全球的氣溫/3\

係.
會愈黎愈暖
因為臭氧層穿左就唔會埋口
但我地呢一代一生都仲有冬天 ..
都係30幾度左右

一、未來100年全球平均氣溫將升高1.5~4.5℃
　　全世界有十多個研究中心研究和預測全球氣溫異常現象，一般的結論是下一世紀氣溫升高，而且根據CO2排放量增加而形成的溫室效應，進行各種模擬模型推算。
　　IPCC（氣候變遷國際委員會）的預測模型具有相當代表性，根據CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）、N2O（氧化二氮）和CFC（氟氯碳化物）的不同變化，下世紀末全球氣溫升高可能有三種情景(scenario):(a)1.5℃，(b)2.5℃，(c)4.5℃。
圖一 2000年氣溫升高的不同情景
資料來源： S.H. Schneider et al. : Surprise and Global Environmental Change, CIESIN, 1996
　　氣溫升高的一個直接結果是海平面上升，下世紀末海平面上升也有三種情景：(a)36mm，(b)45mm，(c)65mm
圖二 2000年海平面升高的不同情景
資料來源：同圖一

　　18世紀的哲學家哈曼(Johann Georg Hamann, 1730-1788)有句名言：如果你連過去尚未弄清楚，何有可能了解今日？他又說：誰能在不詳未來的條件下正確認知現況？尷尬的事發生了，人類既對歷史的氣候了解不足，也對未來的變化知之不多，何談掌握了氣候變遷的現況。





二、全球暖化的質疑和反質疑
　　1995年兩位美國人對最近十多年的氣溫升高提出質疑，R.Bailey說：根據準確的氣象衛星報告，1979年以來大氣溫度實際上是變低了。S. Singer抱有相同的看法，他說：全球是否真正〝暖化〞或者說10多年來未曾經過溫度升高，只有今天有了氣象衛星的精確數據後才有可能判斷。Bailey和Singer的〝非暖化〞言論為IPCC的系列研究報告所否定。這兩位先生的〝錯誤〞或許源於1993年華盛頓郵報(Washington Post)的一篇文章。那文章或許又由於缺少專業性知識而誤解了氣象衛星的數據而得出〝非暖化〞推論。[編者猜測很可能是將平流層溫度下降誤解為地球表面溫度，因為地表大氣溫度升高的一個間接證據正是平流層溫度下降]。
　　氣象衛星測量氣溫始於1979年，至今不足20年的歷史，用他推測全球長期溫度變化顯然缺乏統計學支持，同時衛星所測的氣溫是大氣中間層的某種加權平均值，和地球表面溫度有所差別。可見，以為依靠衛星資料全球氣候變化的「今天與明天」便迎刃而解，似乎過於天真。
　　第二類質疑者的〝非暖化〞判斷來自近十年溫度數據的變異性（variance，及每個數據與平均數差值的平方和），感覺上（自然也反應在數據上），1979年很熱很熱，可以說整個八十年代是本世紀最熱的十年，結果意外的過渡性和週期性變冷（1992～1994）接踵而至並引起Pinatubo火山爆發，這有點像數小時間的體溫變化，時而超過37℃，時而低於此數，總不至於有人說身體「發燒」一樣。
　　然而就統計學立場而言，要想了解一個變數的變化趨勢必須有足夠長的時間序列，於是只好依靠傳統的地面觀察站所累積的氣象記錄作推斷，圖三便是一個世紀以來的大氣溫度平均變化，1995年高出基準線+0.4℃，1870年低於基準線-0.3℃，於是大致可以說百年來全球氣溫升高0.7℃。
圖三 近百年全球氣溫變化趨勢
1. 以1961-1990年平均溫度為基準線
2. 1995年高出基準線+0.4℃
資料來源：Hardley-centre, 1996


2007-09-21 22:36:56 補充：
三、類渾沌（Chaoslike）的氣溫變化　　假定來自太陽的輻射能為100個單位，其中約30%由大氣、雲層和地表面反射然後回到太空。水蒸氣、CO2、O3等大約吸收太陽輻射能的16%，雲吸收3%，剩餘的51%達到地球表面並為海洋、地表所吸收。另一方面，大氣中的各種氣體以及雲層以紅外線方式向外輻射，能量彼此均衡。來自太陽的能量可以觀測，在太陽直射下每平方公尺大約1367W（瓦特）； 地球以紅外線方式直射的能也可以測得。由能量收支均衡條件可以算出地球的平均溫度為-18.5℃，這個溫度稱為等效黑體溫度。

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。











圖一簡略地說明地球大氣層的長期輻射平衡情況。太陽總輻射量(240瓦每平 方米)和紅外線的釋放量應要均等。其中約三分之一(103瓦每平方米)的太陽輻射會被反射而餘下的會被地球表面所吸收。此外，大氣 層的溫室氣體和雲團吸收及再次釋放出紅外線輻射，使到地面更暖，高出約33℃。









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。









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。表二顯示CO2在大氣層中 的每年平均濃度由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。










圖二. 大氣層CO2的每月平均混合比。 (‧)表示1974年5月 以前的數據，取自Scripps Institution of Oceanography。 (‧)表示1974年5月以後的數據，取自U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration。(— )表示每月平均值的長期趨勢。








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)。



















圖三. 在夏威夷冒納羅亞觀象台收集的空氣樣本顯示大氣層中CH4的平均混合比。藍點表示量度數據，紅線 和綠線分別表示CH4混合比短期和長期的變化。








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。



‘溫室效應’增強後的影響


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。。









　



參考資料:
http://www.weather.gov.hk/wxinfo/climat/greenhs/c_grnhse.htm