什么是温室效应(什么是温室效应?)
温室效应使我们的星球保持足够的温度以维持生命。
地球处于远离太阳的完美“适居带”(既不太冷也不太热),这使得生命能够在地球表面茁壮成长。然而,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截留在地球表面,使地球保持温暖。
温室效应产生于地球的大气层。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体层。这些高能射线约有70%被地球的海洋、陆地和大气吸收,剩下的30%则立即反射回Tai 空。
温室效应是如何起作用的。
随着地球表面变热,它会释放一些吸收的红外能量。远没有打到Tai 空,红外能量紧紧地拥抱着我们的星球,从而提高了地球的整体温度。这和人类建造的玻璃温室的工作原理差不多。它可以吸收太阳的热量,在冬天给植物保暖。
如果没有大气层,我们的世界将会像无生命的月球一样寒冷,月球远端的平均温度为零下243华氏度(零下153摄氏度)。由于温室效应,地球的整体平均温度保持在15摄氏度左右。
温室气体和气候变化
温室气体包括几种自然产生的分子,如水蒸气、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧等。在过去一个世纪左右的时间里,人类活动——如燃烧化石燃料、集约农业、畜牧业和开荒——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温室气体。
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世纪中期以来,人类产生的温室气体已经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增加了40%以上,从百万分之280(ppm)增加到现在的百万分之280(ppm。
尽管有些人仍然怀疑人类引起的气候变化的真实性,但证据是压倒性的。自19世纪50年代以来,全球平均表面温度上升了约0.8摄氏度,海洋温度现在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及人类健康,加剧干旱,导致海平面上升,降低全世界的国家安全和经济福祉。
其他星球的温室效应
因为温室效应是一个自然过程,它也会影响太阳系的其他天体。而且,在某些情况下,这提供了事情可能出错的警告。金星就是一个很好的例子。它和地球差不多大,离太阳不是那么近。
数十亿年前,当太阳变得越来越冷,越来越暗时,金星可能有温和的气候,这可能在其表面形成液态水海洋。模拟显示,这颗行星的平均温度在20摄氏度至50摄氏度之间,持续约30亿年,甚至可能让金星存活。
但就像太阳一样,只是随着太阳越来越老越来越亮,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,提高地表温度,导致恶性循环,更高的温度导致大气中更多的水蒸气,进一步加热世界——这个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会在古代的撞击事件中释放出来。一些科学家推测,这样的撞击可能提高了火星的整体温度,并使火星表面长期存在液态水。然而,因为火星比地球小,所以它的引力很弱。因此,这些气体逐渐消失,最后,这颗红色星球回到了今天寒冷干燥的世界。
土星遥远的卫星泰坦(Titan)有着厚厚的氮气大气层,甲烷浓度是地球的1000倍,也受到温室效应的影响。利用2005年登陆土卫六的欧洲航天局惠更斯探测器的数据,研究人员更好地了解了甲烷如何吸收短波红外辐射,并利用这些信息开发了我们星球的气候变化模型。
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温室效应也有望温暖其他星系的世界。许多天文学家提到,恒星周围有一个狭窄的可居住区域,即行星与有液态水的地球表面保持完美距离的区域,该区域是地球与太阳距离的0.95至1.4倍。然而,有人认为这种模式需要拓宽。氢分子的厚大气层是一种强大的温室气体,即使它距离太阳的距离是地球的15倍,也可能给行星带来潜在的温度。
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