温室气体有哪四种,温室气体是指哪四种

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-11-25 05:35:21

主要的温室气体

辐射强迫(RF)是另一种测量温室气体(以及其他气候驱动因素,例如太阳亮度和大型火山喷发)的方法。RF也称为气候强迫,它量化了有多少太阳能被地球吸收与有多少因任何一个气候驱动因素而释放到太空中之间的差异。具有正RF值的气候驱动因素表明它对地球有变暖作用;负值代表冷却。

什么是温室气体排放?

自工业革命开始和燃煤蒸汽机问世以来,人类活动大大增加了排放到大气中的温室气体数量。据估计,从1750年到2011年,大气中二氧化碳的浓度增加了40%,甲烷增加了150%,一氧化二氮增加了20%。在20年代后期,我们开始向混合物中添加人造氟化气体,例如氯氟烃或CFC。

近几十年来,我们只是加快了步伐。从1750年到2010年,二氧化碳是人类活动释放的最丰富的温室气体,也是持续时间最长的温室气体之一,在所有人为排放中,仅过去40年就产生了大约一半,这在很大程度上是由于化石燃料燃烧和工业过程。虽然全球温室气体排放量偶尔会趋于稳定或逐年下降(最近一次是在2014年至2016年之间),但它们再次加速。2017年,碳排放量上升了1.6%;2018年,它们估计增长了2.7%。

五种主要温室气体

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各种温室气体的比例

通过温室效应导致全球变暖的最重要的气体如下:

二氧化碳

二氧化碳是最知名的温室气体,它占人类制造的温室气体总量的76%,并且就算是现在立刻停止二氧化碳气体排放,在100年后仍残留40%,1000年后仍残留20%,10000年后仍残留10%。

甲烷

尽管甲烷(CH4)在大气中的存留时间远短于二氧化碳(大约十年),但它在温室效应方面的影响要大得多。事实上,在100年期间,其对全球变暖的影响比二氧化碳大25倍。在全球范围内,它约占人类产生的温室气体排放量的16%。

一氧化二氮

一氧化二氮(N2O)是一种强大的温室气体:在100年的时间尺度上,它的GWP(全球变暖潜能值)是二氧化碳的300倍,而且它在大气中的平均停留时间为一个多世纪。它约占全球人为温室气体排放量的6%。

氟化气体

从各种制造和工业过程中排放的氟化气体是人造的。主要有四类:氢氟碳化物(HFC)、全氟化碳(PFC)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。

尽管氟化气体的排放量少于其他温室气体(它们仅占全球人为温室气体排放量的2%),但它们吸收的热量要多得多。事实上,这些气体的全球变暖潜能值可能在几千到几万之间,而且它们在大气中的寿命很长,在某些情况下可以持续数万年。

HFC被用作消耗臭氧层的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)的替代品,通常用在空调和冰箱中,但有些由于其高GWP(全球变暖潜能值)而正在被淘汰。替换这些氢氟碳化合物并妥善处置它们被认为是世界可以采取的最重要的气候行动之一。

水蒸气

水蒸气总体而言,水蒸气是最丰富的温室气体,它与其他温室气体的不同之处在于其大气浓度的变化与人类活动没有直接关系,而是与我们排放的其他温室气体导致的变暖有关。温暖的空气含有更多的水。由于水蒸气是一种温室气体,更多的水会吸收更多的热量,从而导致更大的变暖并使正反馈循环永久存在。(然而,值得注意的是,这个反馈回路的净影响仍然不确定,因为增加的水蒸气也会增加云量,从而将太阳光从地球反射出去。)

温室气体从何而来?

地球中额外增加的温室气体排放主要和人类的活动息息相关:

电力和热力生产

燃烧煤、石油和天然气来产生电力和热力占全球人为排放量的四分之一,使其成为最大的单一来源。在美国,它是第二大排放量(仅次于交通运输),2017年约占美国排放量的27.5%,二氧化碳是释放的主要气体(还有少量甲烷和一氧化二氮),主要来自燃煤。

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发电会导致大量的温室气体排放

农业和土地利用变化

全球约四分之一的温室气体排放来自农业和其他土地利用活动(如砍伐森林)。在美国,农业活动——主要是饲养牲畜和种植粮食——占2017年温室气体排放量的8.4%。其中,绝大多数是甲烷(粪便分解以及肉牛和奶牛产生的甲烷)打嗝和排出气体)和一氧化二氮(通常在使用重氮肥料时释放)。

树木、植物和土壤从空气中吸收二氧化碳。植物和树木通过光合作用(将二氧化碳转化为葡萄糖的过程)来实现;土壤中有碳结合的微生物。因此,非农业土地利用变化,如毁林、再造林(在现有林区重新种植)和植树造林(创造新的林区)可以增加大气中的碳含量(如毁林的情况)或通过吸收减少碳含量,从空气中去除的二氧化碳多于它们排放的二氧化碳。(当树木或植物被砍伐时,它们不再吸收二氧化碳,而当它们被燃烧或分解时,它们会释放二氧化碳回到大气中。)在美国,土地利用活动目前代表着净碳汇,从空气中吸收的二氧化碳多于排放的二氧化碳。

工业

全球约五分之一的温室气体人为排放来自工业部门,其中包括商品和原材料(如水泥和钢铁)的制造、食品加工和建筑。2017年,工业占美国人为排放量的22.4%,其中大部分是二氧化碳,但也释放了甲烷、一氧化二氮和氟化气体。

运输

燃烧石油基燃料,即汽油和柴油,为世界运输系统提供动力,占全球温室气体排放量的14%。在美国,随着美国人购买更大的汽车和乘坐更多的航班,低油价鼓励司机更多地使用他们的汽车,交通是温室气体的最大贡献者。(它占2017年美国排放量的28.7%。)二氧化碳是排放的主要气体,但燃料燃烧也会释放少量甲烷和一氧化二氮,汽车空调和冷藏运输也会释放氟化气体。

在全国范围内,汽车和卡车占交通相关碳排放量的80%以上。

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交通运输行业是温室气体排放的大头

建筑物

世界各地运营的建筑物产生的温室气体占全球温室气体的6.4%。在美国,家庭和企业排放的温室气体约占11%。这些排放物主要由二氧化碳和甲烷组成,主要来自燃烧天然气和石油取暖和做饭,但其他来源包括废物和废水管理以及空调和制冷系统泄漏的制冷剂。

其他来源

此类别包括来自化石燃料燃烧以外的能源相关活动的排放,例如石油、天然气和煤炭的开采、精炼、加工和运输。在全球范围内,该部门占排放量的9.6%。

各国温室气体排放量

据全球碳项目称,自工业革命开始以来,人类活动已向大气中排放了超过20,000亿吨二氧化碳。北美和欧洲约占总数的一半,而中国和印度等新兴经济体又贡献了14%。对于其余部分,150多个国家分担责任。

今天对各国二氧化碳排放量的分析表明,中国目前处于领先地位,占所有排放量的27%。其次是美国(15%)、包括英国在内的欧盟28个成员国(10%)和印度(7%)。这些全球大国加起来占所有排放量的近60%。

温室效应的后果

今天的人为温室气体排放量比以往任何时候都高,大气中温室气体的浓度正在迅速上升,根据IPCC的说法,地球正在升温。从前工业时代到现在,地球的平均温度升高了1.0摄氏度,其中大约三分之二的变暖发生在过去几十年。根据IPCC,1983年至2012年可能是过去1,400年中最热的30年(在北半球)。从2014年到2018年的所有五年都是有记录以来最热的一年全球范围内。如果变暖趋势以目前的速度继续下去,估计到2030年至2052年全球变暖将比工业化前水平高出1.5摄氏度。

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