摘要：随着社会的发展，人类向大气中排入各类吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，地球正经历着以全球变暖为主要特征的显著气候变化，这些变化给地球自然生态系统和社会经济系统造成了多方面的影响。为了有效地应对温室效应和气候剧变，准确可靠的监测和适当合理的控制温室气体就显得尤为重要。本文就以上内容进行阐述。

一、温室效应的原理

温室效应(Greenhouse effect)，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。指大气中温室气体吸收了行星表面发出的长波辐射后向各个方向辐射能量，进而导致行星表面平均温度升高的过程。温室效应是行星大气自身的一种特性，并非由大气污染所导致。但由于人类活动增强了大气中温室气体的含量，可能加剧了大气的保温能力，引发全球气候变化。

二、温室效应的影响

1.1   全球变暖：温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。

1.2   海平面上升：一是海水受热膨胀 令水平面上升。二是冰川和格陵兰及南 极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。

1.3   气候反常：由于温室效应的气温升高、海平面上升等而导致的海啸，台风，夏天极热，冬天极冷的极端天气增多。

1.4   水循环：全球降雨量可能会增加。但是，地区性降雨量的改变则仍未知道。某些地区可有更多雨量，但有些地区的雨量可能会减少。此外，温度的提高会增加水份的蒸发，这对地面上水源的运用带来压力。

1.5   新的冰川期：南极冰盖的融化导致大量淡水注入海洋，海水浓度降低。“大洋输送带”因此而逐渐停止，暖流不能到达寒冷海域；寒流不能到达温暖海域。全球温度降低，另一个冰河时代来临。北半球大部被冰封，一阵接着一阵的暴风雪和龙卷风将横扫大陆。

1.6   健康的影响：研究认为, 气温与人的死亡率之间呈U型关系,在过冷和过热条件下的死亡率都将增加, 最低死亡率处于16~25的温度范围内,人类为适应预测的21 世纪的气候变化将付出重大代价。

1.7   男女比例平衡：高温环境容易创造男宝宝，低温环境容易创造女宝宝。研究人员比较担心的是，在全球温度日益增高的温室效应下，男宝宝出生的机率会越来越高，可能会造成男女比例的失衡。

三、温室气体的种类

大气层中主要的温室气体有二氧化碳(CO2），甲烷(CH4），一氧化二氮(N2O），氯氟碳化合物（CFCs）及臭氧（O3）。大气层中的水气（H2O）虽然是‘天然温室效应’的主要原因，但普遍认为它 的成份并不直接受人类活动所影响。其中二氧化碳(CO2）、一氧化二氮(N2O）和甲烷(CH4）造成温室效应的贡献最大。而针对氯氟碳化合物（CFCs），故多个国家于1987年9月于加拿大蒙特利尔签署《蒙特利尔议定书》，分阶段限制氯氟碳化合物的使用。由1996年1月1日起，氯氟碳化合物正式被禁止生产。

四、温室气体的监测方法

其中，主要温室气体的具体检测方法如下：

4.1   二氧化碳(CO2）的监测方法主要有红外光谱法、气敏电极法、气象色谱法、激光雷达监测法、TOC分析仪测定法等。其中，红外光谱法具有分析速度快、无污染、操作简单方便、远程监测等优点，再现性和重复性也相对较好，可适用于在线实时监测。气敏电极法具有价格低廉、操作方便、测量范围宽等优点，但缺点也很明显，即会受到各种酸性气体干扰，另pH玻璃电极中的片玻璃膜具有高阻抗，易受电磁波干扰，也容易损坏和老化，且相应时间较长。

4.2   一氧化二氮(N2O）的监测方法主要有静态箱法和微气象法，两种方法均使用气象色谱测定N2O含量级浓度，其中以静态箱技术的使用最为广泛。

4.3   甲烷(CH4）的监测方法主要有气象色谱法、可调谐二极管激光吸收光谱法、气象滤波相关检测法等。不同的CH4的监测分析技术都有各自的优缺点，实际应用中，应视具体的目的来选择相应的测量方法。

五、控制温室效应的对策

迄今为止，对温室效应没有有效的解决对策，但是退而求其次，应该想尽办法努力抑制温室气体排放量的增长。如：

5.1   改善能源结构：目前人类使用的化石燃料约占能源使用量的90%，是温室气体排放的重要来源。世界能源消费结构是：石油约占40%、煤占30%、天然气占20%、核能占6.5%。二氧化碳排放量多少不仅与化石燃料的消耗量有关，而且与能源结构有关。煤在产生同样的热量时，发出的二氧化碳比甲烷多2倍。煤在世界一次能源消费中占30%，但二氧化碳排放量却占39%。如果用天然气代替煤和石油，那么在获得等量热量的情况下，就可以大大降低大气中二氧化碳的量。

5.2   保护森林：以热带雨林为主的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。限制森林砍伐和提高森林生产力可增加固碳量。 据统计,全球由于人类活动已损失约2.0×109hm2森林,以平均 1hm2森林含碳量100t计,则损失储碳能力达200Gt。如恢复已损失森林面积的20%～30% ,就完全可以解决全球大气 CO2浓度增长的问题。

5.3  挖掘海洋吸收碳的潜力：作为地球上最大的碳吸收剂载体，海洋大约吸收了人类碳排放量的三分之一，减少了大气中的含量，延缓了气候变化。其能力很大，潜力也很大。海洋中还存在大面积的“荒漠化”区域，区域内海水中生物量很少，在这些区域，可设法，如利用海水温差、风能或波浪能发电，将富含营养的低温深层海水抽到海面，可大大促进浮游生物的繁殖，人为营造大量的海洋牧场，进而提高鱼、虾、贝类等的产出，它们死后，部分尸体会沉入海底，这就相当于增加了海洋吸收碳的能力。

5.4   倡导新型能源：鼓励使用太阳能、风能、地热等绿色清洁能源及可再生能源，发展高效廉价、适用的脱硫、除尘、洁净煤技术。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。

5.5   人工吸收CO2：在一些工业过程中,用人工方法吸收CO2。例如日本学者提出在吸收剂中使用沸石对火山发电中排出的 CO2 做物理式吸收,或使用胺化学溶剂进行化学吸收。

地球只有一个，如果等问题发展到了人类可以明显感知的水平，往往已经难以逆转、为时已晚。全球变暖给我们敲响了警钟，地球正面临着巨大的挑战。我们必须引起高度重视，以便采取对策，保护好人类赖以生存的大气环境，挽救地球家园的命运，维护人类得以继续生存的未来。


来源：虹口环境