一、溫室效應
(一)溫室效應
溫室效應又稱“花房效應”,是大氣保溫效應的俗稱。大氣使太陽短波輻射到地面,地表受熱后向外釋放的大量長波熱輻射線又被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫度升高,因其作用類似于栽培農作物的溫室,故名溫室效應。
(二)溫室氣體
溫室氣體是指任何會吸收和釋放紅外線輻射并存在大氣中的氣體。《京都議定書》中規定,需要控制的6種溫室氣體為:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。其中,后三類氣體造成溫室效應的能力最強,但按照全球升溫的貢獻百分比來看,二氧化碳含量較多,所占的比例最大,約為55%。

圖1-1 工廠排放的溫室氣體

圖1-2 工業廢氣
(三)溫室效應的由來
溫室效應主要是由于現代化工業社會過多燃燒煤炭、石油、天然氣以及大量排放汽車尾氣產生的二氧化碳進入大氣造成的。造成溫室效應的氣體,除二氧化碳外,還有其他氣體。其中二氧化碳約占75%,氯氟代烷占15%~20%。

圖1-3 溫室效應的由來
(四)溫室效應對環境的影響
1.全球變暖
科學家預測,今后大氣中二氧化碳每增加一倍,全球平均氣溫將上升1.5℃~4.5℃,而兩極地區的氣溫升幅是平均值的三倍左右。全球氣候變暖使大陸地區,尤其是中高緯度地區降水增加,非洲等地區降水減少。有些地區的極端氣候事件,如厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風暴、高溫天氣和沙塵暴等出現的頻率與強度增加。

圖1-4 全球變暖
2.地球上的病蟲害增加
溫室效應可使史前致命病毒威脅人類。美國科學家發出警告,全球氣溫上升令北極冰層融化,被冰封十幾萬年的史前致命病毒可能會重見天日,致使全球陷入疫癥恐慌,人類生命受到嚴重威脅。
3.海平面上升
假如全球變暖正在發生,有兩種情形會導致海平面升高:一是海水受熱膨脹令海平面上升,二是冰川和格陵蘭及南極洲上的冰塊融化使海水增加。預測由1900年至2100年,地球的海平面平均上升幅度在0.09米至0.88米之間。
全球變暖將造成海洋混合層水溫上升,而升溫引起的熱膨脹會造成海平面顯著上升。同時,氣溫和海水溫度的上升將造成極地冰冠的大量融化,融化的冰冠進入海洋,促使海平面上升。如果氣溫大幅度上升,將對極地產生巨大的影響,極地冰川和冰冠將大量融化,其對海平面上升的影響將遠遠超過海洋混合層熱膨脹的影響。全球海平面上升的平均速度約為每10年6厘米,預計到2030年,海平面將上升20厘米,到21世紀末海平面將上升65厘米。海平面的這一變化將會給沿海地區帶來以下災難:①部分沿海地區被淹沒;②海灘和海岸遭受侵蝕;③地下水位升高,導致土壤鹽漬化;④海水倒灌與洪水加劇;⑤損壞港口設備和海岸建筑物,影響航運;⑥沿海水產養殖業將受到影響;⑦破壞供排水系統。

圖1-5 海平面上升
4.氣候反常
氣候反常,極端天氣多是因為全球性的溫室效應,即二氧化碳這種溫室氣體濃度增加,使熱量不能發散到外太空,使地球變成一個“保溫瓶”,而且還是不斷加溫的“保溫瓶”。全球溫度升高,使得南北極冰川大量融化,海平面上升,導致海嘯及臺風時常發生,夏天非常熱、冬天非常冷的極端天氣增多。全球變暖還會使北極熊因無法獵食而死亡。

圖1-6 餓成皮包骨的北極熊
5.土地沙漠化
土地沙漠化是一個全球性的環境問題。沙漠化使生物界的生存空間不斷縮小,引起科學界和各國政府的高度重視。氣候變冷和構造活動變弱是沙漠化的主要原因,人類活動加速了沙漠化的進程。中國科學家對羅布泊的科學考察為此提供了不可辯駁的證據。