哪些是重要的温室气体
最重要的温室地球大气中的气体是水蒸气和二氧化碳，其次是臭氧，一氧化二氮，甲烷和各种其他气体(见表1.1)。水蒸气(和云)和二氧化碳起主要作用，尽管它们各自的水平以不同的方式维持。大气中二氧化碳的水平几乎是恒定的，年复一年，它的水平是由排放(如动物和细菌的呼吸作用)和自然吸收(包括植物的光合作用和海洋的吸收)之间的平衡来维持的。在更长的时间尺度上，地质过程如火山出气,岩石风化,海洋的变化循环开始发挥作用，二氧化碳水平可能因自然原因在数千年或更长时间内发生变化。我们会在第七章讨论更多，焚烧化石燃料导致二氧化碳排放量在过去几个世纪里增加，二氧化碳排放量本身也从前工业时代的280 ppm增加到今天的390 ppm。
另一方面，我们从日常经验中知道，水蒸气以每天的时间尺度出现和消失。的来源大气中的水蒸气是来自海洋、湖泊和湿地的蒸发，汇是凝结和降雨。(云主要是由悬浮在空气中的小水滴组成。)水蒸气的水平在空间上(沙漠是干燥的，热带是潮湿的)和时间上(有些日子是干燥的，有些日子是下雨的)都有所不同。但最重要的一个因素决定了大气中水蒸气的平均水平，那就是温度。温度越高，在一定体积内能容纳的水蒸气就越多，因此，如果大气变暖，平均而言，大气中水蒸气的数量就会增加。自水蒸气是一种温室气体，这种增加会导致更多的变暖，以此类推，这个过程被称为正反馈。
根据粗略的经验，在目前的气候中，大约一半的温室效应来自水蒸气，大约四分之一来自云层raybet雷竞技最新，五分之一来自二氧化碳。然而，这些数字是近似值，因为温室气体的影响不是相加的:如果大气是干燥的，那么加入二氧化碳会对温室效应产生很大的影响。另一方面，如果我们的大气中已经有了大量的水蒸气，所以我们已经有了显著的温室效应，那么添加二氧化碳几乎不会有太大的区别:
表1.2
大气中主要长波吸收剂的作用
表1.2
大气中主要长波吸收剂的作用
吸收器 |
只是吸收器 |
除了吸收器 |
贡献范围 |
水蒸气 |
62 |
61 |
39 - 62 |
云 |
36 |
85 |
15-36 |
水汽和云 |
81 |
33 |
67 - 85 |
二氧化碳 |
25 |
86 |
14-25 |
其他所有人 |
9 |
95 |
5 - 9 |
臭氧 |
5.7 |
97.3 |
2.7 - -5.7 |
一氧化二氮 |
1．6 |
99 |
1 - 1.6 |
甲烷 |
1．6 |
99.3 |
0.7 - -1.6 |
气溶胶 |
1．8 |
99.7 |
0.3 - -1.8 |
氟氯化碳 |
0．5 |
99.9 |
0.1 - -0.5 |
前两列数字给出了在温度固定的情况下，如果只有吸收塔或除吸收塔以外的一切都存在，目前温室效应将保持的大致百分比;第三列总结了吸收器贡献的百分比范围。“所有其他”是指所有其他吸收剂的综合作用，然后分别列出。为了得到辐射通量，将百分比乘以1.55 W/m2。
二氧化碳吸收的长波辐射已经被水蒸气吸收了。表1.2显示了这些数字，我们可以这样解释。如果大气中唯一的温室气体是二氧化碳，那么我们的温室效应将只有现在的25%(也就是说，如果温度保持固定，四分之一的长波辐射将被大气吸收)。另一方面，如果我们从大气中完全去除二氧化碳，温室效应(长波吸收)将减少约14%，降至当前值的86%。如果我们只有水蒸气(没有云)，我们会有大约62%的温室效应，如果我们除去水蒸气，但保留其他一切，我们会减少目前约39%的温室效应。如果我们只有水蒸气和云，那么我们将会有81%的温室效应，如果我们除去水蒸气和云，那么我们将会失去目前大约67%的温室效应。
然而，这些数字并不能很好地衡量干燥或非冷凝温室气体(如二氧化碳、臭氧或甲烷)的实际重要性，因为计算假设温度保持不变。如果我们没有这些气体中的任何一种，温度就会下降，导致绝对湿度降低，水蒸气的温室效应显著降低，导致温度进一步降低，等等。事实上，如果没有干燥的温室气体，地球上的温室效应可能会完全崩溃，温度会下降到如此之多，以至于地球会完全被冻结，形成一个“雪球地球(Lacis et al.， 2010)。因此，最终几乎所有的温室效应都源于干燥的温室气体。水蒸气的数量随其他温室气体的水平而调整，因此我们通常将水蒸气视为一种反馈，而不是主要强迫。
我们将在上一章回到辐射效应，但现在让我们把注意力转移到海洋及其在气候中的作用上，首先对海洋本身进行描述性概述。raybet雷竞技最新
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