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【氣象萬千】溫室效應

2021-02-01
● 太陽輻射有部分會被吸收,部分反射回太空。 影片截圖● 太陽輻射有部分會被吸收,部分反射回太空。 影片截圖

我們身處的地球表面,被一層大氣包圍荂A稱為大氣層,這個大氣層孕育了地球上的各種生物。

太陽是地球的主要能量來源,太陽主要用可見光和紫外線等短波輻射的方式,穿越太空向地球傳遞能量。到達地球的太陽輻射中,大約有三成會被雲層、地面等反射出太空,約五成被地球表面吸收,約兩成被大氣吸收。為平衡日間吸收的能量,地球需向太空輻射出等量的能量。不過,因為地球的溫度比太陽低得多,因此地球輻射主要為紅外線形式的長波輻射。

大氣層內有些溫室氣體,它們對紅外線的吸收能力較強,陸地和海洋釋放出來的紅外線會被這些溫室氣體吸收,然後四方八面輻射出來,部分會射到太空,部分射到地球表面,為地球表面加熱,這就是溫室效應。

溫室效應取名自受太陽照射而變暖的人造溫室,但嚴格來說,地球的溫室效應和人造溫室中使溫度變高的原理是不同的。溫室保暖的原因主要是陽光透過玻璃照射到溫室內,溫暖了溫室內的地面及物件,再間接使室溫提高,而溫室是一個封閉的空間,抑制了對流活動,令堶惆熱的空氣無法與室外較冷空氣混合,從而保暖。

地球就是因為有溫室氣體為我們保暖,令地球表面平均溫度長期保持攝氏約15度,這個溫度適合萬物生長。如果失去大氣層,科學家推算地球表面平均溫度只得大約攝氏零下18度。

適量的溫室氣體可以維持一個合適的地球溫度,但太多溫室氣體就會令地球溫度上升,在過去一個世紀,汽車、飛機、發電廠、工廠,燃燒大量的化石燃料和石油,令大氣中溫室氣體濃度急劇增加,過多的溫室效應使增多熱力積存在地球,令地球溫度不斷升高,造成全球暖化,持續的全球暖化導致一系列破壞性的影響,例如冰川融化,海平面上升,極端天氣愈來愈多等。

為避免全球暖化帶來的嚴重影響,我們每個人都應該從日常生活做起,減少溫室氣體的排放。

●香港天文台(本欄以天文台的網上氣象節目《氣象冷知識》向讀者簡介有趣的天氣現象。詳請可瀏覽天文台YouTube專頁:https://www.youtube.com/user/hkweather。 )

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