浅析温室气体与全球环境变化

程雨霏

（济南市历城第二中学 山东济南 250100）

引言

地球是人类赖以生存的家园，地球上的各种资源成为人类生存与发展的物质基础，在基础地理学中，人们将地球分成了四个部分：生物圈、岩石圈、水圈和大气圈，其中，人类就属于生物圈。由于人类文明的发展，人类改造自然环境的能力也明显增加，在缺乏科学方法的指导下，不仅导致了自然环境的破坏，甚至威胁到了人类自身的安全。作为人类当前面临的威胁之一，温室效应带来的全球环境变短造成了一系列的连锁反应，这也使得人们开始关注温室气体产生的原因，以及寻求科学的应对方法，以改善人们赖以生存的环境。

1 全球环境变化

尽管，人类文明只有短短的几千年，但是，在这几千年里，人类从未停止过通过对自然环境的改造。尤其是近两百年的时间里，人类通过多次技术革命，开创了现代科学技术为主导的先进生产力体系，加快了人类对自然资源的开发速度，促进了人类文明的进步。然而，对于人类社会发展过程中的人口数量剧增，使地球处于超负荷运转状态，破坏了原本处于平衡状态的人与自然间的关系，人类活动成为影响全球环境变化的关键性因素之一。

现阶段全球环境变化最为严重的就是气候环境，据资料统计，1910年以来，全球平均温度上升了约0.6℃，历史同期温度最高值多发生在上世纪80年代之后，全球变暖趋势日益明显。在此情况下，全球海平面将出现一定幅度的上升，南北极地区冰川部分融化后的温度调节能力将明显下降，如不加以控制，将对人类造成灾难性的后果。

2 温室气体与温室效应

全球环境变暖的元凶就是温室气体大量排放后导致的温室效应，空气中的CO2等气体能够有效减少太阳光对地球的直接辐射，并对地球发出的长波辐射进行吸收和反射，从而使得地面温度上升，这一现象就被成为温室效应，导致温室效应的相关气体就是温室气体。

研究发现，温室效应的元凶就是H2O和CO2，以上两种气体占到了温室气体总比例的90%，剩余10%的气体则是由CH4、NO2、CFCS等组成。这些温室气体多由人类消耗化石资源产生，如石油、天然气、煤炭等，但是，导致温室效应的原因并不只是这些，其中还包括人类对森林的破坏，以及土地利用与管理措施的变化，同样会加剧温室效应下全球气候变短的速度。

3 全球环境变化与温室气体浓度的关系

经过几十年的研究发现，当前空气中温室气体的浓度在不断增加，以CO2为例，在100年的时间里，空气中的CO2浓度已经由早期的265ppm，增长到今天的412ppm，其中，CO2对全球环境变暖的温室气体贡献率约为57%。由于CO2气体主要由人类破坏森林植被，不加节制的使用化石燃料产生，这也就不难解释在工业革命之后的100年时间里，大气中CO2浓度发生了如此之大的变化。

除CO2以外，另一种主要的温室气体就是CH4，在工业革命之前，大气中的CH4浓度长期保持在700-500ppbv之间，这一浓度值的变化在1920年之后开始加速，且以每年约1.07%的速度增长。研究人员通过数学建模发现，CH4浓度每增加一倍，全球平均气温将上升0.23℃，并且，根据化学反应原理，CH4可通过化学反应产生CO2、H2、HCHO、O3等物质，以上物质将会直接破坏大气化学组成。然而，CH4的存在对大气也有着一定的保护作用，通过与大气中的Cl和ClO发生化学反应，阻止Cl和ClO对臭氧层的破坏，避免臭氧层被破坏之后的紫外线大量进入。

在温室气体的组成中，以N2O对大气环境的破坏最为严重，工业革命之后，大气中的N2O含量快速上升，在2000年的大气环境调查中发现，N2O的浓度已经达到了477ppb，这是自人类对N2O进行记录以来的历史最高值，并且，这一数值还在以每年0.25%的速度增加。由于陆地多集中于北半球，因此，北半球N2O浓度要明显高于南半球，研究人员在对N2O浓度进行建模研究的过程中发现，N2O浓度每增加一倍，地球平均温度将上升约0.39摄氏度，平流层中的O3含量将下降约15%。

结语

作为全球环境变化的主要推动力量，温室气体多由人类在利用自然资源的过程中产生，并且，大量森林植被的破坏，使得自然界的自我调节功能被人为弱化，大量温室气体的残生，造成了全球环境不断恶化下的全球变暖现象。为避免因此造成的环境问题加剧，人类注意对自然环境的保护，加快新能源技术的普及，减少对传统化石能源的依赖，通过减少温室气体排放的办法，缓解当前全球变暖的问题。