二氧化碳與溫室效應

 
2017/05/03 馬瑋謙 | 國立成功大學資源工程學系
全球暖化導致地球溫度上升(圖片來源:撰稿團隊取自Theo HeimannAFPGetty) 自十八世紀工業革命以來,人類不斷的大量製造二氧化碳,導致系統失衡(圖片來源:由世新大學「二氧化碳與能源發展科普推廣計畫」製作) 全球二氧化碳濃度近十年來變化量(圖片來源:NASA全球氣候變遷官網)2006至2016年全球二氧化碳濃度上升量為25ppm,2016年10月數值為404.93ppm
  • 全球暖化導致地球溫度上升(圖片來源:撰稿團隊取自Theo HeimannAFPGetty)
  • 自十八世紀工業革命以來,人類不斷的大量製造二氧化碳,導致系統失衡(圖片來源:由世新大學「二氧化碳與能源發展科普推廣計畫」製作)
  • 全球二氧化碳濃度近十年來變化量(圖片來源:NASA全球氣候變遷官網)2006至2016年全球二氧化碳濃度上升量為25ppm,2016年10月數值為404.93ppm
 

全球的溫室效應現象,在各地都能看見災情,其中最關鍵的影響就是「溫室氣體」,自然界的溫室氣體包括水蒸氣(H2O),所造成的溫室效應占了總體的60-70%,其次才是二氧化碳,約占了26%,還有農業、畜牧業產生的甲烷(CH4)與氧化亞氮(N2O),臭氧(O3)以及人造溫室氣體氯氟碳化物(CFCs)、全氟碳化物(PFCs)、氫氟碳化物(HFCs,含氯氟烴HCFCs及六氟化硫SF6)等。自十八世紀工業革命以來,人類不斷的大量製造二氧化碳,各項人為活動例如工廠的生產行為以及汽機車所排放的廢氣等,導致空氣中的二氧化碳含量有日益增加的趨勢。根據美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)發佈的最新數據顯示,全球的二氧化碳濃度,也就是在大氣中所佔的體積比例,從2006年至2016,短短10年時間已上升約25ppm,在2016年的10月到達了404.93ppm(1ppm為百萬分之一)的高峰,也許這樣的數值,你並不震驚,但往往就在這百萬分之幾的改變,對人類、對摯愛的親朋好友,甚至是自己,都因整個氣候變遷,而造成生活上的不便、重則生命的影響,例如:因冬天氣候的不穩定,一下冷一下熱,造成急性猝死的現象,在新聞上是屢屢可見的!

 

還有哪裡也在製造二氧化碳?

 

二氧化碳(CO2),是空氣中常見的化合物,由碳原子與兩個氧原子經由共價鍵的連接所組合而成,在常壓狀態下為無色無味,不助燃、不可燃氣體,其來源主要可以分為自然因素和人為因素,自然界中的二氧化碳來自火山爆發以及沼澤、海洋與土壤所釋放的氣體,動植物的呼吸作用,也造成了二氧化碳的生成。除了自然產生外,人類活動如發電、運輸、工業、居住,大量燃燒石油、煤礦等石化燃料的行為,以及濫砍森林減少了對大氣中二氧化碳的吸收量,致使二氧化碳濃度增加。上述等因素之中,人為活動對大氣中二氧化碳含量的變化量造成的影響,絕對是不容小覷的。

 

地球竟然原是-180C的溫度?

 

地球形成以來,大氣的成分無時無刻不在變化,尤其是微量氣體,量雖微小,卻在全球環境的影響扮演著決定性的角色。二氧化碳在大氣的組成中僅只佔了一小部份,卻是少數幾種能捕捉地球熱輻射的氣體之一。在地表,地面與大氣層吸收了太陽的可見光輻射,產生熱能,地表也同時在釋放紅外線輻射到太空外,不過受到溫室氣體的影響,被大氣層吸收的紅外線輻射多過於反射到外太空的份量,使得地球表面的溫度上升,保持溫暖,維持在一定的溫度。若沒有大氣層的作用,地球表面的平均溫度將不會是當前合宜的150C,而是非常低的-180C。這個溫度的顯著差別是由於溫室氣體所致,而地球大氣層上這個影響到地球整體能量平衡的物理特性,就是所謂的「溫室效應」。

 

隨著地球中溫室氣體濃度的上升,加強了溫室效應,全球出現了日益嚴重的暖化現象,對地球的生態與社會經濟帶來了十分顯著的不利影響,在未來,持續的氣候變化將會造成更加深遠、巨大的傷害。我們只有一個地球,在面臨自然平衡被破壞之際,即刻採取因應措施,是當前國際社會共同努力的目標,有效的去減少人為方面二氧化碳等溫室氣體的排放量,刻不容緩。全人類都該為了地球的永續發展,盡一份心力。

 

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

 

審校:沈建豪

 
 
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