愛華網系列專題：《重新定義我們的生活：低碳之路》
IPCC第四次評估報告最具決定性的結論是，數(shù)值模擬和歸因技術證明，最近50年來大部分全球平均溫度的升高，很可能是由于過多人為溫室氣體濃度增加導致的。在46億年漫漫時空里，地球表面那層薄薄的大氣層一直給地球生態(tài)系統(tǒng)提供著至關重要的保護，卻已經在工業(yè)革命后200多年的人類活動中空前耗竭。 不知不覺之間，人類的生存和文明已危如累卵。 氣候物理：地球“發(fā)燒”了 這一切的起源，是溫室效應。溫室效應又稱“花房效應”，溫室頂棚覆蓋的玻璃和塑料薄膜，可以讓陽光照射進來，同時把大量熱量保留下來，使室內溫度明顯高于室外。大氣溫室效應最早是法國數(shù)學家讓?巴蒂斯特?傅立葉發(fā)現(xiàn)的，1824年，他在論文《地球及其表層空間溫度概述》里首次闡述了這一現(xiàn)象。 太陽輻射主要是短波輻射，地面輻射和大氣輻射是長波輻射，地球大氣對長波輻射的吸收力較強，對短波輻射的吸收力較弱。白天，陽光照到地球上，能量部分被大氣吸收，部分被反射回宇宙，47%左右被地表吸收；晚上，地表以紅外線的形式向宇宙散發(fā)熱量，也有部分被大氣吸收。大氣層對于地球，就像覆蓋著玻璃的溫室一樣，為它保存了一定的熱量，正是這些熱量使地球上生命的大規(guī)模繁衍成為可能。
沒有大氣層覆蓋的地球，會是什么樣子？看看地球的衛(wèi)星月球就知道了。月球沒有大氣層，被太陽照射時溫度會急劇升高，不受照射時溫度則急劇下降，加上月面物質的熱容量和導熱率很低，月表白天陽光垂直照射的地方溫度高達127℃，夜晚則可降低到-183℃。地球當然沒有月球這樣極端了，香港天文臺的專家估計，如果沒有大氣層，地表平均溫度將是-18℃。而目前，這顆適宜人類居住的地球，表面平均溫度維持在大約15℃的水平，正是拜溫室效應所賜。 地球大氣的主要成分是氮氣和氧氣，它們既不吸收也不散發(fā)熱輻射。那些給地球保溫的所謂溫室氣體大約有10種，最常見也最重要的是水汽，它所產生的溫室效應大約占整體溫室效應的60%~70%，這也是地球上風云雨雪等各種氣象活動的主要載體，但它純粹是一種自然現(xiàn)象。除此之外，二氧化碳（CO2)、甲烷（CH4)、氧化亞氮（N2O)、氫氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）和六氟化硫（SF6）是6種主要的溫室氣體。其中，二氧化碳大約占整體溫室效應的26%，是最重要的一種溫室氣體。二氧化碳在大氣中存留的時間高達200年，即使我們今天完全停止向大氣中排放二氧化碳，此前排放的二氧化碳產生的溫室效應還將持續(xù)200年左右。 二氧化碳是地球上各類生物生命活動的主要參與者。植物通過光合作用從空氣中吸入二氧化碳，轉化為葡萄糖和淀粉等碳水化合物，再將碳水化合物轉化為蛋白質和脂肪；動物則把植物作為食物，將植物組織的有機物消化掉，然后轉化為動物組織；植物和動物死亡后埋壓在泥土或水底下，在數(shù)萬年壓力及高溫的作用下變成煤炭或石油等化石燃料，并儲存起大量的碳。與此同時，各類生物都會通過呼吸作用釋放二氧化碳，細菌和真菌會將生物的尸體分解并釋放出二氧化碳，化石燃料燃燒也會釋放大量的二氧化碳，這些二氧化碳都會回到地球大氣中。通過這些復雜的活動，二氧化碳不停地在地球的大氣圈、生物圈、地圈和水圈中循環(huán)流動。 二氧化碳不僅是上述自然活動的載體和產物，它同時也是人類生產活動的產物，人類耕作土地、砍伐森林和燃燒木材，都會向大氣中釋放二氧化碳。在工業(yè)化以前的時期，這些活動的規(guī)模都不大，因此產生的二氧化碳排放對地球大氣的影響非常微小。 工業(yè)革命的到來，以前所未有的規(guī)模，顯著改變了自然界的碳循環(huán)。工業(yè)革命以前很長一段時間，大氣中二氧化碳的濃度大致穩(wěn)定在270~290ppm。但在1800年以后，現(xiàn)代工業(yè)和交通發(fā)展迅猛，城市化水平不斷提高，煤炭和石油消耗快速增加，大氣中的二氧化碳濃度不斷增加，而且增加速度越來越快。碳在自然界的循環(huán)平衡被徹底打破，地球開始“發(fā)燒”了。
