辯證地看溫室效應(yīng)

河北省遷安市第三中學(xué)（064400） 王明利

在上個(gè)世紀(jì)，全世界的平均溫度大約攀升了0.6℃，進(jìn)入八十年代后，全球氣溫上升尤為明顯（如圖1所示）。近百年來(lái)全球的氣候正經(jīng)歷一次以變暖為主要特征的顯著變化，它對(duì)世界和我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了重大的影響。目前全球變暖問(wèn)題已成為各國(guó)政府和科學(xué)界共同關(guān)心的重大問(wèn)題。有人說(shuō)溫室效應(yīng)是全球變暖的罪魁禍?zhǔn)祝腥苏f(shuō)全球變暖和溫室效應(yīng)完全是一個(gè)概念。全球變暖能等同于溫室效應(yīng)嗎？這樣說(shuō)顯然不妥。我們應(yīng)辯證地看溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)對(duì)人類(lèi)的影響有利、有弊，而全球變暖僅屬于異常的溫室效應(yīng)，屬于弊的一面。

圖1 1860年以來(lái)全球年平均氣溫的變化

溫室效應(yīng)是大氣保溫效應(yīng)的俗稱(chēng)，是指透射陽(yáng)光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng)，就是太陽(yáng)短波輻射可以透過(guò)大氣到達(dá)地面，而地面增溫后放出的長(zhǎng)波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。因其作用類(lèi)似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。

全球變暖是由于人們焚燒化石礦物和森林火災(zāi)等產(chǎn)生的二氧化碳等多種溫室氣體，這些溫室氣體對(duì)太陽(yáng)輻射具有高透過(guò)性，而對(duì)地球放射的長(zhǎng)波輻射具有高吸收性，符合“溫室效應(yīng)”的原理，導(dǎo)致全球氣候變暖。

一、從時(shí)間尺度來(lái)說(shuō)

溫室效應(yīng)是地球存在溫室氣體（二氧化碳、氟氯烴、甲烷、低空臭氧、水蒸氣和氮氧化物氣體等）以來(lái)就存在的一種自然現(xiàn)象。全球變暖具有特定的時(shí)間，人類(lèi)自誕生的二三百萬(wàn)年來(lái)，一直和自然界和諧相處、相安無(wú)事。可是，工業(yè)革命開(kāi)始之后，大量燃燒礦物燃料，向大氣排放了巨量的二氧化碳等溫室氣體，使地球大氣返還給地面的熱量日漸增多，也就是大氣溫室效應(yīng)的增強(qiáng)導(dǎo)致了全球變暖。可以說(shuō)全球變暖是溫室效應(yīng)中的一個(gè)時(shí)間段（如圖2所示）出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題，這種全球變暖的環(huán)境問(wèn)題可能會(huì)隨著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)步、人類(lèi)環(huán)保意識(shí)和環(huán)保力度的增強(qiáng)，將來(lái)會(huì)逐漸緩解。

圖2 溫室效應(yīng)和全球變暖發(fā)展簡(jiǎn)圖

二、從成因分析

溫室效應(yīng)的成因：太陽(yáng)短波輻射大部分能透過(guò)大氣層到達(dá)地面，地面吸收太陽(yáng)輻射能而增溫，同時(shí)地面又把熱量向外輻射，產(chǎn)生地面長(zhǎng)波輻射（溫度越高，波長(zhǎng)越短）；對(duì)流層大氣中的二氧化碳和水汽將絕大部分（75%—95%）地面輻射吸收，使大氣增溫；大氣增溫的同時(shí)，也向外放射出紅外線(xiàn)等長(zhǎng)波輻射，大氣輻射除一小部分透過(guò)大氣射向宇宙外，大部分通過(guò)大氣逆輻射的形式將熱量返還給地面，這就在一定程度上起到了保溫作用（如圖3所示）。

圖3 溫室效應(yīng)示意圖

全球變暖由自然和人為兩方面原因?qū)е隆Ｗ匀辉颍喊ㄌ?yáng)活動(dòng)、地球軌道參數(shù)的改變、地外物體的撞擊等，其中對(duì)太陽(yáng)黑子活動(dòng)影響的研究較多。最近100年以來(lái)的太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)也呈現(xiàn)一個(gè)增加的趨勢(shì)，與大氣中的二氧化碳的濃度值和全球變暖的趨勢(shì)基本吻合。人為因素：一方面人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)和生活中燃燒化石燃料釋放大量的二氧化碳等溫室氣體。溫室氣體的排放量不斷增加，引起溫室效應(yīng)增強(qiáng)，使全球變暖；另一方面，砍伐森林、耕地減少等土地利用方式的改變，間接改變了大氣中二氧化碳等溫室氣體的濃度，也可使全球變暖。

從成因看，溫室效應(yīng)是一種自然現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)自然原因。而全球變暖在一段時(shí)間中，由于二氧化碳等溫室氣體排放過(guò)多所造成溫室效應(yīng)增強(qiáng)，主要是人為因素造成的溫度上升，全球變暖符合溫室效應(yīng)的理論。全球變暖是溫室效應(yīng)的一個(gè)案例，在特定的時(shí)間、特定的條件下，溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致全球變暖，二者存在著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和因果關(guān)系。全球變暖必然同時(shí)存在溫室效應(yīng)，但溫室效應(yīng)不一定會(huì)引起全球變暖，可以說(shuō)溫室效應(yīng)是全球變暖的一個(gè)必要條件，全球變暖是溫室效應(yīng)的一個(gè)充分條件。

三、從影響來(lái)看

從定義中我們能看出，溫室效應(yīng)是一個(gè)中性詞，指的是大氣層中時(shí)刻存在的一種自然現(xiàn)象，有利、有弊；而全球變暖則是指一種有可能避免的大氣環(huán)境問(wèn)題，是一種生態(tài)破壞。

溫室效應(yīng)的利：溫室氣體使地球增溫的作用很像是玻璃溫室增溫一樣，地球如果沒(méi)有溫室效應(yīng)，就不會(huì)有生命，溫室效應(yīng)是保證生命體有適合生存的溫度環(huán)境的根本。根據(jù)理論計(jì)算，如果沒(méi)有地球大氣的溫室效應(yīng)，全球地面平均溫度將是-18.5℃，而實(shí)際地表平均溫度為15℃，因此大氣溫室效應(yīng)使地表平均溫度上升了33.5℃。溫室對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)并不陌生，每到冬季，農(nóng)田里排排溫室和塑料大棚里春意盎然，碧綠鮮嫩的瓜果蔬菜花繁葉茂。為什么戶(hù)外冰天雪地，而溫室內(nèi)卻溫暖如春呢？原來(lái)溫室頂棚和四周的玻璃（或塑料薄膜）能夠透進(jìn)太陽(yáng)光的短波輻射，而室內(nèi)地面產(chǎn)生的長(zhǎng)波輻射卻很少能穿透玻璃（或塑料薄膜），這樣熱量就被留在室內(nèi)，因此溫室里的溫度比室外要高出許多。

全球變暖則是溫室效應(yīng)的弊：全球變暖屬于異常的溫室效應(yīng)，已經(jīng)嚴(yán)重影響到地球的生態(tài)和環(huán)境，更是讓很多地區(qū)遭受前所未有的災(zāi)難。全球變暖會(huì)對(duì)全球生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。

第一，全球變暖會(huì)引起海平面上升。這一方面是因?yàn)樵跉鉁厣叩耐瑫r(shí)，海水溫度也隨之增高，海水因膨脹而導(dǎo)致海平面抬升；另一方面因極地增溫強(qiáng)烈，會(huì)造成部分極冰融化，引起海平面上升。海平面上升對(duì)沿海的低地國(guó)家及地區(qū)構(gòu)成直接威脅。

第二，全球變暖會(huì)引起世界各地區(qū)降水和干濕狀況的變化。例如中緯度溫帶地區(qū)會(huì)因變暖后蒸發(fā)強(qiáng)烈而變得干旱，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)將會(huì)退化成草原；高緯度地區(qū)會(huì)因變暖而降水增加，變得適宜溫帶作物生長(zhǎng)。盡管變暖對(duì)局部地區(qū)可能帶來(lái)一些好處，但從全球來(lái)說(shuō)，人類(lèi)社會(huì)為此調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)而付出的代價(jià)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可能得到的好處。

第三，全球變暖危害人類(lèi)健康。（1）全球氣候變暖直接導(dǎo)致部分地區(qū)夏天出現(xiàn)超高溫，引發(fā)的心臟病及各種呼吸系統(tǒng)疾病，每年都會(huì)奪去很多人的生命，其中又以新生兒和老人的危險(xiǎn)性最大。（2）全球氣候變暖導(dǎo)致臭氧濃度增加，低空中的臭氧是非常危險(xiǎn)的污染物，會(huì)破壞人的肺部組織，引發(fā)哮喘或其他肺病。（3）全球氣候變暖還會(huì)造成某些傳染性疾病傳播。

此外，全球變暖使有些地區(qū)極端天氣、氣候事件（厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風(fēng)暴、高溫天氣和沙塵暴等）出現(xiàn)的頻率與強(qiáng)度增加。全球氣候變暖還影響和破壞了生物鏈、食物鏈，導(dǎo)致物種減少甚至滅絕，破壞生態(tài)平衡。