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       近年來氣候變暖已引起全世界人們的關(guān)注。自1860年有氣象儀器觀測記錄以來，在150年間，全球平均氣溫升高了0．6℃。最暖的13個年份均出現(xiàn)在1983年以后。我國自1985年以來，連續(xù)出現(xiàn)了16個全國范圍的暖冬。為什么氣候會變暖？

       地球氣候變暖的原因，有人認(rèn)為是人類文明發(fā)展，用大量煤炭煉鋼鐵、生產(chǎn)水泥，用來修路、蓋樓，外出坐車、坐飛機(jī)，居家燒暖氣、開冷氣，大量使用能源、大量放出熱量所引起。其實(shí)不然，全球氣候變暖的原因不是這么簡單。目前人類一年使用的全部能源約相當(dāng)于100億噸石油，按標(biāo)準(zhǔn)油的熱值41．82MJ／kg計(jì)，全部能源燃燒放出的熱量為4．2×10（14次方）MJ，如果把這些熱量全部用來加熱海水（1．4×10（21次方）kg），僅僅能使海水的溫度上升7×10（-5次方）℃，也就是說，每年用這些熱量給海水持續(xù)加熱1萬年，海水的溫度也增加不到1℃，顯然，地球變暖不能簡單地看做人類使用能源放出的熱量造成的。

       使地球變暖的原因，在于大氣的化學(xué)成分起了變化，溫室氣體增加，出現(xiàn)溫室效應(yīng)所致。主要的溫室氣體是二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）。

       對溫室效應(yīng)的理解要從太陽輻射的能量和圍繞地球的大氣中各種分子的結(jié)構(gòu)來分析。太陽輻射的能量主要是短波輻射，包括可見光和紫外光。地球吸收太陽能量的同時，也向太空輻射能量，達(dá)到能量收支平衡，維持地球表面的正常溫度（大約15℃），這種溫度輻射的能量屬低溫輻射，即它是長波輻射。太陽光照射到地球的表面上，地表大氣中的單原子分子，如氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）等氣體以及雙原子分子，如氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）和氫氣（H2）等，對太陽短波輻射的吸收很少，是微不足道的，即對太陽光是透明的；同樣這些單原子分子和雙原子分子對地球輻射到太空的低溫輻射也吸收很少，也是透明的。對于三原子和三原子以上的多原子分子，如二氧化碳（CO2）、鹵代烴（如氟氯烴、鹵代烷）臭氧（O3）、氧化亞氮（N2O）和甲烷（CH4）等，它們對輻射的吸收性能就不同了，它們對太陽的短波輻射是“透明”的，但對地球表面發(fā)出的長波輻射有較強(qiáng)的吸收作用，是“不透明”的。當(dāng)離地面為1萬米到5萬米高空的平流層中CO2和CH4的濃度增加時，就會阻擋由地表發(fā)射到太空的長波輻射，即會減少由地球散發(fā)到宇宙太空中的能量，使地球的溫度升高。這種含有較多CO2和CH4的大氣，在地球表面形成了一個無形的保溫罩子，使地球形成一個溫室。這種作用稱為溫室效應(yīng)，CO2和CH4等稱為溫室氣體?，F(xiàn)在人們認(rèn)為溫室效應(yīng)是使地球氣候變暖的主要原因。

       根據(jù)1992年聯(lián)合國氣候變化框架公約中控制的六種溫室氣體，它們在大氣中能存在的生存期限、對氣候變化的潛在影響的大小、對溫室效應(yīng)的“貢獻(xiàn)”等情況，列于表6．3．1中。

表6．3．1  大氣中主要的溫室氣體

       由表6．3．1可見，CO2對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)近2／3，是主要的。它在大氣中的體積分?jǐn)?shù)由1958年的3．15×10（-4次方），增加到1992年的3．55×10（-4次方），和現(xiàn)在的3．8×10（-4次方）。每年增加值大約25×10（8次方）t。其中燃煤和燃油分別占31％，燃天然氣占13％。

       甲烷作為溫室氣體，它一個分子的潛在影響是一個二氧化碳分子的56倍，但它在大氣中的含量比CO2要低2－3個數(shù)量級，它的“貢獻(xiàn)”只有19％。但是它增加很快，特別是氣候變暖，寒帶、凍土層中天然氣水合物釋放量增加，“貢獻(xiàn)”也將增大。

       表中最下面所列的鹵代烴包括氟、氯、溴、碘的碳?xì)浠衔?、氣體分子，包括常見的四氯化碳、四氟化碳、氟氯烴，它是人工合成物質(zhì)，這類物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定、不易燃燒，被廣泛用作冷凍劑、清洗劑、滅火劑、噴霧劑。它們因引起大氣平流層中臭氧的被破壞而出名，廣為人知，它們也是主要的溫室氣體，它包括全氟碳化物等分子在內(nèi)，在平流層穩(wěn)定存在時間很長，對溫室效應(yīng)的“貢獻(xiàn)”達(dá)10％。將它們歸為一起，按同一類化合物計(jì)，已名列第三。