温室气体是如何使地球变暖的?

温室气体(Greenhouse Gas GHG)导致全球变暖和气候变化，其排放对理解和解决气候危机至关重要。

虽然大多数温室气体是自然产生的，但人类活动也加剧了温室气体排放量及其在大气中的浓度。这种浓度的增加反过来又会对气候造成不利影响。其影响包括极端天气事件(包括洪水、干旱、野火和飓风)频发。这会影响到数百万人，造成数万亿美元的经济损失。

《排放差距报告》发现，如果到2030年我们不能将每年的温室气体排放量减半，到本世纪末，难以将全球变暖控制在与工业化前水平相比的1.5°C以内。根据目前的无条件减排承诺，到本世纪末，与工业化前的水平相比，全球变暖将达到2.7°C。

主要的温室气体是什么?

二氧化碳(CO2)、甲烷和一氧化二氮是主要的温室气体。二氧化碳在大气中可以留存1000年，甲烷为10年，一氧化二氮为120年。20年的时间里，甲烷在导致全球变暖方面的作用是二氧化碳的80倍，而一氧化二氮是二氧化碳的280倍。

煤炭、石油和天然气继续为世界许多地区提供电力。碳是这些燃料的主要成分，当它们被燃烧来发电、电力运输或提供热量时，它们会产生无色无味的二氧化碳。

石油、天然气、煤炭开采和垃圾填埋场排放的甲烷占人类活动排放的55%。在人类排放的甲烷中，约有32%可归因于牛、羊和其他反刍动物的排放，因为它们在胃中发酵食物。粪便分解是另一种气体的农业来源，水稻种植也是如此。

人为一氧化二氮排放主要来自农业生产。土壤和水中的细菌会自然地将氮转化为一氧化二氮。而化肥的使用和径流会增加这一过程，向环境中注入更多的氮。

其他的温室气体是什么?

氟化气体（Fluorinated gases）——如氢氟碳化合物（hydrofluorocarbons）、全氟碳化物（perfluorocarbons）和六氟化硫（sulfur hexafluoride）——是一种不会自然产生的温室气体。氢氟碳化合物是作为氯氟烃(CFCs)替代品使用的制冷剂，氯氟烃会消耗臭氧层，由于《蒙特利尔议定书》已被逐步淘汰。其他气体有工业和商业用途。

虽然氟化气体远不如其他温室气体普遍，也不像氟氯化碳那样消耗臭氧层，但它们仍然非常强大。在20年的时间里，各种氟化气体的全球变暖潜力是二氧化碳的460-16300倍。

水蒸气是大气中最丰富的温室气体，是温室效应的最大总体贡献者。然而，大气中几乎所有的水蒸气都来自自然过程。人类的排放量非常小，因此影响相对较小。

什么是温室效应?

地球表面吸收了大约48%的入射太阳能，而大气吸收了23%。其余部分被反射回太空。自然过程确保了进入和流出的能量相等，使地球的温度保持稳定。

然而，与氧气和氮气等其他大气气体不同，温室气体不但不会吸收红外辐射，反而反射红外辐射。由于人为排放，大气中温室气体的浓度增加，地表辐射的能量被困在大气中，无法逃离地球。这部分能量返回到地表被重新吸收。

由于进入地球的能量多于离开地球的能量，地球表面的温度会上升，直到达到新的平衡。这种温度上升会对气候产生长期影响，并影响到无数的自然系统。

我们能做些什么来减少温室气体排放？

转向可再生能源、为碳定价以及逐步淘汰煤炭都是减少温室气体排放的重要因素。最终，需要有更强有力的国家自主贡献，以加速减少这一数字，以保护人类和环境的长期健康。

在《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会（UNFCCC）期间，欧盟和美国发起了全球甲烷承诺，其中100多个国家制定目标，承诺到2030年将燃料、农业和废物部门的甲烷排放量减少30%。

联合国环境规划署概述了它的六部门解决方案[ The Six-sector solution to the climate crisis]，该方案可以在2030年之前减少290 - 320亿吨二氧化碳，以满足1.5°C的升温限制。联合国环境规划署还在线上建立了“气候行动说明”，这是一种以1990年为基准，将气候变化状况可视化的工具。

尽管面临种种挑战，我们仍有理由保持乐观。从2010年到2021年，相关政策得以实施，到2030年，与本应发生的情况相比，年排放量将减少110亿吨。

通过做出对环境有害影响较小的选择，每个人都可以成为解决方案的一部分，并影响变化。大声疾呼是在更大范围内扩大影响和创造改变的一种方式。

原文链接：

How do greenhouse gases actually warm the planet?

为助力生态文明建设，深入贯彻落实《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》和《中国科协科普发展规划（2021—2025年）》，作为生物多样性领域的全国一级学会，中国生物多样性保护与绿色发展基金会发挥科学研究机构优势，致力于打造全面动员、全民参与的社会化科学传播工作，于2021年12月推出《绿会生物多样性科普小课堂》系列。

《绿会生物多样性科普小课堂》以“科普性”为特点，传播当前受到生存威胁的野生动植物种及生物多样性相关知识，推动生物多样性主流化，呼吁各界携手保护生物多样性、保护人类赖以生存的栖息地、构建人与自然和谐相处的美好家园。

译/YJ 审/Daisy