溫室效應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。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。
全球溫度升高仍然屬於自然溫度變化的範圍之內。
全球溫度升高是小冰河時期的來臨。
全球溫度升高的原因是太陽輻射的變化及雲層覆蓋的調節效果。
全球溫度升高正反映了城市熱島效應。因為很多讀數都在人口稠密或正在擴張的地區。
太陽變化理論
過去30年的太陽輻射的變化圖
政府間氣候變化專門委員會的第三份評估報告所闡述的模型研究發現最近40至50年的氣候改變並不需要太陽發光度的變動。這些研究發現火山及太陽活動只能影響1950年前的溫度改變的一半,但這種自然力量最近已經被抵消。特別是,自1750年的溫室氣體所推動的氣候改變比同期增加的太陽活動所推動的高出八倍。
有些研究(Lean等人,2002年;Wang等人,2005年)認為前工業時期的太陽發光度比第三份評估報告中所提及的復原紀錄(例如:Hoyt和Schatten,1993年;Lean,2000年)還少三四倍。其他研究人員相信太陽發光度對全球變暖的影響被低估了。他們估計太陽活動促使近來溫室效應的16%或36%。其它人則建議雲層和其他過程的回饋加劇了太陽活動的變動所帶來的影響。如果是真的,太陽活動的變動真的被低估了。從普遍的科學理解來說,太陽發光度變動對歷史上的氣候改變貢獻是十分小。
現在的太陽活動水平是歷史性高。科學家Sami Solanki博士等人認為過去60年至70年的太陽活動是八千年來的高峰期。Muscheler等人則認為過去幾千年都曾經出現類似的高峰期。Solanki博士根據他們的分析斷定了太陽活動在未來的50年會降低的機會率大約是92%。再者,美國杜克大學的研究者在2005年發現過去二十年的改變中的10%至30%可能來自增加的太陽輸出。回顧了現有的文獻,Foukal等人斷定自從1970年代中期太陽輸出的變化很難加劇全球變暖並且沒有證據顯示太陽發光度在這個時期有所增加。過去40萬年的二氧化碳含量與自工業革命的急速飆升;地球軌道的週期性改變(又稱為米蘭柯維奇旋迴)被相信是十萬年的冰河時期循環的背後推動者。
氣候系統的改變來自自然或內部運作及對外來力量的改變作出的反應。這些外來力量包括了人為與非人為因素,譬如太陽活動、火山活動及溫室氣體。多名氣候學家同意地球近年來已經變暖。近代氣候轉變的成因仍然是活躍的研究範疇,但是科學界的共識指出溫室氣體是全球變暖的主因。可是,科學界外仍然對此結論有爭議。
在地球大氣層排放二氧化碳及甲烷,而其他情況不變下,會促使地面升溫,溫室氣體產生天然的溫室效應。如果沒有它,地球溫度會比現在低攝氏30度,使地球不適合人類居住。因此,在支持與反對這套變暖理論之間爭辯是不正確的,反而應該則重於大氣層中二氧化碳及甲烷含量的增加所產生的最終效果,什麼時候應該促進或什麼時候才同意使之緩和。
舉一個重要的回饋過程的例子,就是冰反照率回饋。大氣層中增加二氧化碳暖化了地球表面,導致兩極冰塊溶解。陸地與開放水域便佔據更多的地方。兩者比冰的反射還要少,所以吸收了更多太陽輻射。這樣使變暖加劇,到頭來促使更多冰塊溶化,循環不斷持續。
因為地球的熱力慣性與對其他間接效應的緩慢反應,地球現今的氣候在不斷增加的溫室氣體下變得不平衡。氣候行為研究指出,縱使溫室氣體維持現今的水平,全球平均溫度可能仍然會上升攝氏0.5至1度。
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