大气中微量气体对温室效应的影响

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1、大气中微量气体对温室效应的影响中国科学院生态环境研究中心赖聪　　最近几年，一股热浪正在席卷地球，反常气候的出现举不胜举：1982年冬季纽约出现了高达22℃的高温，创出了100多年来该地区冬季气温的记录；1984年冬季莫斯科突然出现冰雪融化的暖冬，而这个地区的春天一般要在5月份才到来；1987年夏季雅典持续出现气温高达46℃大气中微量气体对温室效应的影响中国科学院生态环境研究中心赖聪　　最近几年，一股热浪正在席卷地球，反常气候的出现举不胜举：1982年冬季纽约出现了高达22℃的高温，创出了100多

2、年来该地区冬季气温的记录；1984年冬季莫斯科突然出现冰雪融化的暖冬，而这个地区的春天一般要在5月份才到来；1987年夏季雅典持续出现气温高达46℃的高温天气，致使市民纷纷外逃避暑，整个城市几乎变成一座空城；同年夏天，高温使南斯拉夫科普里城的一辆货车成为一个大烤箱，车中装载的一万多个鸡蛋不煮自熟；在巴黎，1988年的春天以异常快捷的脚步进入这个城市，天寒地冻的巴黎忽然间变得春日融融、百花齐放，当人们正陶醉在这明媚的春光中时，不期而至的洪水又使贯穿全市的塞纳河成为一条肆虐的怪物，将沿岸春光随同人们

3、的喜悦一齐席卷而去；同样，在应该仍是寒冷冬天的上海，高温使得冷饮突然供不应求……。此外，今年6月印度次大陆的酷暑、北美的持续干旱，都已成为人们关注的焦点。本来有规律可循的地球气候，突然变得似乎有些错乱了。人们不禁要问：我们这个地球究竟出了什么事？　　事实上，这种异常的气候与地球大气的“温室效应”有很大关系。提起“温室效应”，人们马上会联想到大气中的二氧化碳。毫无疑问，大气中的二氧化碳所形成的“温室效应”，是生命能够在我们这个星球上存在和进化的基本条件。而由于大规模的人类活动所引起的大气二氧化碳浓

4、度增高，也向人类敲响了警钟。若继续不加控制地使用化石燃料和砍伐森林，听任大气中的二氧化碳以现在的速率增长，那么不要很长时间，加剧的温室效应将改变地球气候，随之迫使地球上主要经济区域的分布发生变化，这将对人类的生存环境产生巨大影响。　　然而，许多人还不曾知道，在加剧地球温室效应方面，二氧化碳还有一支由许多气体组成的强大同盟军，它们正以极快的速度在大气中积累，并在加剧温室效应的步伐，从而加快了对地球气候的影响。　　这支队伍是由甲烷、氟氯烃、氧化亚氮、三氯乙烷、四氯化碳等多种气体组成的。由于它们在大气

5、中的浓度很低，故这类气体又被称为“微量气体”。尽管它们的量是如此微小，但在加剧温室效应方面所起的作用却是不可低估的。现择其要者作一简单介绍：　　甲烷，被认为是仅次于二氧化碳的具温室效应的气体。但迄今为止，人们对大气中甲烷的来源还了解得不十分清楚。只知道动、植物残骸在稻田、沼泽地内的厌氧发酵是它的一个重要来源，所以甲烷的俗称为“沼气”。此外，许多生物诸如白蚁、牛等在进行食物消化时体内亦会大量产生这个气体。近年来，由于人类对粮食需求量日益增加，水稻种植面积不断扩大，也是大气中甲烷浓度增大的主要原因之

6、一。通常，大气中的甲烷与氢氧自由基发生的反应，是销毁它的主要途径。然而，由于人类大量使用化石燃料，燃烧时放出的一氧化碳能迅速与大气中的氢氧自由基反应，抑制这类自由基销毁甲烷的作用，从而导致大气甲烷浓度增加。测量结果表明，甲烷在大气中增长的速率是相当快的，值得注意的是，虽然目前大气中甲烷的平均浓度只有，仅为大气中二氧化碳浓度的%，但它产生的温室效应却为二氧化碳的1／3.　　氧化亚氮俗称笑气，主要是生物在土壤和海洋中进行脱氮过程时释放出来的。人类在制造和使用含氮化肥以及使用化石燃料过程中，将大量氧化

7、亚氮释入大气层。据测定，1975～1985年间，大气中氧化亚氮的浓度已由*增至，其年增长率为％，但由于它在大气中的寿命长达100年，是二氧化碳寿命的7～10倍，因而在大气中积累的速度比二氧化碳要大得多。所以，尽管它的温室效应作用仅为二氧化碳的1／12，但它的长期作用却不容忽视。　　氟氯烃为三氯一氟甲烷、二氯二氟甲烷、一氯三氟甲烷、四氟甲烷以及1，1，2-三氟-1，2，2-三氯乙烷、1，1，2，2-四氟-1，2-二氯乙烷等多种氟氯取代烷烃的总称。这是一类完全由人类用化学方法合成的化合物。由于这类物

8、质的用途极广，而且在大气中又很稳定，故它们在大气中增长的速度极快。以F-11和F-12为例，在1975～1985年间，前者由120PPt增至223PPt，后者则由200PPt增至344PPt，每年的增长率约大于5%.据测定，氟氯烃的其他几个组份的年增长率更高，已超过10％。应该着重指出的是，这种气体具有极高的温室效应作用，尽管它在大气中的浓度只有二氧化碳的百万分之一，但它产生的温室效应却相当于二氧化碳的1／4.　　此外，其他具有温室效应的气体如三氯乙烷，四氯化碳等，它们在开放性场所被广泛作为溶剂