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自問自答

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。

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。

何謂‘溫室效應’


‘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。



溫室氣體種類
溫室氣體佔大氣層不足1%。其總濃度需視乎各‘源’和‘匯’的平衡結果。‘源’是指某些化學或物理過程使到溫室氣體濃 度增加，相反‘匯’是令其減少。人類的活動可直接影響各種溫室氣體的‘源’和‘匯’而因此改變了其濃度。

大氣層中主要的溫室氣體可有二氧化碳(CO2)，甲烷(CH4)，一氧化二氮(N2O)，氯氟碳 化合物(CFCs)及臭氧(O3)。大氣層中的水氣(H2O)雖然是‘天然溫室效應’的主要原因，但普遍認為它 的成份並不直接受人類活動所影響。表一顯示了一些溫室氣體的特性。



‘全球變暖潛能’(Global Warming Potential)
各種溫室氣體對地球的能量平衡有不同程度的影響。為了幫助決策者能量度各種溫室氣體對地球變暖的影響，‘跨政府氣候轉變 委員會’ (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在1990年的報告中引入‘全球變暖潛能’的概念。‘全球變暖潛能’ 是反映溫室氣體的相對強度，其定義是指某一單位質量的溫室氣體在一定時間內相對於CO2的累積輻射力*。表二列出 ‘跨政府氣候轉變委員會’報告內一些溫室氣體的‘全球變暖潛能’。對氣候轉變的影響來說，‘全球變暖潛能’的指數已考慮到 各溫室氣體在大氣層中的存留時間與及其吸收輻射的能力。在計算‘全球變暖潛能’的時候，是需要明瞭各溫室氣體在大氣層中的 演變情況(通常不太了解)和它們在大氣層的餘量所產生的輻射力(比較清楚知道)。因此，‘全球變暖潛能’含有一些不確定因素， 以CO2作為相對比較，一般約在±35%。

*輻射力的定義是由 於太陽或紅外線輻射份量的轉變而引致對流層頂部的平均輻射改變。輻射力影響了地球吸收和釋放輻射的平衡。正值的輻射力會使地球 表面變暖，負值的輻射力使地球表面變涼。




What is Greenhouse Effect ?
The “Greenhouse Effect” is a term that refers to a physical property of the Earth's atmosphere. If the Earth had no atmosphere, its average surface temperature would be very low of about -18℃ rather than the comfortable 15℃ found today. The difference in temperature is due to a suite of gases called greenhouse gases which affect the overall energy balance of the Earth's system by absorbing infra-red radiation. In its existing state, the Earth-atmosphere system balances absorption of solar radiation by emission of infrared radiation to space (Fig. 1). Due to greenhouse gases, the atmosphere absorbs more infrared energy than it re-radiates to space, resulting in a net warming of the Earth-atmosphere system and of surface temperature. This is the “Natural Greenhouse Effect”. With more greenhouse gases released to the atmosphere due to human activity, more infrared radiation will be trapped in the Earth's surface which contributes to the “Enhanced Greenhouse Effect”.

Types of Greenhouse gases
Greenhouse gases comprise less than 1% of the atmosphere. Their levels are determined by a balance between “sources” and “sinks”. Sources and sinks are processes that generate and destroy greenhouse gases respectively. Human affect greenhouse gas levels by introducing new sources or by interfering with natural sinks.

The major greenhouse gases in the atmosphere are carbon dioxide (CO2), methane, (CH4), nitrous oxide (N2O), chlorofluorocarbons (CFCs) and ozone (O3). Atmospheric water vapour (H2O) also makes a large contribution to the natural greenhouse effect but it is thought that its presence is not directly affected by human activity.

‘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。
The “Greenhouse Effect” is a term that refers to a physical property of the Earth's atmosphere. If the Earth had no atmosphere, its average surface temperature would be very low of about -18℃ rather than the comfortable 15℃ found today. The difference in temperature is due to a suite of gases called greenhouse gases which affect the overall energy balance of the Earth's system by absorbing infra-red radiation. In its existing state, the Earth-atmosphere system balances absorption of solar radiation by emission of infrared radiation to space (Fig. 1). Due to greenhouse gases, the atmosphere absorbs more infrared energy than it re-radiates to space, resulting in a net warming of the Earth-atmosphere system and of surface temperature. This is the “Natural Greenhouse Effect”. With more greenhouse gases released to the atmosphere due to human activity, more infrared radiation will be trapped in the Earth's surface which contributes to the “Enhanced Greenhouse Effect”.



對人類生活的潛在影響
i) 經濟的影響

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。

ii) 農業的影響

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’的結果可會影響大氣環流，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。

iii) 海洋生態的影響

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。河口水質變鹹可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。
Potential Impact on human life
a) Economic Impact

Over half of the human population lives within 100 kilometres of the sea. Most of this population lives in urban areas that serve as seaports. A measurable rise in sea level will have a severe economic impact on low-lying coastal areas and islands, for examples, increasing the beach erosion rates along coastlines, rising sea level displacing fresh groundwater for a substantial distance inland.

b) Agricultural Impact

Experiments have shown that with higher concentrations of CO2, plants can grow bigger and faster. However, the effect of global warming may affect the atmospheric general circulation and thus altering the global precipitation pattern as well as changing the soil moisture contents over various continents. Since it is unclear how global warming will affect climate on a regional or local scale, the probable effects on the biosphere remains uncertain.

c) Effects on Aquatic systems

The loss of coastal wetlands could certainly reduce fish populations, especially shellfish. Increased salinity in estuaries could reduce the abundance of freshwater species but could increase the presence of marine species. However, the full impact on marine species is not known.