溫室氣體 - 科學 - 拯救地球網

溫室氣體(Greenhouse Gas, GHG)是指大氣中促成溫室效應的氣體成分。這些氣體能強烈吸收地面的長波輻射(熱)，使之不能散射到宇宙中，具有較強的溫室效應。

一、溫室氣體有幾種？

溫室氣體主要有以下幾種：

二氧化碳：當呼吸的時候，我們從空氣中吸入氧氣並釋放出 CO₂。植物通過光合作用吸收CO₂。人們燃燒木材、煤和石油的時候會將 CO₂釋放到大氣中。

地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。

甲烷：甲烷是由一種叫做產甲烷菌的細菌天然產生的，這種細菌以無氧環境中的植物和動物為食物。人們會利用產甲烷菌來生產“沼氣”。反芻動物依賴產甲烷菌幫助將草和其他有機質降解為營養成分。

甲烷在大氣中的生命期為12年，如果以100年生命期計算，其溫室效應是二氧化碳的21倍，若以20年計算，則為72倍。

甲烷是一種窒息劑，當空氣中甲烷達25%～30%時，可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共濟失調。若不及時脫離，可致窒息死亡。

氧化亞氮：N₂O 是由硝酸銨釋放出來的氣體。硝酸銨是一種廣泛使用的化學肥料用於增加農作物的產量。

氧化亞氮在大氣中的生命期為114年，如果以100年生命期計算，其溫室效應是二氧化碳的310倍，若以20年計算，則為289倍。

氟利昂：自然界中不存在，1982年首次人工合成，用作氣霧罐的推進劑和製冷劑。後發現，當氟利昂被釋放到大氣中後，會進入平流層破壞臭氧分子。

主要的溫室氣體
溫室氣體	全球變暖因數	濃度(ppb*)
二氧化碳 CO₂	1	379,000
甲烷 CH₄	21	1,760
氧化亞氮 N₂O	310	320
氟利昂 CFCs	5,000 到 14,000	小於 1
* 每十億單位中的含量

二、溫室氣體的增加

早在1938年，英國氣象學家卡林達在分析了19世紀末世界各地零星的CO₂觀測資料後，就指出當時CO₂濃度已比世紀初上升了6%。由於他還發現從上世紀末到本世紀中葉全球也存在變暖傾向，因而在世界上引起了很大反響。為此，美國斯克裏普斯海洋研究所的凱林於1958年在夏威夷的冒納羅亞山海拔3400米的地方建立起了觀測所，開始了大氣中CO₂含量的精密觀測。

1958年4月到1991年6月，人們對冒納羅亞山大氣中CO₂的濃度進行了觀測，發現1958年大氣中CO₂含量不過315ppm左右，而1991年已經達到了355ppm。問題的嚴重性還在於，目前(1996年)人類每年燃燒55億噸化石燃料(每噸約產生4噸CO₂)中，大約只有一半進入了大氣，其餘一半主要被海洋和陸地植物所吸收。一旦海洋中CO₂達到飽和，大氣中CO₂含量將成倍上升。此外，他們還發現CO₂含量還有季節變化，冬夏可以相差6ppm。這主要是由於北半球廣闊大陸上植被冬枯夏榮的結果，也就是植物在夏季大量吸收CO₂因而使大氣中CO₂濃度相對降低。

根據對南極和格陵蘭大陸冰蓋中密封的氣泡中空氣的CO₂濃度測定，過去長期以來大氣中CO₂含量一直比較穩定，大體是280ppm左右。只是從18世紀中葉，即工業革命前後開始穩定上升。即人類用了240年時間，使大氣中CO₂濃度從280ppm上升到355ppm。

三、人類活動是導致溫室氣體增加的主要原因

IPCC的報告指出：

“人類活動導致了四種主要氣體的排放：二氧化碳(CO₂)，甲烷(CH₄)，氧化亞氮(N₂O)和鹵烴(一組含氟、氯和溴的氣體)。在工業化時代，所有這些氣體都在大氣中有重大增長。所有這些增長都歸咎於人類活動。”

“在工業化時代，人類活動增加了大氣中的CO₂含量，主要是通過燃燒化石燃料和毀林造成的。”

“甲烷和氧化亞氮濃度的變化則主要是由於農業。