对天然瓦斯则只课税0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。至于消费方面的情形亦复加此,其课税比例在煤碳订为23%,在天然瓦斯订为13%。

  当然,现今阶段只不过是有这么一个构想而已。但若果真付诸实行,可望对于2050年为止的地球温暖化,提供大约五%的抑制效果。

鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源


  因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯,此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大,顶多只有一%的程度左右。

汽机车的排气限制


  由于汽机车的排气中,含有大量的氮氧化物与一氧化碳,因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的,但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对2050年为止的温暖化,分担2%左右的抑制效果。

鼓励使用太阳能


  譬如推动所谓“阳光计划”之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少,因此对于降低温室效应具备直接效果。不过,就算积极推动此项方案,对于2050年为止的温暖化,只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。

开发替代能源


  利用生物能源(Biomass Energy)作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料,藉以取代石油等既有的高污染性能源。

  燃烧生物能源也会产生二氧化碳,这点固然是和化石燃料相同,不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料,故可成为重覆循环的再生能源,达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。

    4
    1
    申明:1.中文百科在线的词条资料来自网友(一些人是某学科领域的专家)贡献,供您查阅参考。一些和您切身相关的具体问题(特别是健康、经济、法律相关问题),出于审慎起见,建议咨询专业人士以获得更有针对性的答案。2.中文百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将及时给予删除。3.如需转载本页面内容,请注明来源于www.zwbk.org

    词条保护申请

  • * 如果用户不希望该词条被修改,可以申请词条保护
    * 管理员审核通过后,该词条会被设为不能修改

    注意:只有该词条的创建者才能申请词条保护

联系我们意见反馈帮助中心免责声明
Copyright © 2010 zwbk.org 中文百科在线 All rights reserved.京ICP证090285号