氣候變化中的科學（五）

氣候變化中的科學

五

上篇文章貼了下面這張大氣二氧化碳變化曲線圖，我問大家為什麼這條線是曲折的，答案五花八門。

我覺得很多人沒有弄明白的一件事是：大氣的流動性是非常高的，二氧化碳在剛剛排放出來時有可能導致局部濃度升高，但很快就會擴散均勻了，再加上上圖的測量地點是位於北太平洋正中間的夏威夷大島，周圍沒有太大的二氧化碳排放源，所以這張圖展現的就是地球大氣二氧化碳的平均濃度，不受其他因素的影響。

還有一件事必須弄明白：對大氣二氧化碳濃度影響最大的因素還不是工業排放，而是光合作用，這才是解釋這條曲線的關鍵。大家都應該知道，地球北半球的陸地面積遠比南半球大，北半球夏季的植物光合作用效率遠比南半球夏季要高得多，這才是這條曲線之所以呈現出規律性律動的原因所在。

寫到這裡我再問個問題：這條曲線每年的最高點應該是幾月份？大家可以在下面留言。

雖然這條線每年都在有規律地上下擺動，但總的趨勢是升高的。二氧化碳的溫室效應又是肯定的，所以進入地球大氣層這個封閉系統的能量每年都在上升。不相信氣候變化的人無法解釋這個能量到底去了哪裡，這是否定派的一個硬傷。畢竟地球大氣總量是相對恆定的，被加熱的大氣是沒法逃逸到外太空里去的，否則咱們都憋死啦！

我今天正好借這個話題，聊聊溫室效應及其後果。我想告訴大家兩點：一，溫室效應這個詞其實用錯了。二，溫室效應是個大大的褒義詞，沒有它，生命就完蛋了。

「溫室」這個詞原意是指用透明玻璃或者塑料做屋頂的房子，這樣太陽光可以射進來，熱空氣卻散不出去。如果要給這種溫室降溫，在屋頂上戳個洞，把熱空氣放跑就行了。

導致全球變暖的不是溫室效應，而是另有原因。大家知道，任何物體每時每刻都在向外發射電磁波，波長由溫度而定。太陽表面溫度約為6000°C，所以絕大部分太陽光的波長都在0.4-0.7微米之間，這個波段就是可見光。這些光有一小部分被雲層和地表反射回了外太空，剩下的則被地球吸收，地表溫度就升高了。

為什麼這個波段正好是「可見光」呢？這個問題要反過來問。正是因為大部分太陽光的波長都在這個波段，所以人類要進化出一雙能辨別這個波段的眼睛，方便自己生活。大家要學會運用這個反向思維方式想問題，你會受益無窮的。

地表溫度上升後，熱空氣自然會向上升。但地球沒有玻璃屋頂，上升的熱空氣不會遇到阻隔，這一點和「溫室」是完全不同的，所以導致全球變暖的不是傳統意義上的溫室效應。

地球被加熱後還會發射電磁波，但地球溫度很低，從地球表面發射出來的電磁波波長在4-100微米之間，屬於紅外波段。這個波段的光能毫無阻礙地穿過大氣層中的氧氣和氮氣，卻會被二氧化碳所吸收。同樣，二氧化碳吸收了這部分能量之後也會發射電磁波，一部分又重新回到了地面，進一步加熱了地表。

正是這部分能量，成為全球變暖的最大功臣。為什麼說是功臣呢？因為如果沒有這部分反射所作的貢獻，地表溫度大約會在-20°C左右，大部分海水就結冰啦。而現在則是14°C，正好孕育生命。

（未完待續）

謝謝你的鼓勵與支持

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