温室效应和温室气体

1、温室效应的概况与形成温室效应的概况与形成温室效应的特点温室效应的特点温室效应的危害温室效应的危害温室气体的概述及分类温室气体的概述及分类全球变暖与温室效应全球变暖与温室效应温室气体的危害温室气体的危害一、温室效应一、温室效应定义定义定义定义1： 低层大气由于对长波和短波辐射的吸收特性低层大气由于对长波和短波辐射的吸收特性不同而引起的增温现象。不同而引起的增温现象。 定义定义2： 行星所接受的来自太阳的辐射能量和向周围行星所接受的来自太阳的辐射能量和向周围发射的辐射能量达到平衡时，行星表面具有各自确发射的辐射能量达到平衡时，行星表面具有各自确定的温度。如果行星大气中二氧化碳含量增加，则定的温度。

2、如果行星大气中二氧化碳含量增加，则因为太阳的可见光和紫外线容易穿透二氧化碳成分，因为太阳的可见光和紫外线容易穿透二氧化碳成分，行星表面发射的红外线不易穿透这种大气成分，引行星表面发射的红外线不易穿透这种大气成分，引起上述平衡温度升高。这种效应与玻璃可提高温室起上述平衡温度升高。这种效应与玻璃可提高温室内的温度类似，故名。内的温度类似，故名。 定义定义3： 大气通过对辐射的选择吸收而使地面温度上大气通过对辐射的选择吸收而使地面温度上升的效应。产生该效应的主要气体是二氧化碳。升的效应。产生该效应的主要气体是二氧化碳。温室效应简介温室效应简介 温室效应，又称温室效应，又称“花花房效应房效应”，是大气

3、保，是大气保温效应的俗称。大气温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外达地面，但地表向外放出的长波热辐射线放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样却被大气吸收，这样就使地表与低层大气就使地表与低层大气温度增高，因其作用温度增高，因其作用类似于栽培农作物的类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。温室，故名温室效应。如果大气不存在这种如果大气不存在这种效应，那么地表温度效应，那么地表温度将会下降约将会下降约3度或更多。度或更多。反之，若温室效应不反之，若温室效应不断加强，全球温度也断加强，全球温度也必将逐年持续升高。必将逐年持续升高。 太阳以电磁波（主要太阳以电磁波（主要

4、以可见光的形式）向以可见光的形式）向地球辐射能量，其中地球辐射能量，其中一部分在到达地球表一部分在到达地球表面以前被反射回宇宙面以前被反射回宇宙太空，一部分被大气太空，一部分被大气层所吸收，一部分则层所吸收，一部分则穿过大气层到达地面。穿过大气层到达地面。地球在接受了太阳能地球在接受了太阳能以后，以长波的形式以后，以长波的形式向外辐射，向外辐射向外辐射，向外辐射的能量一部分被大气的能量一部分被大气层吸收，一部分辐射层吸收，一部分辐射到宇宙太空，另一部到宇宙太空，另一部分则返回地表。分则返回地表。温室效应的形成温室效应的形成温室效应的特点温室效应的特点 温室有两个特点：温度较室外高，不散热温度较

5、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。 由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。 （允许太阳热辐射透过，阻止热量和水分散失）（允许太阳热辐射透过，阻止热量和水分散失）温室培育温室培育温室蔬菜“一边倒”桃树温室效应的危害温室效应的危害（1） 地球上的病虫害和传染疾病增加； （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

6、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24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。 二、温室气体二、温室气体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

7、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。 温室气体的分类温室气体的分类 地球的大气中重要的温室气体包括下列数种：二氧化碳（CO ）、臭氧（O3）、 氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）、氢氟氯碳化物类（C

8、FCs，HFCs，HCFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）等。 由于水蒸气及臭氧的时空分布变化较大，因此在进行减量措施规划时，一般都不将这两种气体 纳入考虑。至于在1997年于日本京都召开的联合国气候化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的京都议定书，明订针对六种温室气体进行削减，包括上述所提及之：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。其中以后三类气体造成温室效应的能力最强，但对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为55%。 温室气体的概述温室气体的概述 温室气体之

9、所以有温室效应，是由于其本身有吸收红外线的能力。温室气体吸收红外的能力是由其本身分子结构所决定的。 在分子中存在着非极性共价键和极性共价键。分子也分为极性分子和非极性分子。分子极性的强弱可以用偶极矩来表示。而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收光谱，则拥有偶极矩的分子就是红外活性的；而=0的分子振动不能产生红外振动吸收的，则是非红外活性的。 也就是说，温室气体是拥有偶极矩的红外活性分子，所以才拥有吸收红外线，保存红外热能的能力。 温室气体的危害温室气体的危害 危害危害 气候变化及其影响是多尺度、全方位、多层次的，正面和负面影响并存，但负面影响更受关注。 全球变暖对许多地区的自然生态

10、系统已经产生了影响，如气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、河（湖）冰迟冻与早融、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前，等等。 水蒸气为最大的温室气体，其高出二氧化碳近两个数量级，但其受高度、纬度的影响较大，受水域和季风的气候影响也较大，相对的：绝对湿度大的海洋性气候受人工排放的湿室气体影响不明显，海拔较高、高纬度、干旱地区等绝对湿度较低的地区受人工温室气体的影响较大。例如中国的天山山脉处于内陆高海拔地区，近年来雪线明显上移。美国、欧州等地区湿度较大人工温室气体加速水汽对流反而造成极端的低温和高温天气。若没有水蒸气的影响，人工温室气

11、体总体会造成温度上升，但水蒸气的存在使得大气湍流增加、气候趋于极端。 危害健康危害健康 美国环境保护署认定，二氧化碳等温室气体是空气污染物，“危害公众健康与人类福祉”，人类大规模排放温室气体足以引发全球变暖等气候变化。 对气候的影响对气候的影响 温室气体的增加对气候和生态系统的影响是一个更为复杂的问题。二氧化碳增加虽然有利于增加绿色植物的光合产物，但它的增加引起的气温和降水的变化，会影响和改变气候生产潜力，从而改变生态系统的初级生产力和农业的土地承载力。这种因气候变化而对生态系统和农业的间接影响，可能大大超过二氧化碳本身对光合作用的直接影响。按照气候模拟试验的结果，二氧化碳加倍以后，可能造成热

12、带扩展，副热带、暖热带和寒带缩小，寒温带略有增加，草原和荒漠的面积增加，森林的面积减少。二氧化碳和气候变化可能影响到农业的种植决策、品种布局和品种改良、土地利用、农业投入和技术改进等一系列问题。因此在制定国家的发展战略和农业的长期规划时，应该考虑到二氧化碳增加可能导致的气候和环境的变化背景。这个问题对于面临人口膨胀和人均资源贫乏两大压力的我国，显得尤为重要和紧迫。 全球变暖全球变暖 全球气候变暖是一种“自然现象”。人们焚烧化石矿物或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面

13、辐射中的红外线，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。全球气候变暖一直是科学家关注的热点，2012年10月14日，英国气象局称全球已停止变暖16年，再次引发热议。 全球变暖的影响因素全球变暖的影响因素 一、人为因素一、人为因素 1.人口剧增因素人口剧增因素 近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳量就将是一惊人的数字，其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成

14、的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 2.大气环境污染因素大气环境污染因素 目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 4.土地遭侵蚀、盐碱化、土地遭侵蚀、盐碱化、沙化等破坏因素沙化等破坏因素 造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。众所周知良好的植被能保持水土流失。但到目前为 止，人类活动如为获取木材而过度砍伐森林、开垦土地用于农业生产以及过度放牧等原因，仍在对植被进行着严重的破坏。目前全世界平均每分钟有20公顷森林被破坏，10公顷土地沙化

15、，4.7万吨土壤被侵蚀。土壤侵蚀使土壤肥力和保水性下降，从而降低土壤的生物生产力及其保持生产力的能力；并可能造成大范围洪涝灾害和沙尘暴，给社会造成重大经济损失，并恶化生态环境。 3.海洋生态环境恶化因素海洋生态环境恶化因素 目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取及对措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外，陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋；发生在海水中的重大泄（漏）油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 5.森林资源锐减因素森林资源锐

16、减因素 在世界范围内，由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。 6.酸雨危害因素酸雨危害因素 酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林，酸化湖泊，危及生物等。目前，世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲，多数酸雨发生在发达国家，一些发展中国家，酸雨也在迅速发生、发展。 7.物种加速灭绝因素物种加速灭绝因素 地球上的生物是人类的一项宝贵资源，而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。 8.水污染因素水污染因素 据全球环境监测系统水质监测项目表明，全球大约有10%的监测河水受到污染，本世纪以来，人类的用水量正在急剧地

17、增加，同时水污染规模也正在不断地扩大，这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见，水污染的处理将是非常地迫切和重要。 9.有毒废料污染因素有毒废料污染因素 不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁，而且对地球表面的生态环境也将带来危害。 二、自然因素二、自然因素 1.火山活动火山活动 2.地球周期性公转轨地球周期性公转轨迹变动迹变动 地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形轨迹，距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的交替，是有一定的规律性的。 全球变暖的后果全球变暖的后果 气候变得更暖和，冰川消融，海平面将升高，引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失，海岸侵蚀 ，海水入侵沿海地下淡水层，沿海土地盐渍化等，从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带生态环境带来了极大的灾难。 水域面积增大。水分蒸发也更多了，雨季延长，水灾正变得