溫室效應的問題

全球增溫

引言

地球表面的溫度及氣候由太陽輻射決定，地球從太陽吸收的能量必須與地球和大氣層向外釋放的輻射能量相平衡，地球的溫度才能穩定在一定範圍內。為了維持這種平衡，地球上的外釋能量(長波輻射)的一部份由輻射性的大氣層氣體（即溫室氣體）吸收並再反射回地球，進而減少向外層空間的能量淨排放，這就是溫室效應。藉著此種自然的溫室效應，維持地表之溫度，是地球溫暖化的原理。

溫室效應所造成的影響

人類活動一方面大量排放二氧化碳，特別是自工業革命以來，礦物燃料使用量不斷大幅度增加，另一方面，又大量地毀壞森林、草原，使地球正在不斷地失去二氧化碳儲備庫，大氣中溫室氣體的濃度正在迅速增加，使地球向外釋放能量減緩，造成不正常的溫室效應。近年來由於人類經濟活動的快速成長，所製造之化學品及產生的空氣污染，正以空前未有之速度改變大氣的結構。其中特別是化石燃料燃燒後所產生之CO2氣體，大量排放進入大氣後，吸收地表之長波輻射，造成之人為溫室效應使地表溫度逐漸增加。

氣候轉變：「全球變暖」

溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射放射到太空外，地球吸取和釋放輻射的份量要達至新的平衡，氣候無可避免地被轉變。這轉變可包括‘全球性’的地球表面及大氣低層變暖，因為這樣可以將過剩的輻射排放出外。

地球表面溫度的少許上升可能會引發其他的變動，例如：大氣層雲量及環流的轉變。當中某些轉變可使地面變暖加劇(正反饋)，某些則可令變暖過程減慢(負反饋)。

不正常的溫室效應是引起全球氣候變化的一個重要原因，而最主要在於地球上過量的二氧化碳，過去100年地球表面溫度已上升0.3～0.6，當然學術界對此還有分歧，但多數人認為，全球變暖將給人類造成極嚴重的社會問題。



海平面升高

不正常的溫室效應的直接危害在於它使全球的氣溫升高。二氧化碳濃度增加一倍，將會使全球平均溫度增加1.5～7℃，高緯度地區增加4～10℃，這樣迅速升高的溫度將會引起地球上的冰川融化，導至海洋平面上升，使許多沿海城市遭受滅頂之災。

假若‘全球變暖’正在發生，有兩種過程會導致海平面升高。第一種是海水受熱膨脹令水平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南極洲上的冰塊溶解使海洋水份增加。預期到2100年時地球的平均海平面將有50厘米的升幅，其準確範圍可在15至95厘米之間。

雖然，至目前為止，僅增加少許溫度(過去100年只增加0.3℃至0.6℃)，海平面則持續上升(10至15公分)。工業革命後CO2濃度增加28％，如果不限制溫室氣體的排放，根據現時的氣候模式推算，在1990至2100年間全球的平均氣溫會上升2℃。這預計已考慮到大氣層中懸浮粒子傾於對地球氣候降溫的效應與及海洋吸收熱能的作用(海洋有較大的熱容量)。但是，還有很多未確定的因素會影響這個推算結果，例如：未來溫室氣體排放量的預計、對氣候轉變的各種反饋過程和海洋吸熱的幅度等等。估計這結果的準確範圍介乎1℃至3.5℃之間。海平面將上升15至95公分，此種溫室效應對於整個生態環境(包括地球、海洋與人類的經濟、社會等)及全球氣候，將有深遠而不可知之影響。 　

對人類生活的潛在影響

經濟影響

全球有超過一半人口居住在沿海100公里的範圍以內，其中大部份住在海港附近的城市區域。所以，海平面的顯著上升對沿岸低窪地區及海島會造成嚴重的經濟損害，例如：加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。

農業影響

實驗證明在CO2高濃度的環境下，植物會生長得更快速和高大。但是，‘全球變暖’的結果會影響大氣環流，繼而改變全球的雨量分佈與及各大洲表面土壤的含水量。由於未能清楚了解‘全球變暖’對各地區性氣候的影響，以致對植物生態所產生的轉變亦未能確定。

海洋生態影響

沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類，尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變鹹會減少淡水魚的品種數目，相反該地區海洋魚類的品種也可能相對增多。至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。



水循環影響

全球降雨量可能會增加。但是，地區性降雨量的改變則仍未知道。某些地區會有更多雨量，但有些地區的雨量可能會減少。此外，溫度的提高會增加水份的蒸發，這對地面上水源的運用帶來壓力。



全球氣候變化綱要公約

聯合國於1992年5月9日通過「氣候變化綱要公約」(Framework Convention On Climate Change，FCCC)，6月在里約的「地球高峰會議」上，l55個國家簽署此公約，公約於l994年3月21日生效。目前已有170個締約國認可。

Sorry! No 中英對照=(

溫室效應是指大氣層使星球變暖的效應。有些人認為，主要由於人為作用，在地球上使溫室效應加強，而造成全球暖化的效應。


[編輯] 成因
溫室效應的成因主要是溫室氣體的過量排放。因為溫室氣體能夠儲存熱能，令地球所儲存的熱能上升，造成全球暖化。


[編輯] 原理
太陽輻射主要是短波輻射，而地面輻射和大氣輻射則是長波輻射。大氣對長波輻射的吸收力較強，但對短波輻射的吸收力比較弱。所以：

白天，太陽光射到地球上，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白天吸收的熱量，其中也有部分被大氣吸收。
大氣層如同覆蓋溫室的玻璃一樣，保存了一定的熱量，使得地球不至於像沒有大氣層的月球一樣，被太陽照射時溫度急劇升高，不受太陽照射時溫度急劇下降。但因於溫室氣體的增加，令地球整體所保留的熱能增加。


[編輯] 影響
如果大氣層中溫室氣體的成分增加，便會促使地球的總體溫度上升。溫度的上升，有可能造成下列結果：

兩極的冰層會加速融化，造成海平面上升並淹沒沿海低海拔地區。
雪融線會大幅度的往後退，河流源頭水源減少，導致全球大缺水危機。
由於暖化，令生物的代謝加快，生理週期異常，甚至破壞整個生物網。

[編輯] 聯合國的應對
目前溫室氣體增加的原因主要是人為的，為了制止這種現象，聯合國發起制定了京都議定書，以控制溫室氣體的排放量。


The greenhouse effect, first discovered by Joseph Fourier in 1824, and first investigated quantitatively by Svante Arrhenius in 1896, is the process in which the absorption of infrared radiation by an atmosphere warms a planet. Without these greenhouse gases, the Earth's surface would be up to 30 °C cooler. The name comes from an incorrect analogy with the way in which greenhouses are heated by the sun in order to facilitate plant growth. In addition to the Earth, Mars, Venus and other celestial bodies with atmospheres (such as Titan) have greenhouse effects.

In common parlance, the term "greenhouse effect" may be used to refer either to the natural greenhouse effect, due to naturally occurring greenhouse gases, or to the enhanced (anthropogenic) greenhouse effect, which results from gases emitted as a result of human activities (see also global warming, scientific opinion on climate change and attribution of recent climate change).


The basic mechanism
The Earth receives energy from the Sun in the form of radiation. To the extent that the Earth is in a steady state, the energy stored in the atmosphere and ocean does not change in time, so energy equal to the incident solar radiation must be radiated back to space. Radiation leaving the Earth takes two forms: reflected solar radiation and emitted thermal infrared radiation. The Earth reflects about 30% of the incident solar flux; the remaining 70% is absorbed, warms the land, atmosphere and oceans, and powers life on this planet. Eventually this energy is reradiated to space as infrared photons. This thermal, infrared radiation increases with increasing temperature. One can think of the Earth's temperature as being determined by the requirement that it produce the infrared flux needed to balance the absorbed solar flux.


Solar radiation at top of atmosphere and at Earth's surface.The key to the greenhouse effect is the fact that the atmosphere is relatively transparent to visible solar radiation but strongly absorbing at the wavelengths of the thermal infrared radiation emitted by the surface and the atmosphere. The visible solar radiation heats the surface, not the atmosphere. Whereas most of the infrared radiation escaping to space is being emitted from the upper atmosphere, not the surface. The infrared photons emitted by the surface are mostly absorbed by the atmosphere and do not escape directly to space.

溫室效應’是指地球大氣層上的一種物理特性。
溫室效應’是指地球大氣層上的一種物理特性。假若沒有大氣層，地球表面的平均溫度不會是現在 合宜的15℃，而是十分低的-18℃。這溫度上的差別是由於一類名為溫室氣體所引致，這些氣體吸收紅外線輻射而影響到地球整 體的能量平衡。在現況中，地面和大氣層在整體上吸收太陽輻射後能平衡於釋放紅外線輻射到太空外(圖一)。但受到溫室氣體的 影響，大氣層吸收紅外線輻射的份量多過它釋放出到太空外，這使地球表面溫度上升，此過程可稱為‘天然的溫室效應’。但由 於人類活動釋放出大量的溫室氣體，結果讓更多紅外線輻射被折返到地面上，加強了‘溫室效應’的作用。

影響
氣候轉變：‘全球變暖’
海平面升高
i) 經濟的影響
ii) 農業的影響
iii) 海洋生態的影響
iv) 水循環的影響