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名稱來源

1820年之前，沒有人問過地球是如何獲取熱量的這一問題。正是在那一年，讓-巴普蒂斯特-約瑟夫·傅里葉傅里葉（1768～1830年，法國數(shù)學(xué)家與埃及學(xué)家），回到法國后，他整年披著一件大衣，將大部分時(shí)間用于對熱傳遞的研究。他得出的結(jié)論是：盡管地球確實(shí)將大量的熱量反射回太空，但大氣層還是攔下了其中的一部分并將其重新反射回地球表面。他將此比作一個巨大的鐘形容器，頂端由云和氣體構(gòu)成，能夠保留足夠的熱量，使得生命的存在成為可能。他的論文《地球及其表層空間溫度概述》發(fā)表于1824年。當(dāng)時(shí)這篇論文沒有被看成是他的最佳之作，直到19世紀(jì)末才被人們重新記起。 其實(shí)只因?yàn)榈厍蚣t外線在向太空的輻射過程中被地球周圍大氣層中的某些氣體或化合物吸收才最終導(dǎo)致全球溫度普遍上升，所以這些氣體的功用和溫室玻璃有著異曲同工之妙，都是只允許太陽光進(jìn)，而阻止其反射，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保溫、升溫作用，因此被稱為溫室氣體。其中既包括大氣層中原來就有的水蒸氣、二氧化碳、氮的各種氧化物，也包括近幾十年來人類活動排放的氯氟甲烷（HFCs）、氫氟化物、全氟化物（PFCs）、硫氟化物（SF6）、氯氟化物（CFCs）等。種類不同吸熱能力也不同，每分子甲烷的吸熱量是二氧化碳的 21倍，氮氧化合物更高，是二氧化碳的270倍。不過和人造的某些溫室氣體相比就不算什么了，目前為止吸熱能力最強(qiáng)的是氯氟甲烷（HFCs）和全氟化物（PFCs）。

濃度增加的原因大氣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產(chǎn)物，無疑對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利。同時(shí)，它又是具有溫室效應(yīng)的氣體，對地球熱量平衡有重要影響，因此它的增加又通過影響氣候變化而影響農(nóng)業(yè)。此外溫室氣體，大氣中具有溫室效應(yīng)的微量氣體還有甲烷、氯氟烴、一氧化碳、臭氧等，總的溫室效應(yīng)中二氧化碳的作用約占一半，其余為以上各種微量氣體的作用。

二氧化碳濃度有逐年增加的趨勢，50年代其質(zhì)量分?jǐn)?shù)年平均值約315×10（-6），70年代初已增加至325×10（-6），目前已超過345×10（-6），平均每年增加1.0~1.2×10（-6），或每年約以0.3%的速度增長。綜合多數(shù)測定結(jié)果，在工業(yè)革命以前的二氧化碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為275×10（-6）。

大氣中二氧化碳濃度增加的主要原因是工業(yè)化以后大量開采使用礦物燃料。1860年以來，由燃燒礦物質(zhì)燃料排放的二氧化碳，平均每年增長率為4.22%，而近30年各種燃料的總排放量每年達(dá)到50億噸左右。

大氣中二氧化碳增加的另一個主要原因是采伐樹木作燃料。森林原是大氣碳循環(huán)中的一個主要的“庫”，每平方米面積的森林可以同化1~2kg的二氧化碳。砍伐森林則把原本是二氧化碳的“庫”變成了又一個向大氣排放二氧化碳的“源”。據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO,1982）估計(jì)，70年代末期每年約采伐木材24億立方米，其中約有一半作為燃柴燒掉，由此造成的二氧化碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加量每年可達(dá)0.4×10（-6）左右。

近200年來，另一個主要的溫室氣體--甲烷的增加也十分迅速。人和草食動物的腸道、糞便、沼澤地，稻田等都是產(chǎn)生甲烷的“源”。此外，人類在開采天然氣和煤炭時(shí)，也向大氣中排放甲烷。在工業(yè)化以前，大氣中的甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有0.7×10（-6）可燃?xì)怏w檢測儀，現(xiàn)在已接近1.9×10（-6），預(yù)計(jì)到2030年可達(dá)到2.34×10（-6）。

氯氟烴是近50年工業(yè)污染的結(jié)果，70年代初首次檢測到大氣中的氯氟烴。由于氯氟烴可以破壞大氣臭氧層而且本身又具有溫室效應(yīng)，因而已受到各國重視。

根據(jù)以上綜合分析，如果按現(xiàn)在二氧化碳等溫室氣體濃度的增加幅度柴油報(bào)警器，到21世紀(jì)30年代，二氧化碳和其它溫室氣體增加的總效應(yīng)將相當(dāng)于工業(yè)化前二氧化碳濃度加倍的水平，可引起全球氣溫上升1.5~4.5℃,超過人類歷史上發(fā)生過的升溫幅度。由于氣溫升高，兩極冰蓋可能縮小，融化的雪水可使海平面上升20~140cm溫室氣體溫室氣體，對海岸城市會有嚴(yán)重的直接影響。

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