辯證地看溫室效應

河北省遷安市第三中學（064400） 王明利

在上個世紀，全世界的平均溫度大約攀升了0.6℃，進入八十年代后，全球氣溫上升尤為明顯（如圖1所示）。近百年來全球的氣候正經歷一次以變暖為主要特征的顯著變化，它對世界和我國的生態系統和社會經濟產生了重大的影響。目前全球變暖問題已成為各國政府和科學界共同關心的重大問題。有人說溫室效應是全球變暖的罪魁禍首，更有人說全球變暖和溫室效應完全是一個概念。全球變暖能等同于溫室效應嗎？這樣說顯然不妥。我們應辯證地看溫室效應。溫室效應對人類的影響有利、有弊，而全球變暖僅屬于異常的溫室效應，屬于弊的一面。

圖1 1860年以來全球年平均氣溫的變化

溫室效應是大氣保溫效應的俗稱，是指透射陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應，就是太陽短波輻射可以透過大氣到達地面，而地面增溫后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。因其作用類似于栽培農作物的溫室，故名溫室效應。

全球變暖是由于人們焚燒化石礦物和森林火災等產生的二氧化碳等多種溫室氣體，這些溫室氣體對太陽輻射具有高透過性，而對地球放射的長波輻射具有高吸收性，符合“溫室效應”的原理，導致全球氣候變暖。

一、從時間尺度來說

溫室效應是地球存在溫室氣體（二氧化碳、氟氯烴、甲烷、低空臭氧、水蒸氣和氮氧化物氣體等）以來就存在的一種自然現象。全球變暖具有特定的時間，人類自誕生的二三百萬年來，一直和自然界和諧相處、相安無事。可是，工業革命開始之后，大量燃燒礦物燃料，向大氣排放了巨量的二氧化碳等溫室氣體，使地球大氣返還給地面的熱量日漸增多，也就是大氣溫室效應的增強導致了全球變暖。可以說全球變暖是溫室效應中的一個時間段（如圖2所示）出現的環境問題，這種全球變暖的環境問題可能會隨著能源消費結構的優化、經濟和社會的進步、人類環保意識和環保力度的增強，將來會逐漸緩解。

圖2 溫室效應和全球變暖發展簡圖

二、從成因分析

溫室效應的成因：太陽短波輻射大部分能透過大氣層到達地面，地面吸收太陽輻射能而增溫，同時地面又把熱量向外輻射，產生地面長波輻射（溫度越高，波長越短）；對流層大氣中的二氧化碳和水汽將絕大部分（75%—95%）地面輻射吸收，使大氣增溫；大氣增溫的同時，也向外放射出紅外線等長波輻射，大氣輻射除一小部分透過大氣射向宇宙外，大部分通過大氣逆輻射的形式將熱量返還給地面，這就在一定程度上起到了保溫作用（如圖3所示）。

圖3 溫室效應示意圖

全球變暖由自然和人為兩方面原因導致。自然原因：包括太陽活動、地球軌道參數的改變、地外物體的撞擊等，其中對太陽黑子活動影響的研究較多。最近100年以來的太陽黑子相對數也呈現一個增加的趨勢，與大氣中的二氧化碳的濃度值和全球變暖的趨勢基本吻合。人為因素：一方面人們在日常生產和生活中燃燒化石燃料釋放大量的二氧化碳等溫室氣體。溫室氣體的排放量不斷增加，引起溫室效應增強，使全球變暖；另一方面，砍伐森林、耕地減少等土地利用方式的改變，間接改變了大氣中二氧化碳等溫室氣體的濃度，也可使全球變暖。

從成因看，溫室效應是一種自然現象，強調自然原因。而全球變暖在一段時間中，由于二氧化碳等溫室氣體排放過多所造成溫室效應增強，主要是人為因素造成的溫度上升，全球變暖符合溫室效應的理論。全球變暖是溫室效應的一個案例，在特定的時間、特定的條件下，溫室效應會導致全球變暖，二者存在著很強的關聯性和因果關系。全球變暖必然同時存在溫室效應，但溫室效應不一定會引起全球變暖，可以說溫室效應是全球變暖的一個必要條件，全球變暖是溫室效應的一個充分條件。

三、從影響來看

從定義中我們能看出，溫室效應是一個中性詞，指的是大氣層中時刻存在的一種自然現象，有利、有弊；而全球變暖則是指一種有可能避免的大氣環境問題，是一種生態破壞。

溫室效應的利：溫室氣體使地球增溫的作用很像是玻璃溫室增溫一樣，地球如果沒有溫室效應，就不會有生命，溫室效應是保證生命體有適合生存的溫度環境的根本。根據理論計算，如果沒有地球大氣的溫室效應，全球地面平均溫度將是-18.5℃，而實際地表平均溫度為15℃，因此大氣溫室效應使地表平均溫度上升了33.5℃。溫室對大多數人來說并不陌生，每到冬季，農田里排排溫室和塑料大棚里春意盎然，碧綠鮮嫩的瓜果蔬菜花繁葉茂。為什么戶外冰天雪地，而溫室內卻溫暖如春呢？原來溫室頂棚和四周的玻璃（或塑料薄膜）能夠透進太陽光的短波輻射，而室內地面產生的長波輻射卻很少能穿透玻璃（或塑料薄膜），這樣熱量就被留在室內，因此溫室里的溫度比室外要高出許多。

全球變暖則是溫室效應的弊：全球變暖屬于異常的溫室效應，已經嚴重影響到地球的生態和環境，更是讓很多地區遭受前所未有的災難。全球變暖會對全球生態環境和社會經濟產生重大影響。

第一，全球變暖會引起海平面上升。這一方面是因為在氣溫升高的同時，海水溫度也隨之增高，海水因膨脹而導致海平面抬升；另一方面因極地增溫強烈，會造成部分極冰融化，引起海平面上升。海平面上升對沿海的低地國家及地區構成直接威脅。

第二，全球變暖會引起世界各地區降水和干濕狀況的變化。例如中緯度溫帶地區會因變暖后蒸發強烈而變得干旱，現在農業發達地區將會退化成草原；高緯度地區會因變暖而降水增加，變得適宜溫帶作物生長。盡管變暖對局部地區可能帶來一些好處，但從全球來說，人類社會為此調整經濟結構而付出的代價將遠遠高于可能得到的好處。

第三，全球變暖危害人類健康。（1）全球氣候變暖直接導致部分地區夏天出現超高溫，引發的心臟病及各種呼吸系統疾病，每年都會奪去很多人的生命，其中又以新生兒和老人的危險性最大。（2）全球氣候變暖導致臭氧濃度增加，低空中的臭氧是非常危險的污染物，會破壞人的肺部組織，引發哮喘或其他肺病。（3）全球氣候變暖還會造成某些傳染性疾病傳播。

此外，全球變暖使有些地區極端天氣、氣候事件（厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風暴、高溫天氣和沙塵暴等）出現的頻率與強度增加。全球氣候變暖還影響和破壞了生物鏈、食物鏈，導致物種減少甚至滅絕，破壞生態平衡。