什么是温室效应产生的原因

温室效应示意图

温室效应，俗称“大气保温效应”。来自太阳的热量以短波辐射的形式到达空地球外部，然后穿过厚厚的大气层到达地球表面。受热的地球表面在吸收了这些短波辐射热后，向大气中释放长波辐射热，这些长波辐射热很容易被大气中的温室气体吸收，从而导致地球表面的大气温度升高。这种增温效应类似于培养植物的玻璃温室，因此得名温室效应——温室效应。

大气中的温室气体主要由二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、含氯氟烃(CFCs)和臭氧(O3)组成。它们可以吸收地球表面释放的长波辐射热，并将热量暂时储存起来，就像给地球穿上了一件温暖的羽绒服。事实上，这些温室气体在大气中已经存在了很长时间，温室效应也是如此。科学家将这种原始的温室效应称为“自然温室效应”。

如果地球上没有这种天然的温室效应，地球上的季节温差和昼夜温差会非常大，地球表面的平均温度不会是目前适宜的15℃，而是非常寒冷的-18℃。如果地球上的温度这么低，不适合人类居住，就不会有今天的人类文明。因此，自然温室效应对人类文明的发展意义重大。那么，为什么科学家们现在把温室效应视为一个重大的全球性环境问题呢？

工业革命以来，人类活动释放了大量温室气体，导致大气中温室气体浓度急剧增加。因此，大气中的温室效应日益加强。科学家将这种由人类活动引起的温室效应称为“增强型温室效应”，这正是全球环境科学家高度关注和担忧的温室效应。随着温室效应的日益加剧，全球平均气温势必逐年上升，最终导致全球变暖，从而产生一系列科学无法预测的全球气候问题。

人类活动是如何导致大气中温室气体浓度急剧增加的？人类进入工业化后，地下矿产能源被大量开发利用。在过去的30年里，煤炭、石油和天然气等化石燃料的燃烧每年释放约50亿吨二氧化碳，这令人惊讶。此外，大气中CO2增加还有一个主要原因，那就是大量原始森林树木被砍伐并作为燃料燃烧。每平方米森林可吸收约1.5公斤CO2，从而减少温室效应。而砍伐树木破坏性地将原本吸收大气二氧化碳的“蓄水池”变成了排放大气二氧化碳的“源头”。据世界粮农组织估计，每年约有12亿立方米的树木被砍伐和焚烧。这些树木会产生大量的CO2，可使大气CO2浓度增加至少0.4ppm每年都是。大气中CH4的增加也非常迅速，主要是由于世界范围内水稻种植面积的不断扩大和畜牧业的快速发展。人类和食草动物的肠道、粪便、沼泽和潮湿的洼地、被水淹没的稻田和化石燃料的燃烧都是大气CH4的重要来源。此外，当人们开采天然气和煤炭时，也会释放CH4进入大气层。大气N2O的增加主要是农田化学氮肥的投入和动物粪便的增加造成的，也与化石燃料燃烧和生物质燃烧的增加有关。大气中的N2O不仅具有温室效应，还能破坏臭氧层，增加到达地球表面的太阳紫外线强度，对皮肤造成伤害。

根据国际气候变化经济学的报告，如果人类保持目前的生活方式，到2100年全球平均气温将上升50%，上升4℃。如果全球气温上升4℃，地球南北极冰川将融化，海平面上升，全球40多个岛国将面临被淹没的危险。此外，世界上人口最集中的沿海城市也会遭受同样的命运，在这里居住的人口占世界人口的60%以上。如果全球气温上升4℃，全球数千万人的生活将陷入危机，甚至全球生态平衡将被打乱，最终导致全球范围内的大规模迁徙和冲突。

到目前为止，我们还没有找到最有效的解决方案，但我们应该尽最大努力减少温室气体排放，尽最大努力拯救我们的地球母亲和我们自己。然而，关键问题是找到可以替代化石燃料的新能源。比如太阳能、核能、地球内生能源、氢能、可再生能源等。然而，这是一个事实，我们人类必须努力工作，应用各种高科技手段来实现这一点。