温室效应是由于什么导致的(“二氧化碳温室效应”观点是怎么来的)

首页常识更新时间:2023-08-12 21:17:35

气候变化研究始于19世纪初,历史上第一个提出“温室气体”概念的人是法国数学家约瑟夫·傅里叶(Joseph Fourier),1807年,他在《热的传播》论文提出 “温室气体”存在,用数学“三角函数”的“正弦波”来解释热的传播现象,他认为热能可以祛除疾病,常常在夏天穿上厚厚的衣服,关上门窗,坐在火炉边烤火,结果被热死了。

1856年,美国女民科尤妮斯·富特(Eunice Foote)发表一篇名为《影响太阳光热量的环境》的论文,首次揭示了二氧化碳和水蒸气在温室效应中的重要作用。

她的实验器材很简单:一个空气泵、四支温度计和两个直径4英寸、长度30英寸的玻璃圆筒。实验步骤也很简单:首先,在每个玻璃圆筒中放置两个温度计,然后使用气泵将一个玻璃圆筒中的气体排出并在另一个玻璃圆筒中冷凝,使两个玻璃圆筒达到相同的温度。然后,她将装有温度计的玻璃圆筒置于阳光下,测量加热后和不同湿度状态下的温度变化,并通过温度变化比较气体对太阳光照射的热效应。她分别用氢气、普通空气和二氧化碳重复了这个过程。

在测试气体中:潮湿空气相比干燥空气能吸收更多太阳辐射;二氧化碳与一般空气相比吸收的太阳辐射也更多。基于此,尤妮斯·富特认为“含有这种气体(CO2)的大气会给我们地球带来高温。”她证明了温室效应是由阳光直射引起,二氧化碳和水蒸气从太阳辐射中吸收热量,并假设它们的可变性与气候变化有直接联系。

1859年,爱尔兰物理学家约翰·廷德尔(John Tyndall)将温室效应与大气中的特定气体联系起来,他制作了一长管玻璃,并通过从热金属立方体到开水等各种装置加热一端,把各种气体放进管子里,用岩盐密封,然后测量有多少热量能穿过气体。和尤妮斯·富特实验结果一样,验证了水蒸气和二氧化碳是吸收太阳辐射的主要成分。

1896年,瑞典化学家斯万特·阿勒尼斯(SvanteArrhenius)发表《空气中碳酸对地面温度影响》论文,首次针对大气中CO2浓度对地表温度影响进行量化,事实上,这篇论文并不是为了解决大气中二氧化碳浓度增加引起全球变暖问题,而且,他还认为全球变暖是件好事。以当时人类向大气中排放二氧化碳速度来计算,增加50%二氧化碳浓度需要3000年时间,3000年将引起3℃多的升温,相当于每年增温为0.001℃。那么,他发表这篇论文目的是什么?就是为了解释地球历史上存在冰期和暖期循环机制问题。

18世纪中后期,研究地球冰期和暖期成为学术界热门话题,当时人们认为,地球存在冰期和暖期循环,原因是地球轨道变化导致地球接收太阳辐射量改变,从而引发地球每10万年出现冰期和暖期更替。阿伦尼乌斯认为,地球轨道变化不是引起冰期和暖期改变的因素,大气中二氧化碳浓度变化才是冰期和暖期变化的主要原因。当时有一种科学观点认为,冰期和暖期之间温差要求二氧化碳浓度至少存在50%以上变化,但这需要相关资料和模型来计算验证。

阿伦尼乌斯计算后得出结论是:如果大气二氧化碳浓度下降三分之一,则全球温度将下降3℃以上;如果大气中二氧化碳浓度增加50%,则全球温度将升高3℃以上;如果大气中二氧化碳浓度增加100%,则全球温度将升高5℃以上。他的计算还表明,如果大气中二氧化碳浓度增加,则地球上陆地与海洋之间、赤道和温带之间、夏季和冬季之间、白天和夜晚的温差都会减小。

斯万特·阿勒尼斯没有做过CO2排放在大气对流层形成“玻璃幕墙效应”的化学、物理大气运动机制实验,他提出的“温室效应”纯粹是一种假设和想象。虽然,19世纪末科学技术仍未达到在广阔无边的大气层上做实验来实证 “温室效应”,但是,他所虚拟的场景确实符合人们日常生活中对温室和疏菜塑料大棚的认知。温室效应提出近百年默默无闻。直到20世纪80年代,随着全球明显升温,该观点才被社会和科学界关注。

1988年,联合国成立政府间气候变化专门委员会(IPCC)来应对日益严峻的全球变暖,IPCC根据斯万特·阿勒尼斯《空气中碳酸对地面温度影响》论文,再结合前人提出“温室气体”观点,IPCC气候变化报告中才整理推出较为完整的“温室效应”理论。IPCC认为,CO2等废气大量排放令大气层形成“玻璃幕墙效应”,这堵幕墙对来自太阳的短波辐射没有阻挡,但对地面长波辐射则有强烈吸收和折射回地表的作用,使地表辐射的热量留在了大气层内,从而提高了大气和地表温度,CO2起到类似温室的玻璃罩作用,使到地球变暖。随着CO2大量排放,地球不断升温之下,造成高温、土地干旱、冰川融化、海平面升高、大气环境污染、地球自然生态遭受严重破坏。

2021年2月28日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发表了一份长达3675页的新报告,报告中所谓气候变化论文来自世界各地,由几万名各行各业专家撰写汇集而成,IPCC历次气候变化报告试图通过几万份论文去论证同一个结论,这种逻辑推理方法无疑是人类科学发展史上绝无仅有的奇观。报告中所阐述的理论和依据可谓堆积如山。然而,这些论文经不起任何严谨的逻辑推理和深入论证,所列举的事实和依据牵强附会,以某些自然现象来解释其他自然现象等同白说。道理是如此简单明了:全球变暖自然会造成冰川消融(备注:长期以来,IPCC只出示北极冰川融化缩小现象,却掩盖南极冰盖同步扩大的事实),但是,北极冰川消融不能等同于二氧化碳造成全球变暖的直接依据。

IPCC第六份报告指出,1850年至2022年,地球地表年平均温度已从13.5度上升到14.5度。1850年大气中二氧化碳浓度还不到300ppm(百万分之300), 2021年CO2含量已突破420ppm创历史新高,再不严密控制人为二氧化碳排放量,2030年至2052年间全球气温将升高1.5℃,界时全人类面临灭顶之灾。(备注:“地球气候恶化成因实验研究报告” 内容节选)

地球气候恶化成因研究实验室

劳锦全

2023年8月7日

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