温室气体的种类和作用

成绩

题目：温室气体的种类与作用

学生姓名武泽华

学号**********

院系城市与环境学院

专业环境科学

年级2010级

温室气体的种类和作用

摘要：温室效应是目前全球性的环境问题。本文介绍了温室气体的种类和相关作用，分析了温室效应的主要生态影响，并探讨了温室效应的措施。温室效应除了要提高能效、减少使用化石燃料、开发利用无污染能源、保护森林资源、增加植被面积、减少沙漠化、控制人口增加和国际合作外，还要减少二氧化碳的排放：积极研究开发二氧化碳的新应用技术，达到变废为宝。

关键词：温室气体温室效应控制对策措施

导言：当今，环境问题已经达到一个世界性的问题，不论是发展中国家还是发达国家，都已经认识到其重要性，并且几乎都开展了这方面的研究。在诸多的环境问题中，气候变暖是显著的问题之一。由于人类大量使用煤、石油、天然气等矿物燃料、大量砍伐森林、开垦荒地，使大气中温室气体的含量不断上升，温室效应对气候的影响日益明显。相对于水污染、放射性元素污染和土壤污染，温室效应对全球的影响是缓慢的、不易察觉的，但是它将对世界社会政治稳定及生态环境产生巨大的影响。

一温室气体的种类

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等，他们的作用是地球表面变得更加温暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。水汽，二氧化碳，氧化亚氮，甲烷，臭氧等是地球大气中主要的温室气体。

1二氧化碳

大气中的二氧化碳是植物光合作用合成碳水化合物的原料，它的增加可以增加光合产物，无疑对农业生产有利。同时，它又是具有温室效应的气体，对地球热量平衡有重要的影响，因此它的增加又通过气候变化而影响农业，此外，大气中具有温室效应的气体还有甲烷、氯氟烃、一氧化碳、臭氧等，总的温室效应中二氧化碳的作用约占一半，其余为以上各种微量气体的作用

二氧化碳浓度有逐年增加的趋势，50年代其质量分数年平均值约315×10（-6），70年代初已增加至325×10（-6），目前已超过345×10（-6），平均每年增加1.0~1.2×10（-6），或每年约以0.3%的速度增长。综合多数测定结果，在工业革命以前的二氧化碳质量分数为275×10（-6）。

大气中二氧化碳浓度增加的主要原因是工业化以后大量开采使用矿物燃料。1860年以来，由燃烧矿物质燃料排放的二氧化碳，平均每年增长率为4.22%，而近30年各种燃料的总排放量每年达到50亿吨左右。

大气中二氧化碳增加的另一个主要原因是采伐树木作燃料。森林原是大气碳循环中的一个主要的“库”，每平方米面积的森林可以同化1~2kg的二氧化碳。砍伐森林则把原本是二氧化碳的“库”变成了又一个向大气排放二氧化碳的“源”。据世界粮农组织（FAO,1982）估计，70年代末期每年约采伐木材24亿立方米，其中约有一半作为燃柴烧掉，由此造成的二氧化碳质量分数增加量每年可达0.4×10（-6）左右。

2甲烷

甲烷是在缺氧环境中由产甲烷细菌或生物体腐败产生的。大气中甲烷增加很快，1975年来上升了1060pph,而且还在继续增长。目前约一半的多一点的CH4排放是人为的，如化石燃料使用，家畜饲养，水稻种植和垃圾填埋等。此外，一氧化碳排放也被认为是导致甲烷增加的一个原因。

3氧化亚氮

氧化亚氮它在大气层中的存在寿命是150年左右，尽管在对流层中是化学惰性的，但是可以利用太阳辐射的光解作用在同温层中将其中的90%分解，剩下的10%可以和活跃的原子氧O反应而消耗掉。即使如此大气层中的N2O仍以每年0.5－3Tg的速度净增。目前三分之一的氧化亚氮排放是人为的，排放源主要有农业土壤，家畜饲养和化学工业等。

4卤烃

20世纪以前，合成的卤烃化合物（CFC S,、HCFC s、HFC S、PFC S和哈龙）在大气中并不存在，他们完全来自于认为排放。此外CF4是一个例外，它是一种PFC化合物，但在冰芯中检测到很低的浓度，表明其天然源小。

5对流层臭氧

对流层臭氧由大气光化学反应产生和破坏。1750年来，对流层臭氧总量增加了36﹪。这主要是因为人为排放的一些前体化合物如甲烷，氮氧化物，一氧化碳等工业化排放的增加，破坏了原有的光化学反应的平衡，导致对流层臭氧浓度上升。另外，平流层可以向对流层输送臭氧。

根据以上综合分析，如果按现在二氧化碳等温室气体浓度的增加幅度，到21世纪30年代，二氧化碳和其它温室气体增加的总效应将相当于工业化前二氧化碳浓度加倍的水平，可引起全球气温上升1.5－4.5℃超过人类历史上发生过的升温幅度。由于气温升高，两极冰盖可能缩小，融化的雪水可使海平面上升20~140cm，对海岸城市会有严重的直接影响。

二温室气体的作用

温室气体的主要作用是导致温室效应。

进入地表附近的太阳光被吸收，该能量被大气、海洋和陆地再分配；受热的地球表面以更长的波长再辐射返回太空。然而在返回途中，一些辐射被大气辐射活性气体（温室气体）所吸收。被温室气体所吸收的能量想各个方向再发射，可以向上也可以向下，其中向下的能量回到地面。这样的结果是，存在温室气体时比不存在温室气体时由地球表面返回到太空的热量要小，因而地球表面逐渐变热。这种现象就是大气中发生的温室效应。于是在地球、太空、大气之间建立了一种持续的、动态的热交换过程，达到稳态。它使地球的平均温度维持相对的稳定，有助于地球上生命的存在。如果大气层没有将地球辐射出的热量反射回地面，那么热量直接损失到太空，地球将变为冰球。现在的地球平均温度约为15℃，比根据地球到太阳的距离的温度高约33℃（如果地球到到太阳的距离是唯一的决定因素，那么地球的平均温度约为－18℃），比外层的空间温度更高。

自然的温室效应对保持地球的可居住性是必需的，但是大气中的温室气体浓度的增高，可能导致大于81％的辐射能量返回地球，致使地球的平均温度上升，这就是“增强的温室效应”。在过去的100年里，人类活动导致大气中温室气体的浓度增高。虽然水蒸汽是大气中最丰富的温室气体，但是人类活动产生的水增强的温室效应的影响与自然界排放的相比（如海洋表面的蒸发等）可忽略。因此，直接受人类活动影响的主要温室气体是

CO

2、CH

4、

碳的氟氯化合物和大气对流层的臭氧等。

导致全球平均温度变化的原因是非常复杂的，最可能是由于轨道效应

和地球上的某些因素（大气层的反射、云层的覆盖、空气尘埃的漂移、CO

2

和CH

4

的浓度变化等）的变化决定的。轨道效应是指地球到太阳的距离以及