温室气体与气候变化

1、摘要：随着人类社会经济的发展，环境问题越来越突出，温室气体与气候变化更是成为国际 社会关注的焦点。根据政府间气候变化专门委员会ipcc第四次评估报告，在过去一百年内， 即19062005年全球平均气温上升了 0.74C，最近50年升温约为每10年升高0.13C，是 过去100年升温的2倍，未来20年全球气温还会以每10年0.2C的速度上升。全球变暖不 可避免会引发一系列连锁反应，不管是海平面上升还是极端气候增多，其后果都不容忽视。 本文将从温室气体和城市热岛两个角度来分析气候变化，对与之相关的盖亚假说也有较详细 介绍。关键词：温室效应温室气体源和汇城市热岛气候变化盖亚假说一、温室效应原理 正如

2、万物生长靠太阳，太阳辐射穿透大气层到达地球表面后，地球在增温的同时也不断对外 辐射能量。研究表明，在漫长的岁月中，地球的能量收入和支出基本上处于平衡状态，地表 温度大致上没有什么变化。根据热力学基本定律，任何物体辐射能量的最大值所对应的波长与该物体温度的乘积都等于 同一个常数，也就是说，物体的温度越高，其辐射出的电磁波波长越短，反之亦然。太阳表 面温度约为6000k，主要为短波辐射，而地球表面却是长波辐射。地球大气层中有些气体对 于太阳的短波辐射几乎是透明，却能强烈吸收地面的长波辐射再以大气逆辐射的形式将大部 分热量返还地表，从而使地球表面从太阳辐射获得的能量相对多，而散失到大气层以外的热 量

3、相对少，地球表面的温度维持在一个适合人类生存的水平。这就是大气的温室效应，这些 气体称为温室气体，主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃、臭氧、水蒸汽、二氧 化硫以及一氧化碳等。二、主要温室气体ipcc第四次评估报告认为，过去50年全球平均气温升高其中90%以上与 人类燃烧化石燃料排放的温室气体有关。自从1750年以来，由于人类活动的影响，全球大气 co2、ch4、n2o和cfcs的浓度显著增加，目前已经远远超出根据冰芯记录得到的工业化前几 千年来的浓度值。全球大气co2的浓度增加主要是由化石燃料的使用和土地利用的变化引起 的，而ch4和n2o浓度的增加主要由农业活动引起，cfcs从无到有

4、完全是人类制造并在生产 和生活中释放到大气中的。其中co2浓度从工业化前约280ppm增加到2005年的379ppm，ch4 浓度从工业化前约715ppb增加到2005年的1774ppb，n2o浓度从工业化前约270ppb增加到 2005年的319ppb，cfcs从无到有，年平均以4%的速率增长。正因为这样，20世纪后半期， 北半球的平均气温是过去1300年间最高的。除1996年外，最近12年，即19952006年全 球地面平均气温是1850年以来最高的时期。按照这样的趋势发展下去，21世纪末全球平均 气温将升高2.46.4C。1.二氧化碳co2ipcc第三次气候变化评估报告认为，气候变暖至少

5、66%以上与人类活动排放的二氧化碳有关。 全球大气co2浓度从工业革命前的280ppm上升到了 2005年的379ppm，冰芯研究表明，2005 年大气co2浓度远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围180300ppm。过去10 年co2浓度平均每年增长1.9ppm，而有连续直接测量记录以来的增长率为1.4ppm/a。18世 纪中叶到20世纪40年代，大气中的co2含量平均每年增加0.06%，主要是工业革命以来的 土地利用变化、毁林造田以及生物质燃烧等人类活动造成的。第二次世界大战之后，人类开 始大量使用化石燃料，大气中的co2浓度迅速上升，按照这样的趋势发展下去，全球变暖会 越来越明

6、显。表2未来大气中的co2浓度值（ppm）年份2025205020752100大气中co2浓度值404425434480456536469614数据来自ipcc第四次评估报告，2007大气中的co2主要来源于各种燃烧过程、土壤或其他地方有机物的分解以及人群和动物的呼 吸作用。化石燃料燃烧释放的co2从20世纪90年代的每年6.06.8gtc增加到20002005 年的每年6.97.5gtc。20世纪90年代，与土地利用有关的co2释放量估计是每年0.5 2.7gtc ,自然生态系统转化为耕地使土壤碳贮量减少了 38gt。随着人口剧增，呼吸作用产生 的co2也不容忽视。绿色植物通过光合作用会吸收大量co2,全球森林生态系统中贮存的碳 量为1146mt，另外海洋也是一个巨大的碳汇。表3全球碳的主要源和汇（百万吨/年）源化石燃料燃烧排放 5700土地利用变化排放2000汇海洋吸收2500植物生态系统吸收1000co2合计自然源人为源年吸收年增量7700002310078140011700引自王彦佳.气候变化与温室气体减排，20052.甲烷ch4随着人口剧增、水田耕作以及畜牧业发展，大气中的ch4浓度越来越高，全球大 气ch4浓度从工业革命前的715ppb增加到