这里有最详细的答案 什么是温室效应( 二 )


温室气体包含大部分由二种不同原子组成的双原子气体(例如一氧化碳)以及所有由三个或多个原子组成的气体,可以接收及发射红外线辐射 。虽然干燥大气中有99%(氧气、氮气及氩气)都不会接收及发射红外线,不过火子间的碰撞使得温室气体接收及发射的能量可以传递到其他非温室气体 。
温室气体

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大气中的气体只会接收某一频段的能量,对其他频段的辐射是透明的 。
接上图解释:水蒸气和(蓝色部分)和二氧化碳(粉红色部分)的接收频谱在一些区域是重叠的 。和水蒸气比起来,二氧化碳所造成的温室效应其实没那么强,但二氧化碳会接收波长在12-15m的能量,这接近地球表面会自然辐射到太空的波长规模,而水蒸气不会。
若以对地球温室效应的影响来排名,前四名的气体是:
  • 水蒸气,36–70%(但不会列在温室气体中)
  • 二氧化碳,9–26%
  • 甲烷,4–9%
  • 臭氧,3–7%
因为各气体接收及释放频谱有重叠,实务上很难去界定各气体对温室效应的贡献水平 。非气体也可能会造成温室效应,其中最重要的是云,云也会接收及释放红外线辐射,因此对大气中的辐射特征也有必定影响 。
对气象变迁的影响
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莫纳罗亚火山天文台量测到的基林曲线,也就是大气中的二氧化碳浓度
因为人类运动造成温室效应的加强称为加强型(或人为)温室效应 。资源网人类运动对辐射驱动力的增长是造成大气中二氧化碳增长的原因 。依据最近政府间气象变更专门委员会的评估报告“大气中二氧化碳、甲烷及一氧化氮的浓度已达到过去八十万年来史前无例的水平,这些气体的影响以及其他人为作用已影响了气象体系,可能是二十世纪以来视察到暖化现的重要原因 。”
CO2是因为燃烧化石燃料以及其运动(例如水泥制作及热带森林开伐等)所造成 。莫纳罗亚火山天文台量测到的CO2浓度已由1960年的313ppm到2010年的389 ppm 。在2013年5月9日已达到400 ppm的里程碑 。目前观测到的CO2浓度已超过冰核心数资源网据中的地质纪录最大值(约300 ppm) 。因燃烧发生二氧化碳对整体气象的影响是第一个提出的温室效应,是斯凡特奥古斯特阿伦尼乌斯在1896年提出 。
在过去的八十万年之间,冰核心数据中的二氧化碳纪录最低值有到180 ppm,在工业革命前到270 ppm 。古气象学以为二氧化碳的变更是在这个时光标准下造成气象变异的重要因素 。
真正的温室
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现代的温室
温室效应取名自受太阳照耀而温暖的温室 。许多起源的说明提到温室中较高的温度是因为太阳的紫外线、可见光及红外线透过玻璃照到温室内,由温室中的地板及内容物接收,因为温度较高,因此会发射波长较长的红外线 。玻璃及温室中用的其他材质无法让红外线穿透,因此红外线无法透过辐射转移分开温室 。而温室是密闭空间,因此也无法透过对传播热的方法将热传递到界,温室内的室温因此而进步 。温室效应是因为会接收红外线的温室气体(例如二氧化碳及甲烷)其作用和温室中的玻璃相近 。而且地球也没有够多的空气分开地球,因此也不会进行对传播热 。
不过地球的温室效应和温室中使室温变高的效应是不同的,温室不是因为温室效应才使室温变高 。温室室温升高的原因重要是让阳光照耀到温室中,而室内无法经过对流将热传到外界 。温室效应让地球变热的原因是因为温室气体接收辐射能,使大气变温暖,再将其中的部分能量再发射回地面 。
温室会以可以让阳光通过的材质制作,多半是塑胶或是玻璃,其中室温进步的原因是因为阳光温暖温室内的地面及内容物,再间接的使室温进步 。因为温室内是密闭空间,因此空气温度会持续上升,和室外热空气会上升,和冷空气混杂的情况不同 。若将温室的一个小窗户打开,室内温度会迅速降低 。罗伯特伍德曾在1909年进行试验,用石盐(红外线可以穿透的材料)作为温室的材质,若温室的玻璃无法让红外线通过是因温室室温升高的原因,用石盐作的温室应当无此后果,不过其室平和玻璃作的温室相似 。因此温室的原理是因为阻拦室内空气和室外对流,因此使得室温变高 。


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