温室气体排放及温室效应读书报告

温室气体排放及温室效应读书报告

一、全球气候变化

过去100年来，地球正在经历着一次显著的以全球变暖为主要特征的气候变化，其变化的速度与强度超出了人们的预料，成为当今影响最为深远的全球性环境问题之一，从全球平均气温和海温升高，大范围积雪和冰川融化，以及全球平均海平面上升的观测事实，可以看出地球气候系统变暖的趋势明显。

1、地表温度变化

1000年至2100年地表温度变化

世界银行在《世界发展报告2010：气候变化与发展》中给出了1000-2100年全球温度变化曲线，从中可看出工业革命之前的1000年里，全球气候基本无太大变化，但自1750年全球气温开始上升，到目前为止增幅超过1℃，在未来100年里有可能进一步上升2－5℃。近百年气候变化由自然气候波动与人类活动共同造成，而近50年的全球变暖主要是由人类活动所导致，尽管对此尚有争论，但总体上在科学界已达成共识。随着联合国政府间气候变化委员会（IPCC）关

于气候变化成因的认识逐步深化，“最近50年的气候变化由人类活动所导致”的结论可信度逐渐提高。IPCC的第三次评估报告（2001年）指出，新的、更强的证据表明，过去50年观测到的大部分增暖可能归因于人类活动（66％以上的可能性）；IPCC的第四次评估报告（2007年）也显示，人类活动很可能是气候变暖的主要原因（90％以上的可能性）。地球气候在不断变化，但地质年代的气候变化总体是缓慢的，而现代气候变化则是快速的，比地质年代的气候变化速率要快1000—10000倍，变化速度是空前的。气候变化已成为一个不争的事实，并影响到整个人类在21世纪的基本生存，且其影响还将越来越大。

2、陆地温度变化

上：1979-2005年地球地表温度（左）和卫星观测的对流层温（右）的线性趋势

下：全球平均气温及对应的线性拟和

图中的下图显示的是综合了陆地和海洋的全球平均气温变化情况。从这个图可以看到，在19世纪后半期一直到1910年代，全球表面气温有上下0.2-0.3摄

氏度的波动，但是整体变化不大。很难说有什么趋势。这里面有几个点超出正常范围不少，有可能是实际存在的，也有可能是因为当时测量站点的覆盖面太低造成的。从1910年代开始，到1940年左右，全球温度有一个持续的上升过程，温升幅度达到了0.35摄氏度。最近的一次温升，就是从1970年代开始，至少持续到2005年，温升幅度已经达到了0.55摄氏度。由于从1980年代开始全球测量温度的站点数量众多，连续性系统性都已经很完善，这一段数据的可靠性是很高的，或者说，观测到的从1970年代开始的这一次大幅度温升过程，是非常可靠、明显的。

3、海洋温度变化

在全球范围内，不仅仅全球平均温度的变化有这个逐渐加快的趋势，陆地和海洋都可以观察到这个变化趋势。

几组浅层海水温度历史变化数据

4、高空温度变化

地球表面的温度变化趋势有了，高空如何呢？在对流层，也可以观察到一个每10年0.12-0.19摄氏度的变暖率。对于平流层，则观察到了一个每10年0.3-0.6摄氏度的变冷，不过最近的十年变冷率在下降。由于数据相对少很多，对于平流层的变冷有可能高估了。

不同高度大气温度趋势

从上到下：平流层底部，对流层中上，对流层底部，地表

5、天气极端事件

天气极端事件的频率或强度已发生了如下变化：

（1）大部分陆地的冷昼、冷夜和霜冻的发生和频率很可能减小，而热昼、热夜和热浪的发生频率已经增加。

（2）大部分地区的强降水事件（或强降水占总降雨的比例）发生频率可能有所上升。

（3）自从1975年以来，在全世界范围内的极端高海平面事件可能已增加。

全球变暖已引起了全世界的广泛关注，成为当今人类社会亟待解决的重大问题。

6、气候变暖的影响

最新研究显示，与工业化前期时代平均气温水平相比，如果全球平均温度升

高超过2摄氏度或更多，将会产生危险得不可逆转的影响，主要包括水资源、粮

食安全、健康影响、社会经济影响、生态系统影响等方面。有趣的是，研究人员担心温室效应将会导致生男比例上升。

二、温室效应和温室气体

1、温室效应

温室效应是指大气层使地球变暖的效应。

大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。

温室效应说明图

地球表面的大气由于对表面的长波辐射吸收能力强，所以大气层如同覆盖玻璃的温室一样，可以透过大气短波辐射，吸收热能，并阻挡了地球表面向宇宙空间的长波辐射，让能多红外线辐射被折返到地面上。

如果地球上不存在大气，那么根据能量平衡方程式：

)1(4S e T A -=σ

式中，σ是Stefan-Boltzman 常数，5.67×10-8W/m 2·K 4；S 是到达地球的

太阳辐射通量，W/m2；A是地球平均反射率，约为0.3。由公式计算出地球的有效辐射温度255K（-18℃）。而实际地标温度是15℃，相差33℃，其原因就是由于地球大气的存在。

温室效应使得地球在被太阳照射时温度不会急剧升高，不受太阳照射时温度不会急剧下降。但因为大气层中温室气体的成分增加，便会促使地球的总体温度上升。近年来引人关注的全球气温反常的快速攀升，主要是认为作用使大气中温室气体的浓度急剧上升导致的。

近年来引起人关注的全球气温反常的快速攀升，主要是认为作用使大气中温室气体的浓度急剧上升所致的。

2、温室气体

广义的角度，能产生温室效应的大气成分称为温室气体，包括水蒸气、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等。

狭义下的温室气体，主要指人为排放的温室气体，《京都议定书》附件A给出了如下6种：二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化合物、全氟化碳和六氟化硫。