造成温室效应的气体有二氧化碳

二、全球气候变暖

19世纪以来，煤和石油一直是世界上大部分地区的主要能源。正如前面所介绍的，燃烧这些物质会产生二氧化碳。在这一时期里，大气中的二氧化碳浓度，从280/100万增加到350/100万。这一数值每年都还在快速地增长。

增加二氧化碳浓度会使温室效应更加明显吗？从全球变暖理论的预测，二氧化碳浓度的上升会使大气的平均温度持续上升。科学家估计，21世纪的地球气温会上升3℃～8℃。尽管听起来变化并不大，但是这一变化会产生巨大的影响，南极覆盖的冰雪会融化，海平面会上升。气温变化会影响世界各地的气候模式。可能会影响产粮地区的粮食生产，也可能会带来更严重的暴风雨。

读一读

南极两大陆缘冰在全球变暖的淫威下正在加速解体。1998年总共有3000平方千米的冰层从南极“拉森B”和威尔金斯陆缘冰中脱离。两大陆缘冰在过去一年中所丧失的“领地”相当于此前10～15年的总和。这种融化崩解的速度之快是人们所始料不及的，目前两大冰川正呈现出全线崩溃之势。喜马拉雅冰川在全球变暖的影响下也在加速消融，其消融的速度比世界上任何冰川消融的速度都要快。如果按这种速度继续下去，到2035年喜马拉雅冰川将可能不复存在。

全球升温，水漫金山

在温室里，玻璃能让阳光进入室内，但它却吸收了一定比率的热辐射，并阻挡这些进入室内的热辐射返回空间。这样，不需要任何形式的加热补偿，温室内白天的温度就能比室外气温高出许多。农业生产上的塑料薄膜育秧、玻璃窗苗床以及北方的塑料大棚菜畦，都是利用了这个道理。

在大气中，有那么一些成分，它们具有与玻璃相似的作用，让阳光到达地球，阻碍热量从地球表面散发出去，从而维持了地球表面的气温，这种效应，就如同温室的作用一样，因此被称为“温室效应”。能产生温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、氮氧化合物、氯氟烃、臭氧等气体。这些气体被称作“温室气体”。

我们不难发现，作为“温室气体”的二氧化碳在大气层中的含量，将直接影响着全球的气温。这就是说二氧化碳气体的数量上升与下降直接影响着全球气温的上升与下降。据估算，如果从大气中去除二氧化碳的话，那么地球的年平均气温将下降33℃，那样，地球就成了一个没有生命的冰封世界。反之，如果大气层中二氧化碳等“温室气体”的含量上升，那么，“温室效应”将加剧，地球的年平均气温将上升，地球将会变暖，令人担忧的是，“温室气体”的含量确实在上升，而且上升得越来越快。

全球气温上升后，非洲将是受影响最严重的地区。森林消失了，沙漠扩大了，美国、中美洲和东南亚会遭受旱灾。恶劣的天气（包括热带旋风）可能增多，它将破坏城市，夺去许多人的生命，热带流行的疟疾和寄生虫病将向北方蔓延，并可能使欧洲也出现流行病。地中海地区由于严重的缺水将出现半沙漠化，积雪将在欧洲全部消失，亚热带植被将北迁几百公里。在英国，风暴肆虐将会变得司空见惯，海岸上的防御设施将被海水淹没……

太阳光照入温室后被吸收，温室内物体又以红外线（热量）放射能量。由于红外线不能穿过温室屋面，热量被保存在温室中，使温室变暖。

“温室效应”的加剧将导致地球变暖。气候的变暖将会使南极、北极以及高山冰川融化，融化下来的水流向海洋，从而使海平面上升。据科学家们估计，到21世纪的中叶，地球表面平均温度海上升1.54℃，海平面将上升20～165厘米。海水的上涨将会带来灾难性的后果；人口稠密的沿海城市会被海水吞没，像我国的上海、意大利的威尼斯、泰国的曼谷、美国的纽约等海滨城市以及地势低洼的孟加拉国、荷兰等国将有可能遭到灭顶之灾。海平面上升，海岸线便退缩，大片陆地将被淹没，这将使5000万以上的人口无家可归，成为“生态难民”。

这一幕幕令人不堪设想的景象警告着人们：立即减少乃至停止温室气体的排放！不然，“未来水世界”将会变成现实世界。

地球的被子变厚啦

太阳辐射为短波辐射，最大能量在600纳米（即10－9米）；而地球向太空的辐射则为长波辐射，最大能量在1.6×10⁴纳米。温室的玻璃可让90%以上的阳光通过，同时却可吸收90%以上波长大于2000纳米的长波辐射，从而提高和保持室内的温度，所以称为温室效应。利用温室效应，农民们可以在冬天种植蔬菜，这是人们利用大自然造福人类的例证之一。

大气中的二氧化碳（CO₂）和其他微量气体甲烷（CH4）、一氧化二氮（N₂O）、臭氧（O₃）、氟氯烷烃（CFC_s）、水蒸气（H2O）等可以使短波几乎无衰减地通过，但这些气体在长波辐射段却有很强的吸收带，可以大量吸收长波辐射。因此这些气体对全球气候有类似于温室玻璃的作用，故称上述气体为温室气体，由此产生的效应称为大气温室效应，简称为温室效应。

实际上，大气中早就存在一定的CO₂、N₂O、CH4、H2O等气体，因此温室效应早已存在。如果不存在这一作用，实际地球表面平均温度将不是现在的15℃，而是－18℃，因而增高的33℃无疑是温室效应的结果，温室效应就像是给地球盖上了一条被子，使地球不会“着凉感冒”。可以说，生物和人类的发展还受惠于温室效应。但现在我们遇到的问题是大气中温室气体增加，温室效应加强，因而导致全球气候变暖并由此产生一系列环境问题。这也意味着地球的被子越来越厚，捂得地球“上火发烧”。所以，当今人们所研究的应当是温室效应增强问题，但为了方便起见，仍称之为温室效应。

在过去的100多年中，全球平均地温上升了0.3～0.6℃，1981年—1990年全球平均气温比百年以前的1861年—1880年上升了0.48℃。20世纪80年代是有记录以来最暖的10年，20世纪90年代，热浪以极迅猛的势头又横扫全球。热，1994年夏季，我国广大人民经历了多少个难眠之夜；热，日本全国年多处气温超过40℃，全国1/3地区气温超历史最高水平；热，加重了非洲的干旱，井水枯竭，牲畜死亡，人们被迫背井离乡。气温上升不仅使气候反常，干旱加剧，还造成了海平面上升，这主要是由于温度上升造成极地冰冠溶化和海洋膨胀而造成。从1880年—1980年，海平面上升量约为8厘米以上。

人们估计由于温室效应，今后的数十年内年平均气温将比现在升高2.5～4.5℃，气温升高将加剧中纬度地区干旱，造成海平面上升40～140厘米。如果不加以有效控制，那么到下个世纪中末期，全球气温将上升6～8℃，海平面将可能上升3～5米。

我国北方大部分地区的人们对干旱也许并不陌生，冬季无雨雪、伏旱，庄稼由于干旱减产，人畜饮水困难，严重地制约着经济的发展并给人们生活带来不便，沙漠犹如一只黄脸恶魔，正逐渐地吞噬着大片的土地。如果干旱继续加剧，人们将何以生存？

也许有些人对海平面上升不以为然，认为海平面只不过上升了几米，这能给人类带来多大的影响呢？但仔细调查一下，将得出使人瞠目结舌的结果。科学家们预测，由于海平面上升，到2030年左右，一些大城市如纽约、威尼斯、曼谷、伦敦、上海、雅加达、台北、悉尼、东京、大阪等城市将面临海水淹没的危机。荷兰和日本将在2100年完全沉没。不仅如此，由于海水上升造成海岸线浸蚀和后退，将有数以10亿计的人被迫迁离沿岸地区和三角洲地区。鉴于目前全球人口和工业大部分聚集在沿海地区，因而海平面上升带给人类的灾难将无法估量。

近10年来美国科学家对金星资料研究后指出，大约在40亿年前，金星上有过海洋。但由于那时金星经历了与现在地球上同样的温室效应，致使海洋水分被蒸发掉了。目前，金星大气层中97%为CO₂。因此，金星的表面温度很高，达297℃，任何生命在金星都无法生存。所以，有人认为地球上目前发生的情况与40亿年前金星发生的情况类似。如果这一推理成立，那么一度曾被认为是地球孪生天体的金星，很可能是当今地球的前车之鉴。因此，地球气温升高可能会毁掉地球。

热浪遍全球

1996年2月联合国气候变化委员会发表的报告中讲到，根据各主要城市的气象记录，1995年是20世纪以来全球最热的一年。这项报告认为，在半个世纪内全球平均气温上升0.6℃，历史上气温最高的4年均在近10年内。全球变暖的后果使气候反常。

进入20世纪70年代以来，世界上出现了一系列气候反常现象。1972年西非撒哈拉地区连续4年干旱；秘鲁沿海渔场歉收；中美洲、前苏联、印度和中国，相继发生了旱灾；而菲律宾、澳大利亚、肯尼亚部分地区却大雨成灾。1980年夏季广阔的亚洲大陆洪水泛滥，欧洲的大部分地区空前多雨，非洲西部的干旱使一些国家和地区的经济濒于崩溃。在美洲，高温热浪袭击了美国、牙买加、海地、古巴等国。美国南部高温持续了1个月之久，夺去了上万人的性命。而在南美洲，近90年来最大的热带飓风，横扫了加勒比海，给加勒比海地区的几个国家造成了严重的损失。尤其是1988的异常气候，热浪从地球的各个角落袭来：我国原本就有大火炉之称的南京、武汉、重庆、南昌接连不断地传来信号：南京83人死于高温，武汉数百人在“发烧”，重庆温度达41.1℃，南昌死亡600人。一向太平的地区也同时大爆“冷门”，如江西的景德镇、河南的驻马店、湖北的襄阳等，气温均超40℃。苏、皖、浙、鄂、闽、川、湘，这些中国最著名的“鱼米之乡”，也被罕见的高温酷热包围着。吉林市的严寒季节，出现了天气奇暖的反常现象，以至于年轻人穿上了春装。而往年此时正是天寒地冻，一片银白的寒冷世界。

挑战“温室效应”

在不到几百万年的时间里，人类活动要对大气中氧或氮的含量产生重大影响是难以置信的，因为这些气体已经存在数十年了。但是，由于温室气体在地球大气中的比例非常小，因此我们是能够改变的。在人类活动能力的范围内，这些微量气体将发生飞快的惊人的变化。在1800年以前的1万年里，大气中的二氧化碳浓度几乎是保持不变的，地球的年平均温度一直在15℃左右。然而在人类活动频繁的近200年里，特别是1840年工业革命以后，人类的经济、科技飞速发展，必然要大量消耗煤、石油等石化原料。而这些石化燃料在燃烧的过程中，将释放出大量的二氧化碳，使近万年保持不变的二氧化碳浓度急剧上升，同时也以前所未有的速度产生着新的温室气体。自1800年以来，人类仅燃烧一项，向大气排放的二氧化碳就超过1800亿吨，二氧化硫、氮氧化物等有害气体也在急剧增加，其中有40%～50%的二氧化碳滞留于大气中，其余一半被海洋吸收。目前世界各国汽车、飞机、轮船的飞速发展，工厂、城乡居民生活燃料的燃烧，森林大火等，每年释放到大气中的二氧化碳为100多亿吨，并以每年百分之二的速度在增长。

森林的大量砍伐、草原的过度放牧引起严重的水土流失，工业、交通运输业消耗石化燃料的剧增，使环境污染程度不断加剧。海洋污染特别是石油污染，也阻止了海水的正常蒸发，这一切作用的结果，都改变了地球通过数百万年建立的舒适脆弱的平衡过程。据科学家们预测，如果人类对石化燃料使用按目前速度增长，在今后50年内大气中二氧化碳浓度将增加1倍。

如此惊人的数字告诉人们，二氧化碳含量增加会导致“地球的温室效应”，因为大气中二氧化碳的作用就象在玻璃温室中的作用一样，它能透过太阳光，但不能透过反射的红外辐射。当大气中二氧化碳含量增加时，改变了原有的大气热平衡，导致地球表面温度升高。根据气候模式计算，如果二氧化碳浓度增加1倍，全球平均气温将升高2～4℃，高纬地区增加4～10℃。这样，地球上的冰川和南北极冰层将融化，全球海平面将上升几十米。自1920年以来，两极冰雪融化和海平面都呈现增长的趋势。全球平均海平面现在已比过去升高30米，据有关预测，到21世纪中叶，全球气温将升高1.5～4.5℃，海平面继续上升25～100厘米，海水上涨带来的灾难性后果，地球上低洼的沿海城市将葬入海底，地球上的许多平地，如北京、上海、伦敦、纽约等城市全部将成为泽国之乡。另外，气候变暖将导致沙漠向中纬度迁移，干旱地区进一步扩大，适宜发展农业的区域将会大幅度减少，世界上可能会有更多的缺粮地区。中国的西北、东北、华北等地区，如温度升高2～4℃时，将加大土地蒸发的速度，损失大量耕地导致粮食危机。

全球变暖对于全人类来讲是一场灾难。因此，避免或减缓全球变暖是全人类共同的责任。由于气候变暖主要是大气中温室气体增加造成的，因此，避免或减缓全球变暖首先要改变能源和生产结构，少排放温室气体。其次应利用各种先进的科学技术对温室气体进行回收。在这一问题上，日本和美国走在了世界的前列，已经成功地开发了一种冷凝固定、深海贮存二氧化碳的尖端技术。科学家们利用冷凝固化法固定烟气中的二氧化碳，将这些二氧化碳用贮藏罐运至海上，最后放入3000～5000米的深海。用这种方法可以固定大量的二氧化碳，使之不进入大气。另外，美国科学家还提出向海洋投放一定量的微球状铁以促进某种海藻的生长，由于这些海藻具有很强的吸收大气中的二氧化碳的本领，所以可以大量吸收大气中的二氧化碳，使大气中的二氧化碳浓度下降，达到减缓和控制温室效应的作用。为了降低全球变暖造成的影响，各国还应根据具体情况制订出相应的对策，并通过国际性的合作，来应付人类所面临的共同挑战——全球温室效应。

被子盖厚了，肯定上火

动一动

什么是温室效应

1.剪两张黑色绘图纸衬在两个鞋盒内。

2.把温度计分别放在两个鞋盒底部，读出温度计上的读数（此时数据应相同），然后在其中一个鞋盒上蒙一层塑料薄膜。

3.把两个鞋盒一起放在太阳光或电灯能均匀照射到的地方，温度计应放在鞋盒两边的阴影处。

4.你认为温度计上的读数会怎样变化？15分钟后读出两支温度计的数据，并记录下来。

在自然与人之间说话

1.自制一个小温室，放到阳光下，进行观察然后写一篇“温室效应”的小报告。

2.调查我国哪些冰箱厂开始生产无氟冰箱，提醒人们要买无氟冰箱。

3.调查学校或家庭周围有哪些噪声。

4.从一家推算至一楼，每天有多少垃圾运出城，组织学生去看看垃圾场。

思考

怎样解释两个鞋盒中温度计读数的区别？为什么被阳光直射的汽车内部会这么热？