全球变暖的原因是什么

根据从地质记录、冰芯样本和其他来源收集到的数据,地球的气候一直处于变化状态 。然而,自17世纪后期工业革命开始以来,世界气候一直在以前所未有的快速变化 。

全球变暖的原因是什么

文章插图
据美国宇航局(NASA)称,自1880年以来,全球平均气温上升了1.4华氏度(0.8摄氏度) 。据美国环境保护署(EPA)预测,未来100年气温将再上升2度至11.5华氏度(1.13摄氏度至6.42摄氏度) 。
一些人将全球变暖混为一谈,认为全球变暖是持续的、日益变暖的 。当全球温度升高时,它可能不会在单个位置转化为更高的温度 。“全球变暖很重要,因为它在规模上是如此持久和全球性,而且它带来了更极端的事件,如热浪——而不是因为它使每个地方都温暖 。”大气科学家亚当·索贝尔(AdamSobel)说,他是《风暴浪涌:飓风桑迪,我们的气候变化,以及过去和未来的极端天气》一书的作者 。
全球变暖的原因是什么

文章插图
  • 图注:飓风桑迪中的海上船只
除了热浪之外,全球气温的升高也对环境产生了巨大影响,如极地冰盖融化、海平面上升和助长危险和恶劣天气模式 。了解全球变暖的根本原因,是遏制全球变暖影响的第一步 。
温室效应
地球气候是太阳传入能量和辐射到太空的能量之间的平衡的结果 。
据美国宇航局地球观测站称,来袭的太阳辐射以可见光的形式撞击地球大气层,加上紫外线和红外辐射(人眼看不见) 。
紫外线 (UV) 辐射的能量水平高于可见光,红外 (IR) 辐射的能量水平较低 。太阳的一些传入辐射被大气、海洋和地球表面吸收 。
全球变暖的原因是什么

文章插图
  • 图注:太阳的不同种类辐射的波长及对应的颜色动态图
然而,大部分被反射到太空作为低能红外辐射 。为了保持地球温度的稳定,太阳辐射的传入量应大致等于离开大气层的红外辐射量 。根据美国宇航局的卫星测量,大气层辐射的热红外能相当于进入太阳能的59% 。
然而,随着地球大气的变化,离开大气层的红外辐射量也会发生变化 。据美国宇航局地球观测站称,自工业革命以来,煤、石油和汽油等石化燃料的燃烧大大增加了大气中的二氧化碳(CO2)含量 。在工业革命之前,在暖冰期,大气中二氧化碳的浓度徘徊在百万分之280(ppm)左右 。美国宇航局的图表显示了自那时以来这种温室气体的快速增长:2013 年,二氧化碳首次达到 400 ppm 。2017年4月,浓度在有记录以来首次达到410ppm 。斯克里普斯海洋学研究所CO2小组的负责人当时写道,除非温室气体排放大幅下降,否则到2035年,这一水平预计将达到450ppm 。
全球变暖的原因是什么

文章插图
  • 图注:自工业革命以来,煤、石油和汽油等石化燃料的燃烧大大增加了大气中的二氧化碳(CO2)含量 。
与其他气体如甲烷和一氧化二氮一样,二氧化碳就像毯子一样,吸收红外辐射并防止其离开大气层 。净效应导致地球大气和表面的逐渐升温 。这被称为"温室效应",因为温室中也有类似的过程:相对较高的高能紫外线和可见辐射穿透温室的玻璃墙和屋顶,但较弱的红外线不能穿过玻璃 。即使在最寒冷的冬季,被困的红外线也能使温室保持温暖 。
全球变暖的原因是什么

文章插图