温室效应的原理及示意图,温室效应产生的6大原因

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-11-16 07:00:32


温室效应的原理及示意图,温室效应产生的6大原因(1)


温室效应使我们的星球保持足够的温度来维持生命。

地球处于远离太阳的完美“金发女孩地带”(不太冷,也不太热),这使得生命能够在地球表面繁衍生息。但是,如果没有温室效应,地球温和的温度是不可能的,温室效应会将太阳能困在地球表面,使地球保持温暖。

温室效应产生于地球大气层。来自太阳的可见光,以及不可见的紫外线和红外线,可以穿透覆盖我们世界的气态层。这些高能射线中约70%被地球的海洋、陆地和大气吸收,其余30%则立即反射回太空。

温室效应是如何起作用的。

随着地球表面的升温,它释放出一些它吸收的红外能量。红外能量不但没有射向太空,反而紧紧地拥抱着我们的星球,因此提高了地球的整体温度。这与人类建造的玻璃温室的工作原理类似,它能吸收太阳的热量,在冬天使植物保持温暖。

如果没有大气层,我们的世界将像无生命的月球一样寒冷,月球的远端平均温度为零下243华氏度(零下153摄氏度)。由于温室效应,地球的总体平均温度保持在15摄氏度左右。

温室气体与气候变化

温室气体包括几个天然存在的分子,如水蒸气、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮和臭氧等等。在过去一个世纪左右的时间里,人类活动——例如燃烧化石燃料、密集型农业、畜牧业和土地清理——大大增加了地球大气中温室气体的浓度,以至于改变了地球的气候。

工厂的烟囱释放出大量的温室气体。

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人类活动产生的温室气体是气候变化最重要的驱动力。

自20世纪中叶以来,人类产生的温室气体已成为气候变化最重要的驱动力。自工业革命开始以来,大气中的二氧化碳含量已经增加了40%以上,从百万分之280(ppm)到现在的400 ppm。

虽然有些人仍然怀疑人类引起的气候变化的现实,但其证据是压倒性的。自19世纪50年代以来,全球地表平均气温上升了约0.8摄氏度,海洋温度目前处于有记录以来的最高水平。

预计未来几十年温室气体的增加将危害人类健康,加剧干旱,导致海平面上升,并降低全世界的国家安全和经济福祉。

其他行星的温室效应

因为温室效应是一个自然过程,它也会影响太阳系中的其他天体。而且,在某些情况下,这提供了一个关于事情可能会出错的警告。金星就是一个很好的例子,它的大小和地球差不多,离太阳也没有那么近。

数十亿年前,当太阳越来越冷,越来越暗的时候,金星可能有一个温和的气候,可以在其表面形成液态水海洋。模拟显示,这颗行星的平均温度20摄氏度到50摄氏度不等,持续了大约30亿年,甚至有可能让金星维持生命。

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但就像太阳一样但随着太阳逐渐变老和变亮,多余的水蒸气会进入金星的大气层。这种强大的温室气体吸收热量,提高了表面的温度,导致一种恶性循环,在这种循环中,更高的温度导致大气中更多的水蒸气,进一步加热世界——这一过程被称为失控的温室效应。

在火星上,水和二氧化碳等温室气体可能在古代撞击事件中被释放。一些科学家推测,这样的撞击可能提高了火星的整体温度,使火星在相当长的时间内表面有液态水。然而,由于火星比地球小,它的引力较弱。因此,这些气体逐渐消失,最终,这颗红色星球又回到了今天这个寒冷干燥的世界。

土星遥远的卫星土卫六(Titan)有着厚厚的氮大气,其甲烷浓度是地球的1000倍,也受到温室效应的影响。利用2005年登陆泰坦的欧洲航天局惠更斯探测器的数据,研究人员正在更好地了解甲烷如何吸收短波红外辐射,并正在利用这些信息开发我们星球的气候变化模型。

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温室效应预计也会使其他恒星系统的世界变暖。许多天文学家提到恒星周围有一个狭窄的可居住区,即行星与地表保持液态水完美距离的区域,距离为地-日距离的0.95到1.4倍。不过,也有人认为,这种模式需要拓宽。厚厚的氢分子大气层是一种强大的温室气体,即使它离太阳的距离是地球的15倍,也可能给星球带来潜在的温度


冬哥谱科编译

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