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全球变暖如何运作

经过:乔纳森·斯特里克兰(Jonathan Strickland)Ed Grabianowski

全球变暖:发生了什么事?

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发电厂,牛和汽车是温室气体(例如二氧化碳和甲烷)的主要贡献者。
礼貌NASA

温室效应是由于大气中某些天然发生的物质而发生的。不幸的是,自工业革命以来,人类一直将大量物质倒入空中。

二氧化碳(CO2)是一种无色气体,是有机物燃烧的副产品。它不到地球大气层的0.04%,其中大部分是在地球生命早期的火山活动中放置在那里的。如今,人类活动正在将大量的二氧化碳泵入大气中,从而导致二氧化碳浓度的总体增加[来源:Keeling,C.D。和T.P.沃夫]。这些增加的浓度被认为是全球变暖的主要因素,因为二氧化碳吸收红外辐射。逃脱地球大气的大多数能量都以这种形式出现,因此额外的二氧化碳意味着更多的能量吸收和地球温度的总体升高。

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二氧化碳浓度如在夏威夷Mauna LOA测量
礼貌NOAA,Dave Keeling和Tim Whorf(Schipps海洋学研究所)

世界观察学院有报道称,全球碳排放量已从1900年的约10亿吨增加到1995年的约70亿吨。该研究所还指出,地球的平均地面温度已从1860年C的14.5摄氏度增加到1980年的15.3摄氏度。

IPCC表示,地球大气中的工业前二氧化碳数量约为百万分之280(ppm),这意味着每百万分子干空气中,其中280个是二氧化碳。相比之下,在379 ppm处测量了2005年的二氧化碳水平[来源:IPCC]。

笑气(N2O)是另一个重要的温室气体。尽管人类活动释放的量不如二氧化碳的量大,但一氧化二氮比二氧化碳吸收的能量要大得多(约合270倍)。因此,遏制温室气体排放的努力也集中在N2O上[来源:加拿大土壤保护委员会]。在农作物上使用大量氮肥可大量释放一氧化二氮,并且也是燃烧的副产品。

甲烷是一种可燃气体,它是天然气的主要组成部分。甲烷通过有机材料的分解自然发生,通常以“沼泽气”的形式遇到。人造过程以几种方式产生甲烷:

  • 通过从煤中提取
  • 来自大群牲畜(即消化气)
  • 从稻田中的细菌
  • 垃圾分解垃圾填埋场

甲烷的作用很像大气中的二氧化碳,吸收红外能量并在地球上保持热能。IPCC表示,2005年甲烷在大气中的浓度为十亿分之1774(PPB)[来源:IPCC]。虽然大气中二氧化碳的甲烷不如二氧化碳,但甲烷可以吸收并发出的热量是CO2的二十倍[来源:霍普伍德,尼克和科恩,约旦]。一些科学家甚至推测,大规模的甲烷进入大气(例如,锁定在海洋下方的大块甲烷冰的释放中)可能会造成短暂的全球变暖时期地球的遥远过去[来源:发现杂志]。

如果整个星球变暖了几个度,将会发生什么?阅读下一节以找出答案。

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