什么是温室气体和温室效应?

温室气体将太阳热量锁在地球附近，就像温室内的隔热玻璃面板保持热量一样。热量以可见阳光的形式来到地球。一旦它从地球辐射回来，它就以长波(红外和不可见)能量的形式出现。如果不受阻碍，这些能量就会逃离地球大气层，进入太空。然而,温室气体吸收了大部分能量将其困在地球大气的下层，使地球的海洋、水道和表面变暖。由此产生的温度升高被称为温室效应。

主要的温室气体包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和一小部分被称为氢氟碳化合物的合成化学物质。二氧化碳是造成温室效应最主要的气体，因为它是最丰富的，在大气中持续存在300- 1000年。

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布的年度气候状况审查报告，2020年大气中二氧化碳浓度达到了仪器记录的最高水平。它们的含量也高于对曾经漂浮在地球大气中的许多微小颗粒的烟灰、灰尘、灰、盐和气泡的分析，这些颗粒在冰川冰中被困了长达80万年之久。

毫不奇怪,美国国家航空航天局报道2020年的全球气温和2016年一样高，2016年创下了“有史以来最热的一年”记录。

温室效应是人为的

Anthropogenic的意思是“来自人类”。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC) 2021年8月的一份报告，“温室效应”一词指的是自工业革命以来导致地球变暖的大量温室气体。报告指出，“自1750年左右以来观察到的混合温室气体(GHG)浓度的增加，明确是由人类活动引起的。”

该报告还表示，现代世界的人为温室气体主要是由化石燃料燃烧、农业、森林砍伐和废物分解。

与IPCC一样，美国环境保护署(EPA)将化石燃料的燃烧——最常见beplay体育官网电脑的是用于发电、供热和运输——列为美国温室气体的最大单一来源。

美国环保局也解释了这一点大气氟(第四种主要温室气体)用于制冷、空调、建筑隔热、灭火系统和气溶胶。

根据联合国环境规划署的说法，氢氟碳化合物的使用在20世纪90年代beplay体育官网电脑开始流行蒙特利尔议定书规定逐步淘汰消耗臭氧层的气体。

非人为温室气体

相对较小比例的温室效应是由于自然产生的温室气体，这些气体是在整个地球历史上由正常的地质活动产生的。在这样的数量下，温室气体对地球是有利的，而不是问题。

根据联合国世界气象组织的数据，自然地质活动导致的温室效应使地球表面的平均温度上升了33摄氏度(91.4华氏度)。如果没有这种自然温室气体效应，地球的平均表面温度将是-18摄氏度(-0.4华氏度)。地球可能不适合我们今天所知道的生命形式居住。

尽管自然产生的温室气体一直是有益的，但随着21世纪的大气被人为温室气体淹没，地球上的日常生活模式正在被破坏。岛屿和海岸线正在被洪水淹没。飓风、龙卷风和野火肆虐。珊瑚礁和其他海洋动物正在死亡。北极熊被困在破碎的冰板上。许多植物和动物物种以及动物和人类赖以生存的大部分食物链都处于危险之中。

2020年发表在同行评审期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇文章介绍了来自世界各地538种动植物物种的数据，并警告说，温室效应可能会导致这些物种中16%-30%在2070年灭绝。

另一篇发表在同行评审期刊《自然气候变化》(Nature Climate Change)上的2020年文章预测，如果人为温室气体的排放继续以目前的速度增长，食物供应下降以及无冰日数的增加将使北极熊在2100年灭绝。

目前的温室气体水平

通过查看世界各地采样站的大气数据，美国国家海洋和大气管理局于2021年4月宣布，2020年二氧化碳含量为412.5 ppm (ppm)，比前一年下降了约7%。这是个好消息，尽管这一下降可能是2020年政府关门以及随后包括交通在内的经济活动放缓的结果。

从更长的时期来看，美国国家海洋和大气管理局的报告中有一些非常坏的消息:自2000年以来，全球大气中二氧化碳的平均浓度上升了12%。

2020年，甲烷水平飙升至14.7 ppb。这比2000年的水平增加了6%。甲烷在地球大气中的含量远低于二氧化碳，但它捕获地球表面反射的红外热量的效率是二氧化碳的28倍。更重要的是，在其10年的“寿命”之后，甲烷会氧化成二氧化碳，并在300- 1000年的时间里产生温室效应。

温室效应与海洋

海洋覆盖了地球表面的70%-71%。它们吸收太阳热量，最终将其反射到大气中，产生风，影响驱动天气的急流。

海洋也从大气中吸收二氧化碳。根据美国国家航空航天局的说法，海洋可以储存二氧化碳数百万年，使其完全远离大气，阻止地球变暖。

海洋似乎是稳定和成功的“碳汇”(安全封存碳的地方)，通过复杂的生物和物理过程，海洋对气候变化做出反应，气候对海洋做出反应。

如果温室效应继续使世界变暖，海洋的变化将导致全球变暖不稳定天气的反馈回路这可能包括极端高温和极端寒冷．循环也可以创建新的干旱和洪水地区这将改变世界各地的农业和城乡生活面貌。

与此同时，干旱会引发野火，从而急剧增加大气中的二氧化碳含量。二氧化碳增加了海洋的酸度．由此导致的矿物质失衡将使海洋动物更难以产生许多动物赖以生存的外骨骼和外壳。

美国环保署警告说，海洋系统的变化通常发生在很长一段时间内。无论人为温室气体目前对海洋和海洋生物造成了什么损害，都可能需要很长时间才能克服。

这是固定的吗?

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的气候报告，某些温室效应可能在未来许多代人的时间里都是不可逆转的。然而，有些变化是可以减缓甚至停止的，但前提是人类对温室气体水平的贡献可以减缓和停止。

的巴黎协定是一个国际条约该协议于2015年12月由美国和其他195个国家和实体通过，并于2016年11月生效。该计划呼吁到2050年将温室气体排放降至净零，这一数值并不要求完全停止排放，但要低到足以被新的和正在发展的技术从大气中吸收。

这项国际协议还呼吁各国开展足够的合作，在2050年至2100年之间将排放量降低到土壤和海洋可以自然吸收的无害水平。科学模型表明，这些措施将把全球变暖限制在2摄氏度以下(即3.6华氏度)。

根据《巴黎协定》的条款，协定的每个签署国都设定了自己的国家自主贡献(NDC)，为期五年行动和目标。目前只有191个缔约方加入《巴黎协定》美国在奥巴马总统任期内签署了《巴黎协定》。然而，2017年6月，唐纳德·特朗普总统给通知自2020年1月20日起，美国将退出该条约。2021年2月19日，在乔·拜登总统宣誓就职不到一个月后，美国正式宣布重新加入这项协议。

根据同行评审期刊《自然通讯》的一篇文章，巴西、美国和日本有望比全球平均水平更早实现净零排放。中国、欧盟和俄罗斯应以平均速度实现净零排放，印度和印度尼西亚预计将晚于平均水平实现净零排放。

即便如此，2021年9月17日，联合国宣布了关于《巴黎协定》的令人不安的消息。最近提交的164个国家自主贡献不够雄心勃勃。它们加在一起将使全球温室气体排放量在2030年达到15.8%的峰值，而不是趋向于净零更高的比2010年的水平还要高。