溫室效應:氣候變化是怎樣的?

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向Fri Dec 10 2021 提供最新信息

地球的氣候正在急速變化,然而這種變化並不好!相比於工業時代之前,全球平均氣溫已經上升了1.1攝氏度。在過去的幾十年中,世界各地都觀察到一系列史無前例的風暴、乾旱、洪水和自然火災

從1850年起,全球溫度就開始持續升高

氣候變化不僅影響野生動物,還影響人類社會和健康狀況。為了尋求應對氣候變化的方法,我們首先需要了解氣候變化的成因。

有史以來,地球的氣候一直在變化。 但是我們現在看到的變化所發生的速度比自然改變時的速度快得多,為什麼?

原因是人類向大氣中排放二氧化碳(CO₂)和其他氣體。 這些氣體會影響溫室效應

溫室效應涉及大氣中某些稱為溫室氣體的氣體,其中包括二氧化碳。 向大氣中添加更多這些氣體使地球變熱。

地球寶寶在一個溫室裡

是什麼使地球變暖?

使地球變暖的大部分能量從何而來?


太陽產生的能量使地球變暖
這種能量由不同類型的輻射 組成。.

輻射有不同的形式。 我們看到顏色是因為可見光 的光波從我們周圍的物體反射回來。 但是,還有其他一些我們看不到的輻射,例如紅外線和紫外線。 不同類型的輻射有不同的波長,它們一起組成電磁頻譜

電磁頻譜

太陽會大量釋放哪些類型的輻射?


毫不意外地發現,太陽會發出可見光 使我們能夠看見。 它還會發出紫外線和紅外線

太陽光是如何使地球變熱的?

當所有這些輻射擊中我們的大氣層時,你認為會發生什麼情況呢?


Actually, all three happen! About 30% Of the radiation is reflected by clouds and the Earth's surface, roughly 20% is absorbed by gases like oxygen (O₂), ozone (O₃) and water vapour in the atmosphere, and the remaining 50% is absorbed by the Earth's surface.

太陽輻射出許多不同的波長

The solar radiation absorbed by the atmosphere and the Earth's surface is what gives our planet its warmth.

傳入的太陽輻射的反射

當我們說地球「吸收熱量」時,指的是地球從太陽吸收能量,並再次以紅外線 的形式釋放能量

紅外線的波長比可見光的波長要長,因此很多輻射都被大氣所吸收(這不同於來自太陽的短波輻射)

具體來說,紅外線被一種稱為溫室氣體的氣體吸收了,它們會向各個方向重新輻射紅外波 - 一些輻射進入太空,有些輻射回到地球。

我們的大氣層就像一個溫室

輻射回地球的紅外線會導致地表和低層大氣層進一步變暖,這種額外的變暖被稱為溫室效應

有幾種不同的溫室氣體,它們包括

  • 水蒸氣(H₂O)
  • 二氧化碳(CO₂)
  • 甲烷(CH₄)
  • 一氧化二氮(N₂O)

我們如何使情況變得更糟了呢?

溫室效應受人類活動的影響,這就是導致氣候變化的原因

我們想要消除溫室效應嗎?


溫室效應是一個自然過程,沒有它,地球上的平均溫度將為-18℃! 但是太多也不是一件好事:

適量的溫室氣體

人類的活動加速全球暖化的過程,這是通過增加溫室氣體的產生,尤其是二氧化碳(CO₂)

我們的活動釋放了大量的二氧化碳

下圖顯示了歷史上大氣中二氧化碳的濃度。 不難看出的是,在過去的70年中,這數字急劇增加 .

隨時間變化所增加的大氣中二氧化碳濃度

我們還釋放了大量的甲烷和一氧化二氮

這意味著更多從地球發出的紅外輻射會重新輻射回地球表面,使地球不斷變暖

在下一章中,我們將更詳細地研究溫室氣體,並學習如何進行比較。之後,我們將研究人們在哪裡和為什麼要生產這麼多溫室氣體。

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