溫室氣體:是什麼使我們的地球變暖?

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向Sun Aug 29 2021 提供最新信息

讓我們更詳細地了解溫室氣體。

有很多溫室氣體

在我們的大氣層中,每種溫室氣體有多少?

溫室氣體排放比例

不同的溫室氣體吸收輻射的能力以及它們在大氣中停留的時間(它們的「壽命」)都是不同的

哪一種溫室氣體在大氣中的壽命最長?


氟化氣體是一種於一系列工業過程中排放的氣體,這工業過程包括生產製冷劑、氣溶膠推進劑和滅火劑。氟化氣體可以在大氣中停留數千年

在比較溫室氣體時,我們需要考慮以下每一個因素:它們吸收的熱量,它們在大氣中停留的時間,以及人類的排放量。

我們如何比較溫室氣體?

比較溫室氣體最常見方法是測量其全球變暖潛勢(GWP)

全球變暖潛勢測量的是對比一噸溫室氣體與一噸二氧化碳的相對的變暖影響。

隨時間改變下的甲烷、一氧化二氮和二氧化碳的全球變暖潛勢值

上圖顯示了在排放後的任何特定時間點,溫室氣體與二氧化碳的全球升溫潛勢的比較。 由於不同的溫室氣體在大氣中停留的時間不同,因此它們的全球升溫潛勢可能會根據你使用的時間範圍(例如20或100年)而發生很大變化

通常情況下,我們查看的是幾年而不是當前的總體效果,這是為了解決生命週期中的差異

  • GWP20:20年後溫室氣體與二氧化碳對比的總變暖
  • GWP100:100年後溫室氣體與二氧化碳對比的總變暖。這是最為廣泛使用的

例如,甲烷的GWP100為28,這意味著在100年的時間裡,一噸甲烷的熱效應是一噸二氧化碳的28倍。 這種「變暖影響」被衡量為輻射強迫,指的是對改變地球與大氣之間的入射輻射和出射輻射的平衡產生的影響.

甲烷和二氧化碳的GWP100值

GWP(全球變暖潛勢)值用於將不同的溫室氣體合併為一種排放量,這稱為二氧化碳當量(CO₂e),它告訴你多少二氧化碳會引起與特定數量的另一種溫室氣體相同的變暖程度

我們通過將特定溫室氣體的排放量乘以其GWP100的值來計算CO₂e。 繼續上述的例子,全球升溫潛勢為28時,2公斤甲烷將產生56公斤的CO₂e。 現在我們知道了如何比較溫室氣體,下面讓我們更詳細地看看每種氣體。

二氧化碳(CO₂)

二氧化碳是人類活動 直接釋放的最重要的單一溫室氣體。 它是由人為來源大量生產的,並在大氣中停留了很長的時間

二氧化碳的全球升溫潛能值、排放百分比、壽命和來源

甲烷(CH₄)

甲烷在大氣中的壽命比二氧化碳短得多,但在捕獲輻射時的效率更高.

二氧化碳的全球升溫潛能值、排放百分比、壽命和來源

一氧化二氮(N₂O)

一氧化二氮的全球升溫潛勢比二氧化碳大得多,但它的排放量少,且有較少的來源,因此現在對全球氣候的影響較小.。

一氧化二氮的全球升溫潛能值、排放百分比、壽命和來源

氟化氣體

氟化氣體可以在大氣中停留數千年,具有較高的全球升溫潛勢,但其排放量低於其他溫室氣體。。氟化氣體的一個例子是HCF-23(CHF₃).

氟化氣體的全球升溫潛勢、排放百分比、壽命和來源

GWP100是比較溫室氣體的好方法嗎?

GWP100和 CO₂e 是非常簡單易用的常用指標。 但是優秀的科學家應該仔細思考測量結果的真正含義。 GWP100和 CO₂e 高估了壽命短的溫室氣體的重要性.

我們已經看到,甲烷的全球升溫潛勢(GWP100)比二氧化碳高。但實際上,儘管甲烷在首次排放時具有很強的變暖影響,但這影響在幾十年內迅速減少。 然而,由於二氧化碳在大氣中累積,因此年復一年地繼續引起變暖

二氧化碳和甲烷排放量的上升、恆定或下降將如何影響變暖。

如果甲烷排放量降至零,變暖將很快停止。 但是,如果二氧化碳排放量達到零,已經存在於大氣中的二氧化碳在長時間內仍然會繼續使地球變暖!

有更好的比較溫室氣體的方法嗎?

任何適合於長期影響的指標都會對短期影響產生誤導,反之也是如此。 使用隨時間變化的度量會有所幫助,但會變得更加複雜並涉及更多不確定性

結論

人類向大氣中釋放的溫室氣體正在引起快速的氣候變化.。 我們研究了不同的溫室氣體,以及它們各自對全球變暖的貢獻。

在下一章,我們將會看向這些排放的來源。

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