气候变化的罪魁祸首

温室效应示意图
　　

　　多数科学家认为，目前全球升温的趋势主要是由人类产生的“温室效应”不断扩大造成的，地球发出的热量在进入太空的过程中被地球大气层捕获，就会引起全球温度上升。
　　大气层里的一些温室气体就像温室上的玻璃，它允许阳光进入，但却阻止热量逃逸出去。长期存在的气体并非永远都停留在大气中，从物理或化学方面来说，它们不会对气温的变化作出响应，这被描述成“强迫”气候变化；水等气体会对温度变化作出反应，这被视为“反馈信息”。形成温室效应的气体包括：

　　水蒸气

　　1.水蒸气：水蒸气不但是数量最多的温室气体，而且它还非常重要，它是气候的一个反馈。地球的大气变暖会导致水蒸气数量增加，不过也可导致云层加厚或者降雨，这些都是温室效应最重要的反馈机制。

人为原因导致的大气里的二氧化碳浓度增加了三分之一

　　2.二氧化碳：二氧化碳是大气中数量较少，但是非常重要的一种成分，这种气体是通过呼吸和火山喷发等自然过程，以及砍伐森林、土地利用发生改变和燃烧化石燃料等人类活动产生的。从工业革命开始到现在，人为原因导致的大气里的二氧化碳浓度增加了三分之一。这是导致气候变化的一个最为重要的长期因素。

反刍动物消化食物能够产生甲烷
　　

　　3.甲烷：甲烷是一种通过天然污染源和人类活动产生的碳氢化合物气体，掩埋的垃圾分解、农业——尤其是稻子耕种、反刍动物消化食物、粪便处理以及家养动物都能产生这种气体。从分子的层面上来说，甲烷是一种比二氧化碳更加活跃的温室气体，但它同时也是大气中一种数量较少的气体。

化石燃料燃烧可以产生一氧化二氮

　　4.一氧化二氮：这是土地耕种过程产生的一种温室气体，使用商业或者有机肥料、化石燃料燃烧、硝酸产品和生物燃料燃烧尤其更易产生这种气体。

碳氟化合物在很多工业产品会应用到

　　5. 碳氟化合物：它起源于工业，是一种具有多种应用途径的合成化合物，但是由于它能对臭氧层造成破坏，因此现在国际协定对这种产品进行严格管控，禁止把碳佛化合物释放到大气里。这些物质也是温室气体。

　　其他星球上的温室效应

　　温室效应不足：火星拥有非常稀薄的大气，而且几乎所有成分都是二氧化碳。由于它的大气压较低，而且几乎没有甲烷和水蒸气来增强它上面的微弱温室效应，因此这颗红色行星冰冷的表面并没显示出任何生命迹象。
　　太强温室效应：金星的大气层跟火星的一样，所有成分几乎都是二氧化碳。但是金星大气层里的二氧化碳量，大约是地球和火星大气层里的二氧化碳量的300倍。这导致该行星上的温室效应失去控制，使它的表面温度高的足以熔化掉铅。
　　
　　对人类的影响
　　
　　在地球上，人类活动不断改变自然温室效应。过去一个世纪燃烧的煤和石油等化石燃料大大增加了大气里的二氧化碳浓度。这是因为煤和石油在燃烧过程中，碳会与氧结合，生成二氧化碳。伐木造田、工业和其他人类活动也增加了大气里的二氧化碳浓度。自然温室效应发生改变产生的后果很难预料，不过有可能会产生下列一些影响：
　　1.地球的平均温度会变得越来越高。一些地区或许能适应更加温暖的气候，但是其他一些地区可能并不能适应这种变化。
　　2.更加温暖的环境可能会导致蒸发和降水更多，但是一些地区可能会发生变化，有些变得更加潮湿，有些地区变得更加干燥少雨。
　　3.更强的温室效应会导致海洋升温，致使部分冰川和冰融化，使海平面升高。由于热胀冷缩，温度上升还会使海水体积变大，这会进一步抬升海平面。
　　4.与此同时，一些作物和植物会对不断增加的二氧化碳做出响应，它们的生长速度变得更快，利用水的效率更高。更高的温度和不断变化的气候模式可能会使作物生长最好的区域发生改变，对自然植物群的结构产生影响。
　　
　　人类活动所起的作用

　　联合国政府间气候变化工作小组(在联合国资助下，由来自世界各国的1300名科学专家组成的一个国际小组)在最近公布的《第四份评估报告(Fourth Assessment Report)》中总结说，过去250年间的人类活动导致地球气温升高的可能性超过90%。在过去150年间，现代文明社会的工业活动，使大气里的二氧化碳水平从原来的每百万份含280份，上升到每百万份含379份。该工作小组还下结论说，在过去50年间，人类产生的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等温室气体导致地球气温大幅上升的可能性超过90%。
　　他们表示，在过去1万年或者更长时间内，全球气温的增速可能是前所未有的。联合国政府间气候变化工作小组的《决策者摘要(Summary For Policymakers)》发表在 http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_spm.pdf网站上。

　　太阳能量输出发生变化

　　假设太阳输出的能量发生变化也能导致气候变化并非不合情理，因为太阳是驱动气候系统的主要能量来源。研究显示，太阳发生的变化在过去的气候变化中起着至关重要的作用。例如，有人认为太阳活动下降是导致大约1650年到1850年间出现小冰河期(little ice age)的主要原因。1410年到1720年间，格陵兰的大部分区域被冰阻断，阿尔卑斯山脉的冰川升高。但是有证据显示，最近的全球升温并不能用太阳输出的能量发生变化来解释。
　　1.自1750年以来，太阳输出的平均能量始终保持不变，或者稍微升高一些。
　　2.如果升温是由太阳活跃性更强引起的，科学家应该看到整个大气层的温度都在上升。然而他们观察到，大气层最上层的温度不升反降，只有地表和大气层底层的温度在升高。这是因为位于大气层底层的温室气体吸收了地球释放的热量。
　　3.如果把温室气体数量增加排除在外，包括太阳辐照变化的气候模式无法再现目前观测到的升温趋势。

　　我们生活在一个大温室里

　　地球上的生命依靠太阳产生的能量生活。到达地球大气层的阳关，大约有半数穿过空气和云层照射到地球表面，地球吸收这些能量后，会以红外热的形式把它辐射到太空中。地球释放的红外热中，90%被温室气体吸收，重新辐射回地面。促使地球温度平均升高到59华氏度，即15摄氏度。

　　消除疑虑

　　我们是如何知道全球升温趋势并非是由一颗更热的太阳引起的呢？自1750年以来，太阳输出的平均能量始终保持不变，或者稍微升高一些。人们根据过去两个多世纪对太阳黑子的记录结果和树木年轮里的含碳量等其他具有代表性的指示器，对太阳发射到地球的能量总数进行评估。最近，卫星得出的太阳活动观测结果显示，目前太阳的活性稍微变强，但是这种变化还占不到我们在过去100年间看到的升温趋势的10%。