淺析溫室氣體與氣候變化

周雨祺

摘 要：隨著人類社會經濟的發展，環境問題越來越突出，溫室氣體與氣候變化更是成為國際社會關注的焦點。根據政府間氣候變化專門委員會IPCC第四次評估報告，在過去一百年內，即1916～2015年全球平均氣溫上升了0.74℃，最近50年升溫約為每10年升高0.13℃，是過去100年升溫的2倍，未來20年全球氣溫還會以每10年0.2℃的速度上升[1]。全球變暖不可避免會引發一系列連鎖反應，不管是海平面上升還是極端氣候增多，其后果都不容忽視。本文將從溫室氣體和城市熱島兩個角度來分析氣候變化。

關鍵詞：溫室效應；溫室氣體；城市熱島；氣候變化

一、溫室效應原理

溫室效應是指大氣層和地表這個系統組成的“玻璃溫室”，使地表一直保持著不變的溫度，太陽輻射可以透過到達地面并且可以阻止地面輻射的散失，從而使地球表面從太陽輻射獲得的能量相對多，而散失到大氣層以外的熱量相對少，地球表面的溫度維持在一個適合人類生存的水平。這種大氣對地面的保護作用我們稱之為溫室效應，而這些氣體稱為溫室氣體。主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烴、臭氧、水蒸汽、二氧化硫以及一氧化碳等。

二、主要溫室氣體

（一）二氧化碳CO2

在所有使大氣增溫的氣體中，二氧化碳是最為顯著的，大約可以占到所有溫室氣體的55%。近年來全球工業的快速發展帶來的化石燃料的大量消耗，地表森林資源的銳減等帶來的二氧化碳含量的增加。據估計，在所有二氧化碳排放的渠道里，化石燃料的燃燒引起的排放量可以占到70%，而最新的監測數據顯示，在大約過去的一個世紀時期里，大氣中的二氧化碳含量大約有25%的增加[2]。

我國是除美國之外世界上最大的二氧化碳排放國。而且隨著我國越來越快的經濟發展，化石能源等資源的消耗和二氧化碳的排放總量都會成快速增長的狀態。為了在以后的發展中帶給世界盡量少的環境方面的負面影響，我國必須控制二氧化碳的排放以求減緩全球性的溫室效應災難。

（二）甲烷CH4

人們對溫室效應及其對世界氣候影響的關注主要是在二氧化碳方面，而對甲烷卻了解得不多，甚至還有些誤解。其實，甲烷也是一種重要性僅次于二氧化碳的溫室氣體，同樣能吸收來自太陽的紅外輻射，而且吸收能力是二氧化碳的26倍！首次發現空氣中存在著大量甲烷的時間是在本世紀40年代。自那時以來，空氣中甲烷的濃度便以每年遞增1%的速度不斷增加，比二氧化碳增加的速度快了近3倍。難怪會有預言說，50年后，甲烷將取代二氧化碳而成為首要溫室氣體。

（三）一氧化二氮N2O

一氧化二氮即氧化亞氮，屬于常見的溫室氣體中的氮的氧化物一類。因為一氧化二氮同其他氣體一樣，具有很強的吸收和放出長波輻射的能力。科學家最近發現，由于農業生產中使用化學肥料（按應確切地說是氮素化肥），產生了大量的一氧化二氮。研究證明，一氧化二氮是一種非常強大的溫室效應氣體，大氣中一氧化二氮的含量雖約僅為二氧化碳的9%，但其產生的溫室效應卻是二氧化碳的310倍，已造成嚴重的生態問題。因此，一氧化二氮對環境的影響足夠引起我們的重視。

三、城市熱島

城市熱島效應發生在人類高度聚集的城市，是指由于城市在生產生活中大量的人工發熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素，造成城市“高溫化”，城市中的氣溫明顯高于外圍郊區的現象。這種現象表現在近地面溫度圖上，即郊區氣溫變化很小，而城區則是一個高溫區，就象突出海面的島嶼，由于這種島嶼代表高溫的城市區域，所以學者們就形象地稱其為城市熱島[3]。形成城市熱島效應的因素有很多，主要有城市面積持續增大、城市下墊面、交通工具的增加、人工熱源、水氣影響、空氣污染、綠地減少、人口遷徙等多方面的因素。

四、氣候變化

在不管是溫室氣體還是城市熱島，對氣候變化都有不可推卸的責任。

以二氧化碳為首的氣體造成的溫室效應帶來許多環境方面的問題。其不僅僅是兩極冰雪融化和海水受熱膨脹等使全球性的海平面上升導致地球大陸的海岸線部分被大面積的淹沒的問題，同時它也會導致土地沙漠化、氣候干旱的現象，甚至還會助長疾病的傳播。從這些角度來看，大氣溫室效應帶來的是發人深思的對整個人類有毀滅后果的災難。

而熱島效應使得城市里的廢氣不能擴散，只能集中在城市里。造成城市空氣的污染得不到緩解，使得城市空氣質量更差。在“熱島效應”的影響下，城市上空的云、霧會增加，使有害氣體、煙塵在市區上空累積，形成嚴重的大氣污染。人類有許多疾病就是在“熱島效應”下引發的[4]。嚴重的城市熱島效應不但影響了人們正常的生活和工作，還成為人們生活質量進一步提高和城市進一步發展的制約因素。

五、展望

在研究我國的氣候變暖問題時，由于正處于我國經濟發展高峰期，人口城市化步伐加快，城市規模迅速擴張，導致氣象站周邊逐步被城市建筑和水泥地面所包圍，其形成的城市熱島效應的影響不可忽視[5]。

正如我們不能全靠地球母親來處理善后，氣候變暖將持續數百年，會帶來一系列災難性后果，各國政府應該積極采取有效措施。我們不僅要嚴格控制人口增長，減少化石燃料燃燒，開發新能源，還要植樹造林，合理利用土地，停止使用氟氯烴等化合物。各工業化國家要積極開展“節能減排”，應用新能源；發展中國家應該提高資源和能源利用效率，減少二氧化碳排放量。

還有就是加大科研支持力度，鼓勵科研機構、高校、企業等開發新能源、新材料、新技術，以應對能源資源日益枯竭而帶來的發展問題。發達國家承擔起應負的責任，并幫助不發達國家提高資源能源利用效率。各國要開展全民環保教育，促使社會各界形成“愛我地球、保護生態”的良好意愿，并將這種意愿付諸行動。

參考文獻：

[1]政府間氣候變化專門委員會IPCC第四次評估報告.氣候變化的影響、適應與脆弱性，2007.

[2]陳新光，潘蔚娟，張江勇，羅曉玲.氣候顯著變暖使廣州極端氣候事件增多.廣東氣象第29卷第2期，2007.

[3]江學頂，夏北成，郭濼，李楠.廣州城市熱島空間分布及時域-頻域多尺度變化特征.應用生態學報第18卷第1期，2007.

[4]肖榮波，歐陽志云，李偉峰，張兆明，王效科.城市熱島時空特征及其影響因素.氣象科學第27卷第2期，2007.

[5]田武文，黃祖英，胡春娟.西安市氣候變暖與城市熱島效應問題研究.應用氣象學報第17卷第4期，2006.endprint