化學(xué)與氣象之溫室效應(yīng)
化學(xué)先生 / 2019-06-22
1:為何地球是暖的
太陽(yáng)其實(shí)是不斷向四面八方發(fā)出射線的，這些射線的波長(zhǎng)段是在紫外光到紅外線之間。這些太陽(yáng)射線可以在通過(guò)大氣層時(shí)不會(huì)被空氣中的氣體吸收。當(dāng)這些射線到達(dá)地球表面時(shí)，它們就會(huì)被物體吸收，轉(zhuǎn)成了熱，所以地球表面和海面亦是暖的。這些“熱”了的物體亦因它們“熱”了，而放射出另一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)長(zhǎng)的射線(紅外線), 向四方八面散射出去。
雖然同是射線，但這些紅外線不像那些來(lái)自太陽(yáng)的。它們?cè)诮?jīng)過(guò)大氣層時(shí)，會(huì)被氣體如水蒸氣、奧氧、二氧化碳和其他氣體吸收(這些可以吸收紅外線的氣體，可統(tǒng)稱為“溫室氣體”)。這些氣體在吸收了這些紅外線并將其轉(zhuǎn)化成熱，因而令附近的溫度上升。
這些氣體一如地面上的物質(zhì)樣，“熱了”亦會(huì)散射出紅外線。一些 會(huì)射向外層空間，一些則會(huì)反射回地面。
這些溫室氣體因而好像地球的一床“被”，為地球保溫。
2：溫室效應(yīng)
由二氧化碳、水蒸氣和其他溫室氣體所造成的暖化效應(yīng)我們都稱為溫室效應(yīng)。空氣中水蒸氣的含量比起二氧化碳的含量高出很多（雖然水蒸氣在空氣中的含量并不如二氧化碳般較為穩(wěn)定)，所以溫室效應(yīng)的暖化效果主要是水蒸氣造成的。但是有部分波長(zhǎng)的紅外線是水蒸氣不可吸收的。二碳化碳所吸收的紅外線波長(zhǎng)剛剛有部分是在這個(gè)空隙的。如果二氧化碳的濃度上升，那么多余的熱量就會(huì)被保存著，令地球更加暖化。
雖然水蒸氣在大氣中大體上都有一定的濃度，但二氧化碳的濃度卻不然。自從歐洲發(fā)生了工業(yè)革命，二氧化碳在大氣中的含量就開(kāi)始上升。在工業(yè)革命前，大氣中二氧化碳的濃度約280～90毫升/升，但是在1990年，濃度已上升成大約340毫升/升。
地球暖化起來(lái)并不只是因?yàn)槎趸嫉臐舛壬仙渌麥厥覛怏w的濃度也是一個(gè)因素。我們常在談?wù)摐厥倚?yīng)的時(shí)候也談起二氧化碳，只是因?yàn)槎趸嫉挠绊懶宰畲?它在大氣中的濃度正不斷上升)。雖然其他溫室氣體在大氣中的濃度比二氧化碳低很多，但它們對(duì)紅外線的吸收力卻比二氧化碳好，所以，它們的潛在影響力比較大。
溫室效應(yīng)除了會(huì)令地球氣溫上升外，也可使沿海地區(qū)被海水淹沒(méi)，雖然如此，若沒(méi)有溫室效應(yīng)的話，地球表面的平均溫度，將為-18C，而不是現(xiàn)在的15°C。
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