温室气体

能吸收地表辐射并产生温室效应的大气气体组分称为温室气体。地表热以红外线形式散入大气，多数被大气中所含水气吸收。只是在 7～13μm 波段部分，水的吸收能力弱，而其他温室气体在此有强烈吸收带，从而引起温室效应。表 7-5 列举了大气中各种温室气体及它们效应的相对强弱。

表 7-5 温室气体及其效应

气体

平均浓度[10-6(V/V)]

效应（大气温升， K ）

工业革命前

1987 年

2050 年（预计）

1987 年

*

2050 年（预

计）**

CO

270

1.0

0.28

0.10

0.0

0.0

0.0

0.0

340

1.7

0.30

0.13

2 × 10-3

6 × 10-3

2 × 10-4

1.5 × 10-4

440

4.0

0.35

0.40

5 × 10-3

14.5 × 10-3

5 × 10-4

10 × 10-4

0.54

0.21

0.03

0.01

0.02

0.06

0.01

0.07

0.67

0.38

0.11

0.09

0.05

0.17

0.02

0.48
2

CH
4

N O
2

CO

SO
2

NH
3

C H

2 4

CFC

s

* 与工业革命前比 ** 与 1987 年比

由表 7-5 所列数据可见，CO2 是各种气体中温室效应最强的气体。如果目前空气中的 CO2 浓度增加 1 倍，那么这个变化就足以使地球总温度上升 3 度， 从而使大陆冰川全部融化。同时也已发现，在一亿年来的地质年代间，大气中 CO2 含量与气温间有着大体同步变化的规律。以下就近期大气中 CO2 浓度变化趋势作一番叙述。

18 世纪工业大革命前，CO2 循环大体处于平衡状态。呼吸作用产生 CO2

与光合作用需要 CO2，这是达成平衡的一个重要因素；由海水上下层之间流动，引起海水中溶解 CO2 的吞吐不息，这是达成 CO2 平衡的另一个重要因素。所以认为，近几千年来，地球大气中 CO2 浓度还是大致恒定的。

由于工业发展和森林覆盖面积减少，引起大气中 CO2 增加，估计目前世界范围每年释入大气中 CO 的量（以碳计）为 7.8×1015g。对夏威夷的冒纳

罗亚（海拔高度 3400m）地区大气中 CO2 浓度逐年检测的结果如图 7-11 所示。图中随季节而周期变化的曲线表明，夏天（曲线底部）森林地区光合作用增强而在冬天（曲线顶部）燃料耗用量增多，曲线整体逐年上升的趋势表明， 化石燃料用量越来越多，而森林作用在逐渐消失。

全球范围看，近代大气中 CO2 浓度以每年约 1×10-6（V/V）的平均速度递增。1958 年至 1968 年，浓度由 315 提高到 322×10-6（V/V），至 1974 年

为 331，而 1980 年为 338×10-6（V/V）。预计到 2000 年可能达到 380×10-

6（V/V）。