温室效应
概论
温室效应是指透射█阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应.大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃,使地球变成了一个大暖房.据估计,如果没有大气,地表平均温度就会下降到——23℃,而实际地表平均温度为15℃,这就是说温室效应使地表温度提高38℃.
除二氧化碳以外,对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等.随着人口的急剧增加,工业的迅速发展,排入大气中的二氧化碳相应增多;又由于森林被大量砍伐,大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收,由于二氧化碳逐渐增加,温室效应也不断增强.据分析,在过去二百年中,二氧化碳浓度增加25%,地球平均气温上升0.5℃.估计到下个世纪中叶,地球表面平均温度将上升1.5——4.5℃,而在中高纬度地区温度上升更多.
空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定.这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态.大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧.散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中.还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来.这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%(体积分数)始终保持不变的原因.
但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平.而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件.再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加.空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变.
在空气中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐射.但是二氧化碳就不行,它不能透过红外辐射.所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能.如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20℃.但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成“温室效应”.形成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有其他气体.其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%~20%,此外还有甲烷、一氧化氮等30多种.
如果二氧化碳含量比现在增加一倍,全球气温将升高3℃~5℃,两极地区可能升高10℃,气候将明显变暖.气温升高,将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高,自然灾害加剧.更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没.20世纪60年代末,非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱.由于缺少粮食和牧草,牲畜被宰杀,饥饿致死者超过150万人.
这是“温室效应”给人类带来灾害的典型事例.因此,必须有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增长,科学使用燃料,加强植树造林,绿化大地,防止温室效应给全球带来的巨大灾难.
科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加1倍,全球平均气温将上升1.5~4.5℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右.因此,气温升高不可避免地使极地冰层部分融解,引起海平面上升.海平面上升对人类社会的影响是十分严重的.如果海平面升高1m,直接受影响的土地约5×106km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量的1/3.如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5m以下地区都将受到影响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2.一部分沿海城市可能要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产.同时,对江河中下游地带也将造成灾害.当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游的环境急剧恶化.温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注,目前正在推进制订国际气候变化公约,减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋.
科学家预测,如果我现在开始有节制的对树木进行采伐,到2050年,全球暖化会降低5%.
影响
受到温室效应和周期性潮涨的双重影响,西太平洋岛国图瓦卢的大部分地方,即将被海水淹没,包括首都的机场及部分住宅和办公室.
由于温室效应会导致南北极冰雪融化,水平线上升,直接威胁图瓦卢,所以该国在国际环保会议上一向十分敢言.前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“地球暖化的第一个受害者”.
特点
温室有两个特点:温度较室外高,不散热.生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室.使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室,是让太阳光能够直接照射进温室,加热室内空气,而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发,使室内的温度保持高于外界的状态,以提供有利于植物快速生长的条件.
后果
1)地球上的病虫害增加;
2)海平面上升;
3)气候反常,海洋风暴增多;
4)土地干旱,沙漠化面积增大.
科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼.
温室效应可使史前致命病毒威胁人类
美国科学家近日发出警告,由于全球气温上升令北极冰层溶化,被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日,导致全球陷入疫症恐慌,人类生命受到严重威胁.
纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出,早前他们发现一种植物病毒TOMV,由于该病毒在大气中广泛扩散,推断在北极冰层也有其踪迹.于是研究员从格陵兰抽取4块年龄由500至14万年的冰块,结果在冰层中发现TOMV病毒.研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围,因此可在逆境生存.
这项新发现令研究员相信,一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处,目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力,当全球气温上升令冰层溶化时,这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活,形成疫症.科学家表示,虽然他们不知道这些病毒的生存希望,或者其再次适应地面环境的机会,但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性.
由来
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的.
二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能.它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热