淺析溫室氣體與全球環境變化

程雨霏

（濟南市歷城第二中學 山東濟南 250100）

引言

地球是人類賴以生存的家園，地球上的各種資源成為人類生存與發展的物質基礎，在基礎地理學中，人們將地球分成了四個部分：生物圈、巖石圈、水圈和大氣圈，其中，人類就屬于生物圈。由于人類文明的發展，人類改造自然環境的能力也明顯增加，在缺乏科學方法的指導下，不僅導致了自然環境的破壞，甚至威脅到了人類自身的安全。作為人類當前面臨的威脅之一，溫室效應帶來的全球環境變短造成了一系列的連鎖反應，這也使得人們開始關注溫室氣體產生的原因，以及尋求科學的應對方法，以改善人們賴以生存的環境。

1 全球環境變化

盡管，人類文明只有短短的幾千年，但是，在這幾千年里，人類從未停止過通過對自然環境的改造。尤其是近兩百年的時間里，人類通過多次技術革命，開創了現代科學技術為主導的先進生產力體系，加快了人類對自然資源的開發速度，促進了人類文明的進步。然而，對于人類社會發展過程中的人口數量劇增，使地球處于超負荷運轉狀態，破壞了原本處于平衡狀態的人與自然間的關系，人類活動成為影響全球環境變化的關鍵性因素之一。

現階段全球環境變化最為嚴重的就是氣候環境，據資料統計，1910年以來，全球平均溫度上升了約0.6℃，歷史同期溫度最高值多發生在上世紀80年代之后，全球變暖趨勢日益明顯。在此情況下，全球海平面將出現一定幅度的上升，南北極地區冰川部分融化后的溫度調節能力將明顯下降，如不加以控制，將對人類造成災難性的后果。

2 溫室氣體與溫室效應

全球環境變暖的元兇就是溫室氣體大量排放后導致的溫室效應，空氣中的CO2等氣體能夠有效減少太陽光對地球的直接輻射，并對地球發出的長波輻射進行吸收和反射，從而使得地面溫度上升，這一現象就被成為溫室效應，導致溫室效應的相關氣體就是溫室氣體。

研究發現，溫室效應的元兇就是H2O和CO2，以上兩種氣體占到了溫室氣體總比例的90%，剩余10%的氣體則是由CH4、NO2、CFCS等組成。這些溫室氣體多由人類消耗化石資源產生，如石油、天然氣、煤炭等，但是，導致溫室效應的原因并不只是這些，其中還包括人類對森林的破壞，以及土地利用與管理措施的變化，同樣會加劇溫室效應下全球氣候變短的速度。

3 全球環境變化與溫室氣體濃度的關系

經過幾十年的研究發現，當前空氣中溫室氣體的濃度在不斷增加，以CO2為例，在100年的時間里，空氣中的CO2濃度已經由早期的265ppm，增長到今天的412ppm，其中，CO2對全球環境變暖的溫室氣體貢獻率約為57%。由于CO2氣體主要由人類破壞森林植被，不加節制的使用化石燃料產生，這也就不難解釋在工業革命之后的100年時間里，大氣中CO2濃度發生了如此之大的變化。

除CO2以外，另一種主要的溫室氣體就是CH4，在工業革命之前，大氣中的CH4濃度長期保持在700-500ppbv之間，這一濃度值的變化在1920年之后開始加速，且以每年約1.07%的速度增長。研究人員通過數學建模發現，CH4濃度每增加一倍，全球平均氣溫將上升0.23℃，并且，根據化學反應原理，CH4可通過化學反應產生CO2、H2、HCHO、O3等物質，以上物質將會直接破壞大氣化學組成。然而，CH4的存在對大氣也有著一定的保護作用，通過與大氣中的Cl和ClO發生化學反應，阻止Cl和ClO對臭氧層的破壞，避免臭氧層被破壞之后的紫外線大量進入。

在溫室氣體的組成中，以N2O對大氣環境的破壞最為嚴重，工業革命之后，大氣中的N2O含量快速上升，在2000年的大氣環境調查中發現，N2O的濃度已經達到了477ppb，這是自人類對N2O進行記錄以來的歷史最高值，并且，這一數值還在以每年0.25%的速度增加。由于陸地多集中于北半球，因此，北半球N2O濃度要明顯高于南半球，研究人員在對N2O濃度進行建模研究的過程中發現，N2O濃度每增加一倍，地球平均溫度將上升約0.39攝氏度，平流層中的O3含量將下降約15%。

結語

作為全球環境變化的主要推動力量，溫室氣體多由人類在利用自然資源的過程中產生，并且，大量森林植被的破壞，使得自然界的自我調節功能被人為弱化，大量溫室氣體的殘生，造成了全球環境不斷惡化下的全球變暖現象。為避免因此造成的環境問題加劇，人類注意對自然環境的保護，加快新能源技術的普及，減少對傳統化石能源的依賴，通過減少溫室氣體排放的辦法，緩解當前全球變暖的問題。