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什麼是溫室效應？概念、特徵、現象原因、後果與全球暖化關係

2025-01-22自然科學151

我們解釋什麼是溫室效應以及這種現象的原因。其後果以及與全球暖化的關係。

溫室效應透過阻止熱量逃逸來提高地球的溫度。

什麼是溫室效應？

溫室效應是一種大氣現象，當來自地球表面的熱輻射（通常排放到太空中）被大氣就會發生中存在的溫室氣體（GHG）保留時。這會導致行星溫度升高，因為熱量無法逃逸，就像在溫室中一樣。這就是效果名稱的由來。

我們的星球每天接收到的陽光會加熱其表面，包括海水，為其提供大量的光和熱，使生命得以存在，並為其不同的化學和物理循環注入所需的能量。

然而，其中一些熱能以較低頻率向外重新輻射（紅外線輻射），從而為冷卻和平衡留出了一定的餘裕。

當大氣中存在大量水蒸氣、二氧化碳 (CO2) 、甲烷 (CH4)、氮氧化物 (NxOy) 和臭氧 (O3)等氣體（稱為溫室效應）時，此過程就會中斷或減少。如果大氣中沒有這些氣體，地球的平均溫度將為-18°C，生命就不可能存在。

另一方面，如果這些氣體超過了它們在大氣中存在的自然範圍，地球上累積的熱量就會上升，改變地球的氣候平衡，加速或加劇全球暖化。

另請參閱：再生能源

工業是造成溫室效應的主要原因之一。

20世紀末大氣中溫室氣體的記錄裕度與人類工業活動的開始有直接關係，人類工業活動向大氣中排放了大量此類氣體，導致大氣中CO2濃度指數上升自 1750 年以來減少了 40%（從280ppm 到400ppm）。

我們人類向大氣中添加的碳超出了地球目前回收碳的能力（透過碳循環），因為它來自化石碳氫化合物（煤炭、石油、天然氣）和其他類似經濟物質近三個世紀的大量燃燒森林砍伐（這減少了可用於回收環境二氧化碳的植物數量）。

還應該考慮到，人類工業排放到大氣中的許多氣體都是長期存在的，也就是說，它們不容易或很快分解以恢復大氣的化學平衡。

溫度升高導致兩極逐漸融化。

如前所述，溫室效應對於地球上的生命是必要的，因為沒有溫室效應，熱量就會釋放到太空中。相反，問題在於造成這種效應的氣體不成比例地增加，這產生了直接後果：全球溫度逐漸但持續上升。這就是所謂的全球變暖，並會產生一系列後果：

氣候變遷。全球氣溫上升導致水文和潮汐循環變化，擾亂了地球散發熱量和自我冷卻的方式。因此，氣候變得更加極端：冬季更長、更嚴酷，夏季更悶熱、更乾燥。下雨時，洪水氾濫；如果沒有，就會發生乾旱。
兩極熔化。兩極的冰蓋是地球的天然冰箱，也以固態保存了很大比例的淡水。溫度的升高逐漸減少它們，從而加速變暖，因為減少了冰來抵消它等等。此外，這意味著海平面將會上升：淡水將抬高大陸的海岸線，許多城市可能仍處於水下。
新沙漠的產生。如此劇烈的氣候變遷並不能讓生命有機會適應新的溫度條件，導致新沙漠的產生或現有沙漠的延長。
氣候災難。颶風季節更長、強度更大、降雨量比平常更多的熱帶風暴以及其他類似現像都是全球氣候失衡的後果。