化学与气象之温室效应
化学先生 / 2019-06-22
1:为何地球是暖的
太阳其实是不断向四面八方发出射线的，这些射线的波长段是在紫外光到红外线之间。这些太阳射线可以在通过大气层时不会被空气中的气体吸收。当这些射线到达地球表面时，它们就会被物体吸收，转成了热，所以地球表面和海面亦是暖的。这些“热”了的物体亦因它们“热”了，而放射出另一种波长转长的射线(红外线), 向四方八面散射出去。
虽然同是射线，但这些红外线不像那些来自太阳的。它们在经过大气层时，会被气体如水蒸气、奥氧、二氧化碳和其他气体吸收(这些可以吸收红外线的气体，可统称为“温室气体”)。这些气体在吸收了这些红外线并将其转化成热，因而令附近的温度上升。
这些气体一如地面上的物质样，“热了”亦会散射出红外线。一些 会射向外层空间，一些则会反射回地面。
这些温室气体因而好像地球的一床“被”，为地球保温。
2：温室效应
由二氧化碳、水蒸气和其他温室气体所造成的暖化效应我们都称为温室效应。空气中水蒸气的含量比起二氧化碳的含量高出很多（虽然水蒸气在空气中的含量并不如二氧化碳般较为稳定)，所以温室效应的暖化效果主要是水蒸气造成的。但是有部分波长的红外线是水蒸气不可吸收的。二碳化碳所吸收的红外线波长刚刚有部分是在这个空隙的。如果二氧化碳的浓度上升，那么多余的热量就会被保存着，令地球更加暖化。
虽然水蒸气在大气中大体上都有一定的浓度，但二氧化碳的浓度却不然。自从欧洲发生了工业革命，二氧化碳在大气中的含量就开始上升。在工业革命前，大气中二氧化碳的浓度约280～90毫升/升，但是在1990年，浓度已上升成大约340毫升/升。
地球暖化起来并不只是因为二氧化碳的浓度上升，其他温室气体的浓度也是一个因素。我们常在谈论温室效应的时候也谈起二氧化碳，只是因为二氧化碳的影响性最大(它在大气中的浓度正不断上升)。虽然其他温室气体在大气中的浓度比二氧化碳低很多，但它们对红外线的吸收力却比二氧化碳好，所以，它们的潜在影响力比较大。
温室效应除了会令地球气温上升外，也可使沿海地区被海水淹没，虽然如此，若没有温室效应的话，地球表面的平均温度，将为-18C，而不是现在的15°C。
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