溫室效應

溫室效應是指透射陽光的密閉空間由於與外界缺乏熱對流而形成的保溫效應，即太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面增暖後放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。

如果沒有大氣，地表平均溫度就會下降到-23℃，而實際地表平均溫度為15℃，這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。大氣中的二氧化碳濃度增加，阻止地球熱量的散失，使地球發生可感覺到的氣溫升高，這就是有名的“溫室效應”。

世界上，宇宙中任何物體都輻射電磁波。物體溫度越高，輻射的波長越短。太陽表面溫度約6000K，它發射的電磁波長很短，稱為太陽短波輻射（其中包括從紫到紅的可見光）。地面在接受太陽短波輻射而增溫的同時，也時時刻刻向外輻射電磁波而冷卻。地球發射的電磁波長因為溫度較低而較長，稱為地面長波輻射。短波輻射和長波輻射在經過地球大氣時的遭遇是不同的：大氣對太陽短波輻射幾乎是透明的，卻強烈吸收地面長波輻射。大氣在吸收地面長波輻射的同時，它自己也向外輻射波長更長的長波輻射（因為大氣的溫度比地面更低）。其中向下到達地面的部分稱為逆輻射。地面接受逆輻射后就會升溫，或者說大氣對地面起到了保溫作用。這就是大氣溫室效應的原理。

大氣中每種氣體並不是都能強烈吸收地面長波輻射。地球大氣中起溫室作用的氣體稱為溫室氣體，主要有二氧化碳（CO2）、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟利昂以及水汽等。它們幾乎吸收地面發出的所有的長波輻射，其中只有一個很窄的區段吸收很少，因此稱為"窗區"。地球主要正是通過這個窗區把從太陽獲得的熱量中的70%又以長波輻射形式返還宇宙空間，從而維持地面溫度不變，溫室效應主要是因為人類活動增加了溫室氣體的數量和品種，使這個70%的數值下降，留下的餘熱使地球變暖的。

不過，CO2等溫室氣體雖然吸收地面長波輻射的能力很強，但它們在大氣中的數量卻極少。如果把壓力為一個大氣壓、溫度為0℃的大氣狀態稱為標準狀態，那麼把地球整個大氣層壓縮到這個標準狀態，它的厚度是8000米。大氣中CO2的含量是355ppm，即百萬分之355，把它換算成標準狀態，將是2.8米厚。在8000米厚的大氣中就占這2.8米厚這一點點。甲烷含量是1.7ppm，相應是1.4厘米厚。臭氧濃度是400ppb（ppb為ppm的千分之一），換算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb，2.5毫米厚。氟里昂有許多種，但大氣中含量最多的氟里昂12也只有400ppt（ppt又為ppb的千分之一），換算到標準狀態只有3微米。由此可見大氣中溫室氣體之少。也正因為如此，所以人為釋放如不加限制，便很容易引起全球迅速變暖。

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觀測資料后，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，美國斯克里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。由於夏威夷島位於北太平洋中部。，因而可以認為它不受陸地大氣污染影響，觀測結果有可靠性。

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，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。

甲烷是僅次於CO2的重要溫室氣體。它在大氣中的濃度雖比CO2少得多，但增長率則大得多。據聯合國政府間氣候變化委員會（IPCC）1996年發表的第二次氣候變化評估報告（《報告》），從1750-1990年共240年間CO2增加了30%，而同期甲烷卻增加了145%。甲烷也稱沼氣，是缺氧條件下有機物腐爛時產生的。例如水田，堆肥和畜糞等都會產生沼氣。一氧化二氮又稱笑氣，因為吸入一定濃度的這種氣體後會引起面部肌肉痙攣，看上去像在發笑一樣。主要是使用化肥，燃燒化石燃料和生物體所產生。大氣中的臭氧含量，在平流層中雖有減少，但在對流層中是增加的，這在後面還要專門談到。氟里昂氣體是氯、氟和碳的化合物；自然界里本不存在，完全是人類製造出來的。由於它的融點和沸點都比較低，不燃，不爆，無臭，無害，穩定性極好，因此廣泛用來製造製冷劑、發泡劑和清潔劑等。地球大氣中濃度最高的氟里昂12和氟里昂11含量雖都極少，但過去增長率卻很高，都是年增5%。由於它劇烈破壞大氣臭氧層，根據1987年國際《蒙特利爾議定書》它在大氣中的濃度從21世紀初開始可望逐漸減少。

應當說明，CO2以外的其他溫室氣體在大氣中的濃度雖比CO2小得多，有的要小好幾個量級，但它們的溫室效應作用卻比CO2強得多。因此它們對大氣溫室效應的貢獻，根據IPCC第二次《報告》，都只比CO2低一個量級。如果說它們對地球大氣溫室效應的總貢獻和CO2相比，在1960年以前還是很小的話，那麼不久的將來便會和CO2並駕齊驅以至超過CO2，這是不可忽視的。

2018年4月2日，美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員首次直接證明了甲烷導致地球表面溫室效應不斷增加。

溫室效應主要是由於現代化工業社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，產生的和大量排放的汽車尾氣中含有的二氧化碳氣體進入大氣造成的。

溫室有兩個特點：1.室內溫度高，2.不散熱。

生活中我們可以見到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來做溫室，是讓太陽光能夠直接照射進溫室，加熱室內空氣，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不讓室內的熱空氣向外散發，使室內的溫度保持高於外界的狀態，以提供有利於植物快速生長的條件。之所以稱這一效應為溫室效應，亦與此原理有關。

溫室氣體有效地吸收地球表面、大氣本身相同氣體和雲所發射出的紅外輻射。大氣輻射向所有方向發射，包括向下方的地球表面的放射。溫室氣體則將熱量捕獲於地面- - 對流層系統之內。這被稱為“自然溫室效應”。大氣輻射與其氣體排放的溫度水平強烈耦合。在對流層中，溫度一般隨高度的增加而降低。從某一高度射向空間的紅外輻射一般產生於平均溫度在-19℃的高度，並通過太陽輻射的收入來平衡，從而使地球表面的溫度能保持在平均1 4 ℃。溫室氣體濃度的增加導致大氣對紅外輻射不透明性能力的增強，從而引起由溫度較低、高度較高處向空間發射有效輻射。這就造成了一種輻射強迫，這種不平衡只能通過地面 對流層系統溫度的升高來補償。這就是“增強的溫室效應”。如果大氣不存在這種效應，那麼地表溫度將會下降約33度或更多。反之，若溫室效應不斷加劇，全球溫度也必將逐年持續升高。

自十九世紀以來的100年間全球地表氣溫上升或0.2一0.69℃。從1880一1998年間119年的資料看，全球變暖的趨勢為0.53℃/100a。150年來在威絲康星和日本等各地方記錄下來的湖面結冰和融化的時間變化為全球變暖提供了進一步的證據。在1946一1995年這些湖泊的結冰時間晚了9.5d而融化時間提早了8.6d，在這一期間，平均氣溫上升了1.8℃。氣候變暖主要發生在本世紀20年代到40年代以及70年代中期以來的兩個時期。進人80年代以來全球溫度的上升有加速的趨勢，90年代后的1990年、1995年、1997年和1998年全球平均溫度數次創歷史最高記錄，過去的10年是自1659年開始記錄氣象以來北半球最暖的10年。一般而言，全球變暖呈現較大的區域差異，高緯度地區的增溫大於低緯地區，陸地變暖比海洋明顯[9]。據預測下世紀全球年平均氣溫將升高1.5- 4.59℃，北半球中高維地區溫度將升高5一10℃，全球氣溫將以0.39C/l0a(0.2-0.5℃)的速度增加，這將使全球平均氣溫在2025年增加1.0℃、下世紀末增加3.0℃。速度之快是過去十萬多年來最高的。儘管對增溫幅度的預測不盡相同，但可以肯定的是未來全球氣溫將是不斷升高的趨勢。

在2006年公布的氣候變化經濟學報告中顯示，如果我們僅以2006年的生活方式，到2100年全球氣溫將有50%的可能會上升4攝氏度多。同時，英國《衛報》表示，氣溫如果這樣升高就會打亂全球數百萬人的生活，甚至全球的生態平衡，最終導致全球發生大規模的遷移和衝突。

①全球變暖

溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射放射到太空外，地球的氣候因此需要轉變來使吸取和釋放輻射的份量達至新的平衡。這轉變可包括‘全球性’的地球表面及大氣低層變暖，因為這樣可以將過剩的輻射排放出外。雖然如此，地球表面溫度的少許 上升可能會引發其他的變動，例如：大氣層雲量及環流的轉變。當中某些轉變可使地面變暖加劇（正反饋），某些則可令變暖過程減慢（負反饋）。利用複雜的氣候模式，‘政府間氣候變化專門委員會’在第三份評估報告估計全球的地面平均氣溫會在2100年上升1.4至5.8℃。這預計已考慮到大氣 層中懸浮粒子傾於對地球氣候降溫的效應與及海洋吸收熱能的作用（海洋有較大的熱容量）。但是，還有很多未確定的因素會影響 這個推算結果，例如：未來溫室氣體排放量的預計、對氣候轉變的各種反饋過程和海洋吸熱的幅度等等。

②地球上的病蟲害增加

溫室效應可使史前致命病毒威脅人類，美國科學家發出警告，由於全球氣溫上升令北極冰層融化，被冰封十幾萬年的史前致命病毒可能會重見天日，導致全球陷入疫症恐慌，人類生命受到嚴重威脅。紐約錫拉丘茲大學的科學家在最新一期《科學家雜誌》中指出，早前他們發現一種植物病毒TOMV，由於該病毒在大氣中廣泛擴散，推斷在北極冰層也有其蹤跡。於是研究員從格陵蘭抽取 4塊年齡由 500至14萬年的冰塊，結果在冰層中發現TOMV病毒（Tomato Masaic Virus 番茄花葉病毒紐）。研究員指該病毒表層被堅固的蛋白質包圍，因此可在逆境生存。

這項新發現令研究員相信，一系列的流行性感冒、小兒麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰塊深處，人類對這些原始病毒尚無抵抗能力，當全球氣溫上升令冰層融化時，這些埋藏在冰層千年或更長的病毒便可能會復活，形成疫症。科學家表示，雖然他們不知道這些病毒的生存希望，或者其再次適應地面環境的機會，但肯定不能抹煞病毒捲土重來的可能性。

③海平面上升

假若‘全球變暖’正在發生，有兩種過程會導致海平面升高。第一種是海水受熱膨脹令水平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南 極洲上的冰塊溶解使海洋水份增加。預期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之間。

全球暖化南太小島即將沒頂，全球暖化使南北極的冰層迅速融化，海平面上升對島嶼國家和沿海低洼地區帶來的災害是顯而易見的，突出的是：淹沒土地，侵蝕海岸。全世界島嶼國家有40多個，大多分佈在太平洋和加勒比海地區，地理面積總和約為77萬平方公里，人口總和約為4300萬，依據《聯合國海洋法公約》有關規定，這些島國將負責管理佔地球表面1/5的海洋環境，其重要戰略地位是不言而喻的。儘管這些島國人均國民產值普遍較高，但極易遭受海洋災害毀滅性的打擊，特別是全球氣候變暖海平面上升的威脅最為嚴重，很多島國的國土僅在海平面上幾米，有的甚至在海平面以下，靠海堤圍護國土，海平面上升將使這些國家面臨淹沒的危險。

沿海區域是各國經濟社會發展最迅速的地區，也是世界人口最集中的地區，約佔全世界60%以上的人口生活在這裡。各洲的海岸線約有35萬公里，其中近萬公里為城鎮海岸線，海平面上升這些地區將是首當其衝的重災區。據有關研究結果表明，當海平面上升1米以上，一些世界級大城市，如紐約、倫敦、威尼斯、曼谷、悉尼、上海等將面臨浸沒的災難；而一些人口集中的河口三角洲地區更是最大的受害者，特別是印度和孟加拉間的恆河三角洲、越南和柬埔寨間的湄公河三角洲，以及我國的長江三角洲、珠江三角洲和黃河三角洲等。據估算當海平面上升1米時，我國沿海將有12萬平方公里土地被淹，7千萬人口需要內遷；在孟加拉國將失去現有土地的12%，占人口總量的1/10將出走；佔世界海岸線15%的印度尼西亞，將有40%的國土受災；而工業比較集中的北美和歐洲一些沿海城市也難倖免。

④土地沙漠化

土地沙漠化是一個全球性的環境問題。有歷史記載以來，中國已有1200萬公頃的土地變成了沙漠，特別是近50年來形成的“現代沙漠化土地”就有500萬公頃。據聯合國環境規劃署（UNEP）調查，在撒哈拉沙漠的南部，沙漠每年大約向外擴展150萬公頃。全世界每年有600萬公頃的土地發生沙漠化。每年給農業生產造成的損失達260億美元[1,2,3]。從1968年到1984年，非洲撒哈拉沙漠的南緣地區發生了震驚世界的持續17年的大旱，給這些國家造成了巨大經濟損失和災難，死亡人數達200多萬[3]。沙漠化使生物界的生存空間不斷縮小，已引起科學界和各國政府的高度重視。之前我們提出，氣候變冷和構造活動變弱是沙漠化的主要原因，人類活動加速了沙漠化的進程。中國科學家對羅布泊的科學考察提供了不可辯駁的證據。

⑤缺氧

溫室氣體的摩爾質量均大於氧氣，世界各國將地球內部的能量開採使用后，地球上最終的環境狀態將會與地球在10億年前的情況類似，屆時野生動物與人類都將無法生存。

全球有超過一半人口居住在沿海100公里的範圍以內，其中大部分住在海港 附近的城市區域。所以，海平面的顯著上升對沿岸低洼地區及海島會造成嚴重的經濟損害，例如：加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。

①農業

實驗證明在CO2高濃度的環境下，植物會生長得更快速和高大。但是，‘全球變暖’的結果可能會影響大氣環流，繼 而改變全球的雨量分佈與及各大洲表面土壤的含水量。由於未能清楚了解‘全球變暖’對各地區性氣候的影響，以致對植物生態所產生的轉變亦未能確定。

2011年5月，美國史丹福大學（Stanford University）發表由洛克菲勒基金會（RockefellerFoundation）贊助的溫室效應（GlobalWarming）研究指出，美國、加拿大及墨西哥的農產品，在全球氣溫上升之中，自1980年到2011年為止所受到影響不大。這是美國首次發表大氣溫度對農作物生產相關的研究報告。報告刊登在最新一Science Express雜誌。

史丹福大學地球環境系統助教羅貝爾（David Lobell）表示，研究從1980年開始監看溫室效應與農作物生產之間的關係。研究指出，自1980年以來，全球小麥生產下降了5.5%，玉米生產下降4%，全球稻米和黃豆則沒有受到太大影響。

羅貝爾指出，美國是全球最大的玉米及黃豆生產國，約佔全球生產的40%，過去30年間並沒有受到太大的溫室效應影響。羅貝爾強調：“到目前為止沒受到影響，未來十年則很難說。”

羅貝爾表示，美國之外的地區如俄羅斯、法國、印度等國家的小麥；中國和巴西的玉米產量，在過去30年間的生產都下降。美國生產玉米及黃豆地區沒有受到溫室效果的影響，引起氣候學家高度的興趣，研究為何會不受到影響。「科學家重新檢討溫室效應在全世界不同地區造成的影響，探討是否有其它原因造成溫室效應。」

羅貝爾指出，根據“全球政府互聯氣候研究”（IPCC）自1950年開始的研究，地球氣溫平均每十年上升攝氏0.13度。IPCC預測未來20到30年間，氣溫上升的更快，“如果這項預測屬實，美加地區的農作物生產也將受到影響。”

報告同時指出，因溫室效應影響而減少的生產，使全球農作物價格自1980年到2011年為止上升了20%。

②海洋生態

沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類，尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變咸可會減少淡水魚的品種數目，相反該地區海洋魚類的 品種也可能相對增多。至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。

③水循環

全球降雨量可能會增加。但是，地區性降雨量的改變則仍未知道。某些地區可有更多雨量，但有些地區的雨量可能會減少。此外，溫度的提高會增加水份的蒸發，這對地面上水源的運用帶來壓力。

科學家預測：如果地球表面溫度繼續升高，到2050年全球溫度將上升2－4℃，南北極地冰山將大幅度融化，導致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹於水中，其中包括幾個著名的國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。

④男女比例失調

高溫環境容易創造男寶寶，低溫環境容易創造女寶寶。研究人員比較擔心的是，在全球溫度日益增高的溫室效應下，男寶寶出生的機率會越來越高，可能會造成男女比例的失衡。

過去的研究早就發現，小老鼠和小蝙蝠的性別、出生時間、與環境溫度有相當密切的關連性。為了找出人類寶寶的性別與環境溫度的關係，德國研究人員則是針對1946-1995年間的出生記錄進行追蹤，並且對照當地的溫度變化。結果發現，當地的四月到六月是男寶寶出生最多的月份，十月則是男寶寶出生最少的月份。

進一步的分析顯示，受精卵結合前一個月的環境溫度，也就是男生與女生在性行為發生前的一個月所處環境的溫度，是影響寶寶性別的重要因素。高溫環境容易創造男寶寶，低溫環境容易創造女寶寶。

溫度之所以會影響寶寶性別，研究人員的假設是：高溫會影響精子的X染色體，讓女寶寶不容易出生；低溫會影響精子的Y染色體，讓男寶寶不容易出生。

另一個假設則是：溫度越高、做愛的慾望越強。高溫的環境會刺激男女性行為頻率的增加，也使得女性更容易受孕。

其它的研究則是認為，帶有Y染色體的精子，游得比較快；但是帶有X染色體的精子，比較強壯。所以在性行為頻繁的狀況下，帶有Y染色體的精子比較容易與卵子結合，生出男寶寶。但是在性行為減少的狀況下，帶有X染色體的精子比較容易等到與卵子結合的機會，更容易生出女寶寶。

⑤農地積水瘧疾肆虐

穿著傳統服飾向來樂天知命的卡特瑞島人，幾百年來遺世獨立，始終保持著傳統生活模式，但他們卻因人類對環境的破壞造成全球暖化，令他們將面臨被海水淹沒的命運。卡特瑞島環保人士保羅塔巴錫說：“他們已經持續被海洋力量攻擊，還有持續不斷的洪水，原有的地區都被改變了，被破壞殆盡，幾乎所有的地方都被海水淹沒了。”

不堪的是，招致蚊子蒼蠅叢生，瘧疾肆虐。

⑥亞馬遜雨林逐漸消失

而位於南美洲、全世界面積最大的熱帶雨林——亞馬遜雨林正漸漸消失，讓全球暖化危機雪上加霜。

號稱地球之肺的亞馬遜雨林涵蓋了地球表面5%的面積，製造了全世界20%的氧氣及30%的生物物種，由於遭到盜伐和濫墾，亞馬遜雨林正以每年7700平方英里的面積消退，相當於一個新澤西州的大小，雨林的消退除了會讓全球暖化加劇之外，更讓許多只能夠生存在雨林內的生物，面臨滅種的危機，在過去的40年，雨林已經消失了兩成。

⑦新的冰川期來臨

全球暖化還有個非常嚴重的後果，就是導致冰川期來臨。

南極冰蓋的融化導致大量淡水注入海洋，海水濃度降低。“大洋輸送帶”因此而逐漸停止：暖流不能到達寒冷海域；寒流不能到達溫暖海域。全球溫度降低，另一個冰河時代來臨。北半球大部被冰封，一陣接著一陣的暴風雪和龍捲風將橫掃大陸。

最終危害：可能會造成恐龍時代的再次降臨！

⑧溫室氣體排放達臨界值

據國際能源機構估計，2010年有將近306億噸二氧化碳被“灌入”大氣中，在2009年時二氧化碳的含量就已經達到另人擔憂的1.6Gt，按照2010年的二氧化碳生產率，不久將會達到“危險氣候變化”臨界值，到時候全球氣溫將會上升2攝氏度，這種趨勢是不可避免的了。據國際能源署（IEA）的權威經濟學者表示，保持溫度上升低於2攝氏度已經成為一個十分具有挑戰性的事情，而且前景非常令人擔憂。

迄今為止，我們無法提出有效的解決對策，但是退而求其次，至少應該想盡辦法努力抑制排放量的增長，不可聽天由命任憑發展。

因此我們竭盡所能採取對策，盡量抑制上升的趨勢。國際輿論也在朝此方向不斷進行呼籲，而各國的研究機構亦已提出各種具體的對策方案。

● 全面禁用氟氯碳化物

實際上全球正在朝此方向推動努力，是以此案最具實現可能性。倘若此案能夠實現，對於2050年為止的地球溫暖化，根據估計可以發揮3%左右的抑制效果。

● 保護森林的對策方案

今日以熱帶雨林為主的全球森林，正在遭到人為持續不斷的急劇破壞。有效的因應對策，便是趕快停止這種毫無節制的森林破壞，另一方面實施大規模的造林工作，努力促進森林再生。由於森林破壞而被釋放到大氣中的二氧化碳，根據估計每年約在1～2gt.碳量左右。倘若各國認真推動節制砍伐與森林再生計劃，到了2050年，可能會使整個生物圈每年吸收相當於0.7gt.碳量的二氧化碳。具結果得以降低7%左右的溫室效應。

● 汽車燃料的改善

日本汽車在此方面已獲技術提升，大幅改善昔日那種耗油狀況。但在美國等地，或許是因油藏豐富，對於省油設計方面，至今未見有何明顯改善跡象，仍舊維持過度耗油的狀況。因此，該地區生產的汽車在改善燃油設計方面，具有充分發揮的餘地。由於此項努力所導致的化石燃料消費削減，估計到了2050年，可使溫室效應降低5%左右。

● 改善能源使用效率

要改善其他各種場合的能源使用效率。今日人類生活，到處都在大量使用能源，其中尤以住宅和辦公室的冷暖氣設備為最。因此，對於提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善餘地，這對2050年為止的地球溫暖化，預計可以達到8%左右的抑制效果。如此一來，或許可以促使生產廠商及消費者在使用能源時有所警惕，避免作出無謂的浪費。而其稅金收入，則可用於森林保護和替代能源的開發方面。

● 對化石燃料的限制

任何化石燃料一經燃燒，就會排放出二氧化碳來。惟其排放量會因化石燃料種類而有不同。由於天然瓦斯的主要成分為甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤炭、石油為低。同樣是要產生一千卡的熱量，煤炭必須排放相當於0.098公克碳量的二氧化碳；這在石油則為0.085公克；若是換成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

因此，有人提案依照天然瓦斯、石油、煤炭的順序予以加重課稅。譬如生產方面，要對二氧化碳排放量較高的煤炭，以能量換算，每十億焦耳課稅0.5美元，而對天然瓦斯則只課稅0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料課稅愈重。至於消費方面的情形亦復加此，其課稅比例在煤炭訂為23%，在天然瓦斯訂為13%。

當然，現今階段只不過是有這麼一個構想而已。但若果真付諸實行，可望對於2050年為止的地球溫暖化，提供大約5%的抑制效果。

● 鼓勵使用天然瓦斯

鼓勵使用天然瓦斯作為主要能源。因為天然瓦斯較少排放二氧化碳。日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案則是希望更進一步推廣這種運動。惟其抑制溫暖化的效果並不太大，頂多只有1%的程度左右。

● 汽機車的排氣限制

由於汽機車的排氣中，含有大量的氮氧化物與一氧化碳，因此希望減少其排放，這可以對到2050年為止的溫暖化，分擔2%左右的抑制效果。

● 鼓勵使用太陽能

譬如推動所謂“陽光計劃”之類。這方面的努力能使化石燃料用量相對減少，因此對於降低溫室效應具備直接效果。不過，就算積極推動此項方案，對於2050年為止的溫暖化，只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人們的期待。

● 開發替代能源

利用生物能源(Biomass Energy）作為新的乾淨能源。亦即利用植物經由光合作用製造出來的有機物充當燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。

● 設法挖掘海洋吸收碳的潛力

作為地球上最大的碳吸收劑載體，海洋大約吸收了人類碳排放量的三分之一，減少了大氣中的含量，延緩了氣候變化。其能力很大，潛力也很大。海洋中還存在大面積的“荒漠化”區域，區域內海水中生物量很少，在這些區域，可設法，如利用海水溫差、風能或波浪能發電，將富含營養的低溫深層海水抽到海面，可大大促進浮游生物的繁殖，人為營造大量的海洋牧場，進而提高魚、蝦、貝類等的產出，它們死後，部分屍體會沉入海底，這就相當於增加了海洋吸收碳的能力。這是非常困難問題。總之那些化學能是出自太陽能非常有限無法滿足人類社會向前進步的需要。

此外，溫室氣體源，進行分類，煤炭，石油，天然氣等，都是地球表面上的植物把他們固定的固態形狀以後，再被大規模地殼運動帶到地下去經過長期埋藏以後演變的。其中的煤炭極有可能是植物的屍體，石油極有可能是動物的屍體。所以石油、天然氣、煤炭都是絕對不可再生能源。可燃冰在太陽沒有熄滅之前是可再生能源。

燃燒生物能源也會產生二氧化碳，這點固然是和化石燃料相同，不過生物能源系從大自然中不斷吸取二氧化碳作為原料，故可成為重覆循環的再生能源，達到抑制二氧化碳濃度增長的效果。

“溫室效應”是指地球大氣層上的一種物理特性。假若沒有大氣層，地球表面的平均溫度是-18℃。這溫度上的差別是由於一類名為溫室氣體所引致，這些氣體吸收紅外線輻射而影響到地球整體的能量平衡。在現況中，地面和大氣層在整體上吸收太陽輻射後能平衡於釋放紅外線輻射到太空外。但受到溫室氣體的影響，大氣層吸收紅外線輻射的份量多過它釋放出到太空外，這使地球表面溫度上升，此過程可稱為‘天然的溫室效應’。但由於人類活動釋放出大量的溫室氣體，結果讓更多紅外線輻射被折返到地面上，加強了“溫室效應”的作用。

太陽總輻射量（240W/㎡）和紅外線的釋放量應要均等。其中約三分之一（103W/㎡）的太陽輻射會被反射而餘下的會被地球表面所吸收。此外，大氣層的溫室氣體和雲團吸收及再次釋放出紅外線輻射，使到地面更暖，高出約33℃。

地球孕育了人類，人類也在不斷地改造地球。人類的發展史，歸根結底是人類艱苦奮鬥的創業史。在創業過程中，人們利用各種能源賴以生存，同時也給他們帶來了不同程度的破壞。有人預言，人類最終是毀滅在自己創造的文明中。“資源短缺”已成為廣大群眾一個十分關注的問題。總有一天能源會被我們用盡，人類就無法生存。如今，許多人們不懂得如何珍惜僅有的能源。大量用水、用電，許多破壞臭氧層的物品也消耗飛速，排放的廢氣已經多得難以讓人想象……造成這一切後果的是誰？就是我們人類。要做到節能減排，就要從小事做起，人人動起手來，創建美好的家園。以下幾點為可行的建議：

一、節約電能。要注意隨手關燈，可以使用高效節能燈泡。據美國的能源部門估計，使用高效節能燈泡代替傳統電燈泡，就能避免四億噸二氧化碳被釋放。除了電燈，在使用其它電器方面也要注意，盡量選擇低消耗節能產品，不用電器時要切斷或關掉電源，冰箱則讓它處於無霜狀態。夏季天氣不算十分炎熱時，最好用扇子或電風扇代替空調。使用空調時，不要把溫度調得太低，26℃左右就行了。

二、節約水資源。許多廢水都可以循環使用。洗臉、洗手、洗菜、洗澡、洗衣服的水都可以收集起來擦地板、沖廁所、澆花等。淘米水則是很好的去污劑，可以留下來洗碗筷。沾了油的鍋和盤子要先用用過的餐巾紙擦乾淨，洗起來節水有方便，還可以少用洗潔精，減少水污染。

三、節約用紙。紙張的循環再利用，可以避免從垃圾填埋地釋放出來的沼氣，還能少砍伐樹木。據統計，回收一噸廢紙能產生800千克的再生紙，可以少砍17棵大樹，節約用紙就是保護森林資源，保護環境。

四、減少廢氣排放。交通廢氣和工業廢氣是生活廢氣的主要來源。我們出門盡量乘坐公共汽車或計程車，還可以騎自行車，盡量少乘坐私家車。工廠里的燃燒垃圾、生產商品等而產生的大量滾滾的濃煙瀰漫在城市裡。他們應該把廢氣經過加工和過濾，再排放出來就可以減少污染。植物可以吸收二氧化碳，然後釋放出氧氣，所以我們要大量的種樹，尤其是在公路旁。

五、垃圾分類處理。垃圾分類可以回收寶貴的資源，同時減少填埋和焚燒垃圾所消耗的能源。例如：廢紙被直接送到造紙廠，用以生產再生紙；飲料瓶、罐子和塑料等一次性物品也可以送到相關的工廠，成為再生資源；家用電器可以送到專門的廠家進行分解回收。家裡可以準備不同的垃圾袋，分別收集廢紙、塑料、包裝盒等，每天進行垃圾分類和回收，盡量做到“變廢為寶”。全球變暖給我們敲響了警鐘，地球正面臨著巨大的挑戰。保護地球，就是保護我們的家。讓我們行動起來，節能減排，挽救地球家園的命運，維護人類的一個繼續生存的未來。

中科院大氣物理研究所王庚辰研究員：鼓勵大膽設想 推動科技創新

21世紀大家都在提倡低碳生活、低碳經濟，但說起來容易做起來難，它需要科學技術的支持。減少溫室效應的增加量，最重要的就是減少溫室氣體排放。但是總的來說，減少溫室氣體排放是一個涉及到方方面面的複雜問題，它涉及到全世界的各個國家。減少溫室氣體排放除了一些科學技術上的問題以外，還涉及到國家的發展等國家利益問題。我國飛速發展，有很大的能源需求。而能源從哪裡來？無疑是煤、油、天然氣等。本世紀，像核能等其他清潔能源的使用程度及範圍還是很小的，絕大部分還是靠化石燃料的燃燒。

我國一直在提倡產業結構的變化，從科學的角度來說這是很正確的方針，依靠產業結構的優化來減少溫室氣體的排放，特別是減少二氧化碳的排放，是一條減緩溫室效應增加的有效途徑。與此同時，建議政府部門應當逐步出台相應的激勵和約束政策，要把提倡低碳生活方式，鼓勵大家綠色出行等等落到實處。此外，政府部門也應當鼓勵專家和社會各界人士積極建言獻策，其中包括鼓勵類似“建立大氣屏蔽層”這樣的大膽的設想，隨著科學技術的不斷發展，人們對客觀世界的認識也會不斷深化，人們總是會不斷創新，不斷提出新的設想，以推動科學技術的發展，造福人類。

全球海平面的上升將直接淹沒人口密集、工農業發達的大陸沿海低地地區，因此後果十分嚴重。1995年11月在柏林召開的聯合國《氣候變化框架公約》締約方第二次會議上，44個小島國組成了小島國聯盟，為他們的生存權而呼籲。

此外，研究結果還指出，CO2增加不僅使全球變暖，還將造成全球大氣環流調整和氣候帶向極地擴展。包括中國北方在內的中緯度地區降水將減少，加上升溫使蒸發加大，因此氣候將趨乾旱化。大氣環流的調整，除了中緯度乾旱化之外，還可能造成世界其他地區氣候異常和災害。例如，低緯度颱風強度將增強，颱風源地將向北擴展等。氣溫升高還會引起和加劇傳染病流行等。以瘧疾為例，過去5年中世界瘧疾發病率已翻了兩番，全世界每年約有5億人得瘧疾，其中200多萬人死亡。

但是，溫室效應也並非全是壞事。因為最寒冷的高緯度地區增溫最大，因而農業區將向極地大幅度推進。CO2增加也有利於植物光合作用而直接提高有機物產量。還有論文指出，在中國和世界歷史時期中溫暖期多是降水較多、乾旱區退縮的繁榮時期，等等。

當然，在大氣溫室效應這個問題上，也有不同意見。例如，有些科學家認為數值模式還不成熟，計算結果過於誇大；百年升高0.3℃-0.6℃屬於正常氣候變化，不能證明是大氣溫室效應所造成，等等。當然這是少數人的意見。儘管如此，但對於大氣中CO2濃度和全球溫度正迅速增加，以及溫室氣體增加會造成全球變暖的原理，都是沒有爭論的事實。我們如果等到問題發展到了人類可以明顯感知的水平，這時候往往已經難以逆轉，那麼就為時已晚。因此必須引起高度重視，以便採取對策，保護好人類賴以生存的大氣環境。