碳排放量对地球气候的直接影响是什么,碳排放主要对地球什么有影响( 四 )


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3、二氧化碳为什么对全球气候影响如此巨大关于气候
气候与天气不同,天气预报可以精确到分钟级别,而气候的研究是以年为单位的 。按照世界气象组织的规定,每30年就是一个标准的气候计量时间段 。简单来说,气候学研究的是全球范围内多年来的平均天气状况 。
气温、降水等气候要素及各种均值、极值等统计量是表述气候的基本依据 。比如二十四节气表,就是中国古人依据长期的经验对气候做出的总结 。影响地球气候的因素很多,包括:太阳活动、地表植被、大气环流、洋流、海陆分布、地势地形、地球的运动等,如今还要加上一个人类活动 。因为随着人类的全球扩张以及工业化进程 , 人类已经拥有了能够影响地球气候的能力 。
上图为不同地理区域对应的气候带
太阳活动是影响气候的关键因素,比如在某一个时期节点,太阳的活动比较活跃,地球上的气候就会产生较大波动 。
不过从短时间内来看,比如100年,人类对地球局部气候的影响已经超过了上面的其它因素 。在当代,人类文明的能力已经能够影响到地球表面植被的分布情况,能够使曾经的绿洲变成荒漠 。在大规模人口聚居的城市,由于人类活动所产生的热量堆积起来,使市区的温度比郊区高上好几度,这被称之为热岛效应 。
热岛效应示意图
人类活动除了会在局部地区产生热岛效应,还会使地球平均气温上升 , 而导致地球平均气温上升的主要原因就是大量的温室气体排放 。全球变暖是人为因素导致的,这并不是骗局或者谎言,这是多国科学家经过长时间的研究得出的结论 。从上世纪末,联合国等国际组织都为全球变暖表达了忧虑,并采取了具体行动 , 比如达成了《京都议定书》等协议 。
什么是温室气体?
温室气体具有保温的作用 。温室气体对太阳光中的可见光(波长较短)具有高度的穿透性,而对地面反射的红外光(波长较长)具有高度的吸收性 。它们能大量吸收太阳光中的红外线辐射,并将之释放到大气中 , 还能拦截地球表面反射回太空中的辐射 。
当太阳光照射到地球表面时,会使地表升温,地球表面同样会将大量的太阳光再次辐射回外太空,而大气中的温室气体能够截留地球表面的辐射,阻止了地球散热,使地球表面变得更暖 , 就像给地球盖了一层棉被 。这种温室气体使地球表面温度上升的效应,就被称之为温室效应 。世界上最早论述相关问题的是法国科学家及数学家傅里叶 。
目前地球大气中主要的温室气体有水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等 。不同温室气体吸收红外线的能力与其分子结构有关 。
《联合国气候变化框架公约的京都议定书》中规定要控制6种温室气体,它们是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化合物(HFCs) 、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6) 。其中,后三类气体产生温室效应的能力最强,但由于二氧化碳在空气中的含量较多,对地球升温的贡献占了近一半 。
二氧化碳是主要的温室气体
地球大气是混合物,主要由78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体、0.03%~0.04%的二氧化碳构成,余下0.03%则是水蒸气、臭氧、甲烷和其它大气悬浮微粒 。可以发现,地球大气中二氧化碳含量其实很少 , 连0.1%都不到 。不过就是这小小的二氧化碳增幅,就足以使全球平均气温上升 。
古气候学家综合多方面的测量数据,发现在工业革命以前大气中的二氧化碳含量大约为0.0275% 。据科学家统计 , 在上世纪50年代,那时地球大气中的二氧化碳含量达到了0.0315% , 而到了70年代就增加至0.0325% , 并且二氧化碳浓度的增长速率还在加快 。

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