浅析温室气体与气候变化

周雨祺

摘 要：随着人类社会经济的发展，环境问题越来越突出，温室气体与气候变化更是成为国际社会关注的焦点。根据政府间气候变化专门委员会IPCC第四次评估报告，在过去一百年内，即1916～2015年全球平均气温上升了0.74℃，最近50年升温约为每10年升高0.13℃，是过去100年升温的2倍，未来20年全球气温还会以每10年0.2℃的速度上升[1]。全球变暖不可避免会引发一系列连锁反应，不管是海平面上升还是极端气候增多，其后果都不容忽视。本文将从温室气体和城市热岛两个角度来分析气候变化。

关键词：温室效应；温室气体；城市热岛；气候变化

一、温室效应原理

温室效应是指大气层和地表这个系统组成的“玻璃温室”，使地表一直保持着不变的温度，太阳辐射可以透过到达地面并且可以阻止地面辐射的散失，从而使地球表面从太阳辐射获得的能量相对多，而散失到大气层以外的热量相对少，地球表面的温度维持在一个适合人类生存的水平。这种大气对地面的保护作用我们称之为温室效应，而这些气体称为温室气体。主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃、臭氧、水蒸汽、二氧化硫以及一氧化碳等。

二、主要温室气体

（一）二氧化碳CO2

在所有使大气增温的气体中，二氧化碳是最为显著的，大约可以占到所有温室气体的55%。近年来全球工业的快速发展带来的化石燃料的大量消耗，地表森林资源的锐减等带来的二氧化碳含量的增加。据估计，在所有二氧化碳排放的渠道里，化石燃料的燃烧引起的排放量可以占到70%，而最新的监测数据显示，在大约过去的一个世纪时期里，大气中的二氧化碳含量大约有25%的增加[2]。

我国是除美国之外世界上最大的二氧化碳排放国。而且随着我国越来越快的经济发展，化石能源等资源的消耗和二氧化碳的排放总量都会成快速增长的状态。为了在以后的发展中带给世界尽量少的环境方面的负面影响，我国必须控制二氧化碳的排放以求减缓全球性的温室效应灾难。

（二）甲烷CH4

人们对温室效应及其对世界气候影响的关注主要是在二氧化碳方面，而对甲烷却了解得不多，甚至还有些误解。其实，甲烷也是一种重要性仅次于二氧化碳的温室气体，同样能吸收来自太阳的红外辐射，而且吸收能力是二氧化碳的26倍！首次发现空气中存在着大量甲烷的时间是在本世纪40年代。自那时以来，空气中甲烷的浓度便以每年递增1%的速度不断增加，比二氧化碳增加的速度快了近3倍。难怪会有预言说，50年后，甲烷将取代二氧化碳而成为首要温室气体。

（三）一氧化二氮N2O

一氧化二氮即氧化亚氮，属于常见的温室气体中的氮的氧化物一类。因为一氧化二氮同其他气体一样，具有很强的吸收和放出长波辐射的能力。科学家最近发现，由于农业生产中使用化学肥料（按应确切地说是氮素化肥），产生了大量的一氧化二氮。研究证明，一氧化二氮是一种非常强大的温室效应气体，大气中一氧化二氮的含量虽约仅为二氧化碳的9%，但其产生的温室效应却是二氧化碳的310倍，已造成严重的生态问题。因此，一氧化二氮对环境的影响足够引起我们的重视。

三、城市热岛

城市热岛效应发生在人类高度聚集的城市，是指由于城市在生产生活中大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，城市中的气温明显高于外围郊区的现象。这种现象表现在近地面温度图上，即郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以学者们就形象地称其为城市热岛[3]。形成城市热岛效应的因素有很多，主要有城市面积持续增大、城市下垫面、交通工具的增加、人工热源、水气影响、空气污染、绿地减少、人口迁徙等多方面的因素。

四、气候变化

在不管是温室气体还是城市热岛，对气候变化都有不可推卸的责任。

以二氧化碳为首的气体造成的温室效应带来许多环境方面的问题。其不仅仅是两极冰雪融化和海水受热膨胀等使全球性的海平面上升导致地球大陆的海岸线部分被大面积的淹没的问题，同时它也会导致土地沙漠化、气候干旱的现象，甚至还会助长疾病的传播。从这些角度来看，大气温室效应带来的是发人深思的对整个人类有毁灭后果的灾难。

而热岛效应使得城市里的废气不能扩散，只能集中在城市里。造成城市空气的污染得不到缓解，使得城市空气质量更差。在“热岛效应”的影响下，城市上空的云、雾会增加，使有害气体、烟尘在市区上空累积，形成严重的大气污染。人类有许多疾病就是在“热岛效应”下引发的[4]。严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作，还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。

五、展望

在研究我国的气候变暖问题时，由于正处于我国经济发展高峰期，人口城市化步伐加快，城市规模迅速扩张，导致气象站周边逐步被城市建筑和水泥地面所包围，其形成的城市热岛效应的影响不可忽视[5]。

正如我们不能全靠地球母亲来处理善后，气候变暖将持续数百年，会带来一系列灾难性后果，各国政府应该积极采取有效措施。我们不仅要严格控制人口增长，减少化石燃料燃烧，开发新能源，还要植树造林，合理利用土地，停止使用氟氯烃等化合物。各工业化国家要积极开展“节能减排”，应用新能源；发展中国家应该提高资源和能源利用效率，减少二氧化碳排放量。

还有就是加大科研支持力度，鼓励科研机构、高校、企业等开发新能源、新材料、新技术，以应对能源资源日益枯竭而带来的发展问题。发达国家承担起应负的责任，并帮助不发达国家提高资源能源利用效率。各国要开展全民环保教育，促使社会各界形成“爱我地球、保护生态”的良好意愿，并将这种意愿付诸行动。

参考文献：

[1]政府间气候变化专门委员会IPCC第四次评估报告.气候变化的影响、适应与脆弱性，2007.

[2]陳新光，潘蔚娟，张江勇，罗晓玲.气候显著变暖使广州极端气候事件增多.广东气象第29卷第2期，2007.

[3]江学顶，夏北成，郭泺，李楠.广州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征.应用生态学报第18卷第1期，2007.

[4]肖荣波，欧阳志云，李伟峰，张兆明，王效科.城市热岛时空特征及其影响因素.气象科学第27卷第2期，2007.

[5]田武文，黄祖英，胡春娟.西安市气候变暖与城市热岛效应问题研究.应用气象学报第17卷第4期，2006.endprint