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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。
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。
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。
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。
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。
全球暖化指的是在一段時間中,地球的大氣和海洋溫度上升的現象,主要是指人為因素造成的溫度上升,原因很可能是由於溫室氣體排放過多造成的。
在20世紀,全球平均接近地面的大氣層溫度攝氏0.6度。普遍來說,科學界認為過去五十年可觀察的氣候改變是由人類活動所推動。
二氧化碳和其他溫室氣體的含量不斷增加,正是全球變暖的人為因素中主要部分。燃燒化石燃料、清理林木和耕作等等都增強了溫室效應。第一次懷疑溫室效應會發生的觀測是瑞典化學家阿累尼烏斯在1897年所做的。雖然當時沒有引發公眾討論,但是事隔90年,終於成了公眾關注的問題。
美國加利福尼亞大學的科學家在太平洋中央夏威夷的莫勞島上設立4個7公尺高和一個27公尺高的採樣塔,每小時採樣4次,分析二氧化碳的變化情況。(如右圖)
目前全球平均溫度的變化,幾乎和二氧化碳含量的變化是同步上升的,從工業革命開始,二氧化碳的含量急劇增加,雖然植物的光合作用吸收了很大一部分二氧化碳,海洋也溶解一部分二氧化碳並固定成碳酸鈣,但空氣中二氧化碳的含量還是逐步增加。根據美國維吉尼亞大學和英國東英吉利亞大學聯合研究的結果,在進入20世紀後半葉,全球溫度上升的趨勢非常明顯,溫度變化情況見下圖。
全球性的溫度增量可能反過來導致其它方面的變動,包括海平面上升和降雨量及降雪量在數額上和樣式上的變化。這些變動也許促使極端天氣事件更強更頻繁,譬如洪水、旱災、熱浪、颶風和龍捲風。除此之外,還有其它後果,包括更高或更低的農產量、冰河撤退、夏天時河流流量減少、物種消失及疾病肆虐。預計全球變暖所因致事件的數量和強度; 但是很難把這些特殊事件連接到全球變暖。 雖然很多研究集中在2100年或之前的時間,但是預期全球變暖、海平面上升會在往後的日子仍然繼續。因為二氧化碳在大氣中有50年到200年的壽命。[1]。只有很少數得氣候科學家不認為人類的行動在最近全球變暖中扮演重要角色。可是, 更多人關心氣候變化在將來會是多少,而且對於應付預言後果的政策應該如何實施,正在展開一場熱烈的政治爭鬥和公開辯論。這些政策討論重點是應該減少還是扭轉未來的暖化及怎麼應付預計的後果。
歷史上的全球變暖
主條目:過去1000年的溫度記錄
圖片參考:
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圖片參考:
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根據不同的重組所展示過去2000年的平均地表溫度。每十年找一個平均值。特別顯示2004年的溫度來作參考。
根據儀器記錄,相對於1860年至1900年期間,全球陸地與海洋溫度上升了攝氏0.75度。自1979年,陸地溫度上升速度比海洋溫度快一倍(陸地溫度上升了攝氏0.25度,而海洋溫度上升了攝氏0.13度)。根據衛星溫度探測,對流層的溫度每十年上升攝氏0.12度至0.22度。在1850年前的一兩千年,雖然曾經出現中世紀溫暖時期與小冰河時期,但是大眾相信全球溫度是相對穩定的。
根據美國國家航空暨太空總署戈達德太空研究所的研究報告估計,自1800年代有測量儀器廣泛地應用開始,2005年是最溫暖的年份,比1998年的記錄高了攝氏百分之幾度。 世界氣象組織和英國氣候研究單位也有類似的估計,曾經預計2005年是僅次於1998年第二溫暖的年份。[2] [3]。
在人類近代歷史才有一些溫度記錄。這些記錄都來自不同的地方,精確度和可靠性都不盡相同。在1860年才有類似全球溫度儀器記錄,相信當年的記錄很少受到城市熱島效應的影響。從最近的千禧年內的多方記錄所展示的長遠展望,在過去1000年的溫度記錄中可以看到有關的討論及其中的差異。最近50年的氣候轉變的過程是十分清晰,全賴詳細的溫度記錄。到了1979年,人類更開始利用衛星溫度測量來量度對流層的溫度。
在2000年後,各地的高溫記錄經常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格羅諾鎮錄得攝氏41.5度,破139年來的記錄。同年,8月10日,英國倫敦的溫度達到攝氏38.1,破了1990年的記錄。同期,巴黎南部晚上測得最低溫度為攝氏25.5度,破了1873年以來的記錄。8月7日夜間,德國也打破了百年最高氣溫記錄。在2003年夏天,臺北、上海、杭州、武漢、福州都破了當地高溫記錄[4][5],而中國浙江省更快速地屢破高溫記錄,67個氣象站中40個都刷新記錄。[6]2004年7月,廣州的罕見高溫打破了五十三年來的記錄。[7]2005年7月,美國有兩百個城市都創下歷史性高溫記錄。[8]2006年8月16日,重慶最高氣溫高達43度。[9]台灣宜蘭在2006年7月8日溫度高達38.8度,破了1997年的記錄。[10]2006年11月11日是香港全年最熱的一日,最高氣溫高達29.2度,比1961年至1990年的平均最高溫26.1度還要高。[11]