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气候变化

气候变化的原因


温室效应与全球变暖


地球表面的热量主要来自太阳,太阳辐射(可见光)抵达地球后,部分被光亮的表面(如海冰、云层)反射到太空,部分使地球升温。地球表面会释放出红外线回太空,令地球冷却。如果地球受热和冷却的程度相约,地球的长期平均温度就会保持大致不变。

假如地球没有大气层,物理定律指出地球表面的平均温度会是-18度左右。

没有大气层的情况

没有大气层的情况

但地球是有大气层的。大气中的一些气体(如二氧化碳),阻碍地球将热量射出太空。温室气体会吸收部分地球释放的红外线,然后再向四方八面释放红外线;部分红外线会射出太空,但亦有部分射回地球,为地球表面加热,这就是温室效应,而那些气体就是温室气体。现时地球表面的平均温度大约是15度左右。

温室效应的示意图

温室效应的示意图

温室气体浓度的增加会减少红外线辐射到太空,使热力在地球积存,导致气候系统变暖。地球表面变暖是气候暖化的表现之一。地球表面温度上升可能会引发其他的转变,当中某些转变可使暖化加剧(正反馈)。例如气候变暖使海冰和雪盖减少,暴露更多海洋和陆地表面;由于海水和陆地的反射率较海冰和雪低,地球吸收太阳热力的能力会增加;海洋和陆地吸收更多热力后变暖,使更多海冰和雪盖融化,形成恶性循环。

根据IPCC发表的第五份评估,在高排放情景下,地球表面的平均温度会上升2.6 至 4.8度。全球变暖不单改变气候和自然系统,人类活动、社会和文明都会受影响。

 

人类活动产生的温室气体


大气中主要的温室气体有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化物(CFCs)及臭氧(O3)。大气中的水气(H2O)虽然也是温室气体,但它只扮演一个配角。二氧化碳才是地球温度的主控钮,详情可参考网志文章「全球变暖 — 谁主浮沉」(www.weather.gov.hk/blog/b5/archives/00000143.htm)。

根据IPCC发表的第五份评估「气候变化2013:物理基础」的决策者摘要,人类的影响极有可能(机会在95%或以上)是二十世纪中期以来所观察到的暖化的重要原因。 受人类活动影响,全球大气中二氧化碳、甲烷及一氧化二氮的浓度自1750年起急剧上升,现在的浓度是过去八十万年来前所未有。二氧化碳浓度的增加主要是由于燃烧石化燃料及砍伐森林,至于甲烷及一氧化二氮浓度的增加则与农业有关。

过去八十万年大气中二氧化碳浓度的变化

过去八十万年大气中二氧化碳浓度的变化 (来源: 世界气象组织)

 

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