全球变暖的原因.doc

地球变暖的原因 金石之言冰川消融，洪水泛滥，酷暑难耐，暴雪成灾，人类赖以生存的地球的气候环境正在日趋恶化，而造成这一恶果的原因普遍认为是二氧化碳等温室气体的温室效应。而京都议定书的签署和生效也已十多年，大多数国家共同签署了该协议并正在努力实施减排计划，但效果欠佳，地球变暖的脚步并没有得到有效迟滞。到底导致全球变暖的因素有哪些呢？使地球变暖的热从何来？只有找到原因，才能找到行之有效的应对办法。下面谈谈个人的看法，愿与大家共同探讨。一地球变暖的确切含义及其影响的空间范围地球变暖的确切含义是指地球表面附近空间的年平均气温升高了，其年平均升高值并不太大（大约只有零点几度，甚至更小），影响的垂直高度也不太高（估计地表以上3千米，地表以下10米）。其理由是：根据温度场的梯度分布规侓可推知，由于地表温度升高值较小，因而温度的升高随高度和深度的增加而快速递减，所以其影响的空间范围并不太大。二有关数据 1.来自太阳的数据太阳是地球的最大能量来源，其垂直照射功率达p0=1.352，地球受到太阳的总照射功率(p=p0)约为1.71014，这相当于人均（按70亿计算）拥有太阳的照射功率2.5104，远大于人类正常的能源消耗量。人类目前能源的消耗量应该不足此数据的万分之一，即2.5，这相当于人均日消耗60度电。因此，人类大量使用燃料并不是导致地球变暖的主要原因，这就否定了自己最初的观点。2.常见物质对太阳光的吸收率及其转化情况一般绿色植物对太阳光的吸收率约为10-20，并通过光合作用转化为化学能，属于冷能。裸露的地表、水泥地面对阳光的吸收率约为60，柏油路面的吸收率则更高，并且吸收的太阳能直接转化为内能（俗称热能），与温度有直接的关系。在正午阳光垂直照射的地区，每平方米面积每天受到的太阳辐射能相当于10度电，那么每平方米的水泥地面每天吸收太阳能并转化为内能高达6度电。一块100平方米的水泥地面一天吸收太阳能并转化为热能就相当于600度电，这至少相当于30个家庭的日常用电量；一个一万平方米的水泥地面，就相当于一个2500kw的发热场，或者说，一条双向四车道的水泥公路，每一千米的长度就相当于一个2500kw的发热场（即使年平均不小于1000kw）。3.使地表附近一千米范围内的空气温度升高1需要多少热量？根据，其中,/,R=6.4106m,h=1000m,.通过计算得1020J,这些热量相当于31013平方米的水泥地面在一天中吸收的热量，而这个面积约相当于地球表面积的百分之六。四地表温度高低的决定因素及人类消耗的能源的终极形式1.太阳能的吸收并转化为热是导致地表温度高低的决定性因素地表温度的高低主要取决于地面对太阳光的吸收然后转化为热能的多少，而吸收的多少与太阳光的照射功率、照射角度和照射时间有密切的关系。比如地球上白昼的温度差就是与太阳光的照射与吸收的不同有关；地球上不同地区一年四季的更迭主要就是太阳光照射的角度和照射时间不同，导致不同地区吸收的太阳能并转化为热的多少不同所造成的； 沙漠地区的昼夜温差大（白天高达数十度、夜晚低至零下几十度）也是跟太阳光的吸收有直接关系； 城市热岛效应主要是城市的水泥地面（或者说裸露的土地）的比例高于乡村所造成的。月球表面向阳的一面的温度可以高达一百多度，而背阳的一面的温度则低达零下一百多度也是跟太阳光的吸收密切相关的（太阳系的其它星球的情形也是差不多）。因此，地表温度的高低主要取决于太阳能的吸收并转化为热的多少。2.人类所使用的能源及其终极形式人类目前所利用的能源，绝大部分来自于太阳能，其中江河的水流能、风能、太阳能发电、太阳能热水器等是利用当今的太阳能；而人类所使用的天然气、煤、石油、可燃冰等矿产能源，则是远古时代的动植物储存的太阳能经过数亿年的地质变迁演变而成的。经人类利用后的能量的终极形式绝大部分变成了内能（属称热能，主要途径有燃烧生热、摩擦生热、由电生热），并且这种转化是不可逆的。五二氧化碳的功与过及全球变暖的危害1.二氧化碳等温室气体的作用正是由于空气中二氧化碳等温室气体的温室效应，才使地球成为一个温暖的星球，适合万物的孳生和繁衍，也才有了人类的诞生，因而二氧化碳的功不可没。二氧化碳等温室气体的作用就相当于衣服或被褥，本身并不产生热量，只有保暖的作用。关键是热量的产生才会影响到温度的高低，如果没有热量的产生，温室效应是起不了多大作用的。比如一个发高烧的病人，即使不穿衣服其体温也是偏高的；而一个死人，即使穿再多的衣服其尸温也不可能高于环境温度除非尸体在发生腐烂。二氧化碳等温室气体的浓度升高导致温室效应变强，就相当于衣服或被褥的厚度增加，保暖效果也提高，但不是导致地球变暖的最主要原因，导致地球变暖最主要原因是地面上产生热量的增多。2.导致二氧化碳含量升高的原因导致空气中二氧化碳的含量升高的主要原因有三：一是人类大量使用燃料，导致二氧化碳的排放增加；二是森林植被的破坏和减少，导致二氧化碳的吸收减少；三是温度升高导致物体释放所吸附的二氧化碳，三者的共同作用导致了空气中二氧化碳的含量升高。3.全球变暖的危害二氧化碳的温室效应导致全球变暖，致使水份蒸发加快，也使大气环流发生变化，从而引发暴雨、暴雪、洪水、飓风、干旱等创纪录的、极端异常的气候频繁出现，加快了湿地沼泽（包括水田）的干涸，导致草原的退化，森林的萎缩，甚至某些物种的灭绝。而湿地沼泽的干涸、草原的退化、森林的萎缩又进一步加剧了地球变暖的进程，陷入恶性循环，其后果将是灾难性的，人类正在为异常气候造成的损失而付出沉重的代价，甚至有可能危及人类的生存和繁衍。六导致地球变暖的因素 地球变暖，热从何来？主要来自太阳能的吸收并转化为热的多少。那么，具体有哪些因素可以导致地球吸收太阳能的功率变大进而导致发热功率增大呢？1.太阳活动异常，导致太阳的辐射功率变大。太阳也不是恒定不变的，其上面也在发生激烈变化，因而导致其辐射功率出现异常是完全可能的。研究发现，太阳辐射呈现不规则的周期性变化。若是由此原因引起，人类目前无力干预或改变这种状况。2.裸露的土地急剧增加是最主要原因。随着人口的增加，生产规模的扩大，生活条件的改善，房屋、厂房、道路、桥梁、运动场等的大量建设，使更多的土地裸露在阳光的直射之下，也就有更多的太阳能被吸收而直接转化为热能，从而使地表的温度升高。3.水体面积的减少为地球变暖推波助澜。由于水面对阳光有强煭的反射作用，自然就减少了对太阳光的吸收。水又是常见物质中比热最大的，同样的热量储存于等质量的水、泥土、空气中引起的温度升高是1:4:5，水的温度升高明显小于其它物质。同时，由于水的蒸发作用也可以吸收大量的热量而又不引起明显的温度升高，并可促进大气中水汽的循环。固态的水冰、雪的表面能强烈反射阳光，在融化时要吸收大量的热量，也能有效迟滞地球变暖的脚步。但冰川 、雪原的融化却会导致裸露的土地增加。尽管陆地上的水体面积所占的比例很小，但对陆地（尤其是内陆地区）的气候和温度的影响是显而易见的。4.森林植被的减少也是不容小觑的原因。植物的的覆盖可以减少太阳能转化为热能，植物的光合作用把太阳能转化为化学能储存起来。人类目前所使用的矿产能源就是远古时代动植物储存的太阳能转化而来的。大面积的森林、尤其是原始森林甚至可以影响和调节气候，从森林中吹出的是凉爽且湿润的风。森林植被的减少，一方面使更多的太阳能被吸收而转化为热能（内能），另一方面也减少了大气中二氧化碳的吸收而加剧温室效应，因此也是一个不容小觑的原因。5.人类大量使用燃料给地球变暖火上加油。人类大量使用燃料的结果除了排放更多二氧化碳以外，同时也产生更多的热量，直接加热了地表附近的空气层，再加上二氧化碳的温室效应，使地表的温度升高了。七地球变暖将成为必然的趋势由于经人类利用的能量的终极形式绝大部分转化为热能（燃烧生热、摩擦生热、由电生热），且在不断增加，再加上其它因素导致更多的太阳能转化为热，诸多因素的共同作用就相当于增大了地球的发热功率。而要维持地球的热平衡，其辐射功率也要变大。参照黑体辐射理论，其热辐射功率正比于热力学温度的四次方，只要地球上的生热功率变大，地球的温度就要升高，变暖将成为必然的趋势。八面对全球变暖，我们能做点什么人类的生活仍将继续，生活条件的改善和生活水平的提高仍将是人类不懈的追求。但我们应注意：在追求幸福时，不应破坏人类的生存环境，包括生态环境和气候环境。实施科学的发展策略，将有利于人类的繁衍和发展。为此提出几点粗浅的建议如下。1.在建设的同时，尽量做好绿化工作，以最大限度减少裸露土地的增加。如果能够做到建筑物的外墙上长满植物、屋顶绿化、让道路在树荫中穿行等，就能有效迟滞地球变暖的脚步。2.节能减排。一是减少能源的消耗所产生的热量，二是减少二氧化碳的排放，减弱温室效应。3.植树造林，保护绿水青山。植树造林有以下好处：蔽日栖物，吸碳放氧，吸尘净气，储能储水，固土阻风。现在的山洪、泥石流、山体滑波经常发生，就跟森林植被的破坏有很大的关系。4.最好的能源是太阳能的开发利用。一是取之不尽，二是清洁卫生，三是没有温室效应。因此，加强太阳能开发利用的研究，提高太阳能的利用方式和利用率，降低转化的成本成为当务之急。5.尽管人类的能源消耗量远小于太阳的照射功率，但增强环保意识，减少不必要的能源消