《温室效应》PPT课件

函的對流作用，導致上方板塊不但會運動，就好像是燒杯內
加熱的液體對流，使得液體表面上的塑膠片移動。學說並提出板塊的運動模
水循環的影響
全球降雨量可能會增加。但是，地區性降雨量的改變則仍未知道。某些 地區可有更多雨量，但有些地區的雨量可能會減少。此外 ，溫度的提高 會增加水份的蒸發，這對地面上水源的運用帶來壓力。
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全球變暖潛能
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各種溫室氣體對地球的能量平衡有不同程度的影響。為了幫助決策者能量 度各種溫室氣體對地球變暖的影響，‘跨政府氣候轉變 委員會’ (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在1990年的報告中引入‘全 球變暖潛能’的概念。‘全球變暖潛能’ 是反映溫室氣體的相對強度，其 定義是指某一單位質量的溫室氣體在一定時間內相對於CO2的累積輻射力*。 表二列出 ‘跨政府氣候轉變委員會’報告內一些溫室氣體的‘全球變暖潛 能’。對氣候轉變的影響來說，‘全球變暖潛能’的指數已考慮到 各溫室 氣體在大氣層中的存留時間與及其吸收輻射的能力。在計算‘全球變暖潛 能’的時候，是需要明瞭各溫室氣體在大氣層中的 演變情況(通常不太了解) 和它們在大氣層的餘量所產生的輻射力(比較清楚知道)。因此，‘全球變暖 潛能’含有一些不確定因素， 以CO2作為相對比較，一般約在±35%。
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大氣中某些氣體可讓短波輻射以可見光形式照射地表，並 且吸收自地表反射的長波輻射，這些可以保留能量的氣體， 即所謂溫室效應氣體，包括： 二氧化碳(CO2)－由於大量使用煤、石油、天然氣等化石燃 料，森林又被砍伐，全球的二氧化碳正以每年約六十億噸 的量增加中。 氟氯碳化物(CFCs)－以CFC－l1、CFC－12及CFC－113佔最大 使用量。使用範圍包括冷媒、清洗、噴霧及發泡等用途， 同時此類化合物也是破壞臭氧層的禍首。 甲烷(CH4)─產生自發酵與腐化的變更過程及物質的不完全燃 燒，主要來自牲畜、水田、汽機車及掩埋場的排放。 氧化亞氮(N2O)─係由石化燃料的燃燒，微生物及化學肥料 分解而排放出來。 臭氧(O3)─來自地面污染，如汽機車、發電廠、煉油廠所排 放的氮氧化合物及碳氫化合物，經光化學作用而產生臭氧。
CO2高濃度的環境下，植物會生長得更快速和高大。但是， ‘全球變暖’的結果可會影響大氣環流，繼 而改變全球的雨量分佈與及 各大洲表面土壤的含水量。由於未能清楚了解‘全球變暖’對各地區性 氣候的影響，以致對植物生態所 產生的轉變亦未能確定。
海洋生態的影響
沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類，尤其是貝殼類的數量減少。河口水質 變鹹可會減少淡水魚的品種數目，相反該地區海洋魚類的 品種也可能相 對增多。至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。
室效應，維持地表之溫度。由於人類經濟活動的快速成長，
所製造之化學品及產生之空氣污染，改變大氣結構。其中特
別是化石燃料燃燒及森林砍伐後所產生之二氧化碳氣體，吸
收地表之長波輻射，造成之人為溫室效應使地表溫度逐漸增
加。
至目前為止，僅增加少許溫度(過去100年只增加0.3℃至
0.6℃) ，海平面則持續上升(10至15公分)。工業革命後二氧化
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溫室效應的氣體濃度
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溫室氣體種類
溫室氣體佔大氣層不足1%。其總濃度需視乎各‘源’和 ‘匯’的平衡結果。‘源’是指某些化學或物理過程使 到溫室氣體濃 度增加，相反‘匯’是令其減少。人類的 活動可直接影響各種溫室氣體的‘源’和‘匯’而因此 改變了其濃度。 大氣層中主要的溫室氣體可有二氧化碳(CO2)，甲烷(CH4)， 一氧化二氮(N2O)，氯氟碳 化合物(CFCS)及臭氧(O3)。大 氣層中的水氣(H2O)雖然是‘天然溫室效應’的主要原因， 但普遍認為它 的成份並不直接受人類活動所影響。表一 顯示了一些溫室氣體的特性。
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利用複雜的氣候模式，‘政府間氣候變化專門委 員會’在第三份評估報告估計全球的地面平均氣 溫會在2100年上升1.4至5.8度。這預計已考慮到大 氣 層中懸浮粒子傾於對地球氣候降溫的效應與及 海洋吸收熱能的作用 (海洋有較大的熱容量)。但是， 還有很多未確定的因素會影響 這個推算結果，例 如：未來溫室氣體排放量的預計、對氣候轉變的 各種反饋過程和海洋吸熱的幅度等等。
溫室效應
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組員:
吳文析 羅瑩真 張珈甄 李矜儀
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何謂溫室效應
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自地球形成以來，大氣的成分，無時不變，尤其是微量氣體，
其量雖微，但對全球環境之影響佔有決定性角色。其中地球
溫暖化的原理，就如同溫室(Greenhouse)，大氣吸收來自地球
表面所釋放之長波輻射，再反射回地面，藉著此種自然的溫
碳濃度增加28％，於2100年時，地表溫度將較目前增加１℃
至3.5℃，海平面將上升15至95公分。
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‘
‘溫室效應’是指地球大氣層上的一種物理特性。 假若沒有大氣層，地球表面的平
均溫度不會是現在 合宜的15℃，而是十分低的-18℃。 這溫度上的差別是由於一類名為溫室氣體所引致， 這些氣體吸收紅外線輻射而影響到地球整 體的能量 平衡。在現況中，地面和大氣層在整體上吸收太陽 輻射後能平衡於釋放紅外線輻射到太空外(圖一)。但 受到溫室氣體的 影響，大氣層吸收紅外線輻射的份 量多過它釋放出到太空外，這使地球表面溫度上升， 此過程可稱為‘天然的溫室效應’。但由 於人類活 動釋放出大量的溫室氣體，結果讓更多紅外線輻射 被折返到地面上，加強了‘溫室效應’的作用。
化：CO2濃度在秋冬季時增加而在春夏季時減少。與 北半球比較，這種隨著植物生長及凋萎 的CO2濃度週 年變化在南半球的出現時間是剛剛相反，而且變化
幅度較小，這種現象在赤度附近地區則完全看不到。
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圖. 大氣層CO2的每月平均混合比。 (‧)表 示1974年5月 以前的數據，取自Scripps
在夏威夷冒納羅亞觀象台收集的空氣樣本顯示大氣層 中CH4的平均混合比。藍點表示量度數據，紅線 和綠線 分別表示CH4混合比短期和長期的變化。
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氯氟碳化合物(CFCs)
在各種氯氟碳化合物中,以CFC-11及CFC-12較為重要，
因為其濃度比較高與及它們對平流層內的O3有很大影 響。 在多種人造的氯氟碳化合物中，以CFC-11及CFC-
。
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溫室效應所造成的影響
若是溫室效應氣體濃度不斷增加，則將使地表溫度增加， 進而導致氣候的變化，其影響包括： 北半球冬季將縮短，並 更冷更濕，而夏季則變長且更乾更熱，亞熱帶地區則將更乾， 而熱帶地區則更濕。 由於氣溫增高水汽蒸發加速。全球雨量 每年將減少，各地區降水型態將會改變。 改變植物、農作物 之分佈及生長力，並加快生長速度，造成土壤貧瘠，作物生長 終將受限制，且間接破壞生態環境，改變生態平衡。 海洋變 暖、海平面將於2100年上升 15－95公分，導致低窪地區海水倒 灌，全世界三分之一居住於海岸邊緣的人口將遭受威脅。 改 變地區資源分佈，導致糧食、水源、漁獲量等的供應不平衡， 引發國際間之經濟、社會問題。
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溫室氣體濃度的轉變
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二氧化碳(CO2) 夏威夷的冒納羅亞觀象台在1958年已開始對大氣層
CO2濃度作仔細量度。表二顯示CO2在大氣層中 的每 年平均濃度由1958年約315ppmv(百萬份之一體積)升
至1997年約363ppmv。冒納羅亞觀象台的數據亦反映
了每年在北半球因為植 物呼吸作用而產生的週期變
Institution of Oceanography。 (‧)表示1974
年5月以後的數據，取自U.S. National
Oceanic and Atmospheric Administration。
(— )表示每月平均值的長期趨勢。
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甲烷(CH4)
CH4在大氣層中的增長速度已在近十年減少下來，尤其 在1991至1992年間有明顯的下降，但在1993年後期亦有 些增長。1980至1990的平均增長速度是每年13PPBV(十 億份之一體積)。
*輻射力的定義是由 於太陽或紅外線輻射份量的轉變而引致對流層頂部的平 均輻射改變。輻射力影響了地球吸收和釋放輻射的平衡。正值的輻射力會 使地球 表面變暖，負值的輻射力使地球表面變涼。
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問題與背景分析
地球大氣層中，氮氣佔最主要成分，約78%；其次為氧氣，佔21%；剩餘1% 則為其他氣體，其中有二十餘種屬於所謂的「溫室氣體」，可讓短波輻射光 源通過，吸收長波輻射、保存地球表面溫度，此種溫室氣體主要包括CO2、 CH4、CFC11、CFC12、N2O及O3等，其中以CO2為「溫室效應」的主要成因， 其貢獻度高達66%。所謂溫室效應，係指大氣層中增加了過量的溫室氣體， 使地球表面如覆蓋在一層玻璃罩(溫室)之下，使全球氣溫逐漸升高之現象。 換言之，地球表面溫度，係由地球體吸收陽光短波輻射及地球本身向宇宙釋 放長波輻射的交互影響所決定，在正常情況下地球表面溫度約為15℃。然而 在工業革命之後，人類經濟活動耗用大量化石燃料。導致溫室氣體在大氣中 的濃度大幅提高，此期間大氣中二氧化碳的成長速度是史前期的30至100倍， 二氧化碳濃度則為第二冰河期的1.25倍，為上一次冰河期的1.75倍。根據聯 合國氣候變化跨國組織(INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE; IPCC)的研究指出，在過去一百年間，地球平均溫度已上升0.45℃， 且在其他條件不變的情形下，公元2030年時地球平均溫度將再上升1℃，至 2100年時則又上升3℃，此一結果將使兩極冰山解凍，海平面上升，致陸地 面積縮小，危及人類生存空間與生態平衡。
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海平面升高 假若‘全球變暖’正在發生，有兩種過程會導致海平面升高。第一 種是海水受熱膨脹令水平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南 極洲 上的冰塊溶解使海洋水份增加。預期由1900年至2100年地球的平均 海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之間。
經濟的影響 全球有超過一半人口居住在沿海100公里的範圍以內，其中大部份住 在海港 附近的城市區域。所以，海平面的顯著上升對沿岸低窪地區 及海島會造成嚴重的經濟損害，例如：加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、 地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。
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氣候轉變：‘全球變暖’
溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射放射到太空 外，地球的氣候因此需要轉變來使吸取和釋放輻射 的份量達至新的平衡。 這轉變可包括‘全球性’的 地球表面及大氣低層變暖，因為這樣可以將過剩的 輻射排放出外。雖然如此，地球表面溫度的少許 上 升可能會引發其他的變動，例如：大氣層雲量及環 流的轉變。當中某些轉變可使地面變暖加劇(正反饋)， 某些則可令變暖過 程減慢(負反饋)。
速度，這每個單元即稱之為「板塊」。 全世界大致可
分為六大板塊，分別為非洲板塊、美洲板塊、歐亞板
塊、印度洋板塊、太平洋板塊、及南極板塊。板塊與
板塊之間，彼此互相嵌合，就如同拼圖一般漂浮於軟
流圈之上。
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板塊運動學說
板塊運動學說(PLATE MOVEMENT THEORY)是廿世紀
自然科學發展上一項重大的成就。這個學說主張由於軟流圈地
12的濃度最高，分別約為0.27及0.55PPBV(量度於冒納
羅亞觀象台,1997,見圖五 和六)。從它們的‘全球變暖 潛能’數值，顯示這兩種氣體吸收紅外線輻射的能力
相當高，估計在八十年代期間除了CO2以 外，CFC-11 及CFC-12在所有溫室氣體中對輻射力的影響已佔了三
份之一。
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大氣層中CFC-11的每月平均混合比。
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板塊運動
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什麼是板塊
除了上述的區分方法外，地質學家還習慣將地球
分為岩石圈、軟流圈、中層圈及地核，這主要是依據
「物質的強度及行為表現」而言。所謂的岩石圈是由
冷而剛硬的岩石所構成，包括了地殼及一部份的上地
函(如上圖)，其厚度約為0-100公里。岩石圈可再細分
為許多獨立的單元，每個單元有它自己的運動方向及