《環保》global warming是怎樣形成的

全球暖化有好多成因，而最大的成因就係溫室效應。

'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。

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。

溫室氣體濃度的轉變
i) 二氧化碳(CO2)

夏威夷的冒納羅亞觀象台在1958年已開始對大氣層CO2濃度作仔細量度。CO2每年平均濃度由1958年約315ppmv(百萬份之一體積)升至1997年約363ppmv。冒納羅亞觀象台的數據亦反映了每年在北半球因為植 物呼吸作用而產生的週期變化：CO2濃度在秋冬季時增加而在春夏季時減少。與北半球比較，這種隨著植物生長及凋萎 的CO2濃度週年變化在南半球的出現時間是剛剛相反，而且變化幅度較小，這種現象在赤度附近地區則完全看不到。

ii) 甲烷(CH4)

CH4在大氣層中的增長速度已在近十年減少下來，尤其在1991至1992年間有明顯的下降，但在1993年後期亦有 些增長。1980至1990的平均增長速度是每年13ppbv(十億份之一體積)。

iii) 一氧化二氮(N2O)

從過往40年間，N2O的平均升幅是每年0.25%(見圖四)。現時在對 流層的N2O濃度在312到314ppbv左右。

iv) 氯氟碳化合物(CFCs)

在各種氯氟碳化合物中,以CFC-11及CFC-12較為重要，因為其濃度比較高與及它們對平流層內的O3有很大影響。 在多種人造的氯氟碳化合物中，以CFC-11及CFC-12的濃度最高，分別約為0.27及0.55ppbv(量度於冒納羅亞觀象台,1997,見圖五 和六)。從它們的‘全球變暖潛能’數值，顯示這兩種氣體吸收紅外線輻射的能力相當高，估計在八十年代期間除了CO2以 外，CFC-11及CFC-12在所有溫室氣體中對輻射力的影響已佔了三份之一。

溫室效應同全球暖化(global warming)的關係

溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射放射到太空外，地球的氣候因此需要轉變來使吸取和釋放輻射的份量達至新的平衡。 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。雖然如此，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)。

室效應’是指地球大氣層上的一種物理特性。地球表由大氣層所包圍，就像溫室的透明玻璃，在陽光照射地球時，有防止地面溫度、濕度散失的功能，使地面溫度不會下降太快，地表年均溫因此能保持 150C 左右,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。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。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%。

、過度的溫室效應會使到:

i) 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，地球的氣候因此需要轉變來使吸取和釋放輻射的份量達至新的平衡。 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。雖然如此，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)。

利用複雜的氣候模式，‘政府間氣候變化專門委員會’在第三份評估報告估計全球的地面平均氣溫會在2100年上升1.4至5.8度。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。

ii) 海平面升高

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。預期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之間。

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。

iv) 水循環的影響

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。某些地區可有更多雨量，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。

結論

影響地表溫度的其中一個因素是地面對太陽輻射的反射。例如森林綠地的被破
壞，使得光合作用吸收二氧化碳的量變少，大氣中二氧化碳的濃度也相對增加，所以
我們更應該重視綠色植物的保護。除此之外，在高空大氣中的臭氧受到氮、氯氧化物
的破壞，會讓能傷害生物的紫外線透過大氣，進而影響到地球上的生活環境。
作為推進燃料和冷凍劑的氟氯碳化物分解出氯的氧化物，在分解時吸收了紅外線
輻射，造成溫室效應。這些都是影響氣候最主要的因素，這些因素都與人類的活動有
關。我們應該儘可能的把日常生活中不知不覺形成影響氣候的因素，設法減至最低。
1997年聯合國氣候變化綱要公約締約國於日本東京召開第三次締約國大會時擬
訂的管制協議，稱為『京都議定書』，這個協定在2005年2 月16 號正式生效，為的
是管制六種溫室氣體（二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氟化烴、全氟化碳、六氟化硫）
的排放量，期望在公元2008至2012年的期限間，將六種溫室氣體平均的排放量減至
到比1990年排放量低5.2%的水平

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上升了攝氏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很可能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。



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。
根據美國維珍尼亞大學和英國東安格裡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。

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

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造成的影響

一千年內北半球溫度變化趨勢（1000年-1950年每50年一刻度，1950-2000每10年一刻度）由於海洋溫度增加，南極和北極的冰川會加速融化，導致海平面上升，會淹沒沿海低海拔地區，例如大洋洲島國圖瓦魯已被水淹沒。全世界有3/4的人口居住在離海岸線不足500公里的地方，陸地面積縮小會極大地影響人類居住環境，甚至可能導致戰爭。
由於海洋溫度增加，水蒸發加快，導致暴雨增加，水災會更加頻繁，水災面積擴大，水土流失嚴重。
由於大氣溫度升高，導致熱帶傳染病向高緯擴散，目前已有熱帶傳染病擴散的跡象。
由於大氣溫度升高，令蒸發率上升，導致內陸地區沙漠化加速，沙漠有擴大的危險。
雖然由於溫度升高，有部分動植物會加快繁殖，但整個生物多樣化會受到威脅，許多物種會加速滅絕的步伐。
由於兩極冰山崩塌，北歐、南美近極地的地方溫度反而會迅速下降，會嚴重影響當地生態系統，造成不可逆的變化。
全球暖化可能極大地影響人類生存環境，人類應該起碼將自己對全球暖化的貢獻降到最低程度，盡量減緩全球暖化的趨勢。