那么谁才是最重要的温室效应气体?
答案出乎预料,是水蒸气。
Goody 和 Yung在1989年出版的《大气辐射:理论基础》一书中说:“水蒸气是最重要的温室效应气体,二氧化碳仅排第二位”。水蒸气在大气里的含量占各类气体的4%,二氧化碳占0.04%,两者相差100倍。在对红外线的吸收能力方面水蒸气远高于二氧化碳,由下图可见,二氧化碳的吸收谱很窄,唯一显著的吸收频段在12-15微米的那个峰。而水蒸气的情形却完全不一样,从0.8-30微米间存在多个吸收峰,特别是10微米以上,水蒸气的吸收频率几乎是连续不断的。因此,即使在同等浓度下,水蒸气的温室效应也是二氧化碳的很多倍。由此推算,在温室效应气体中,水蒸气对温室效应的贡献率为95%,二氧化碳只有3%。
加拿大著名地理学家、古气候学家 Tim Ball 认为:
“水蒸气是最主要的温室气体,因为大气中温室效应的95%来自水蒸气的作用。社会公众可能对此难以理解。举个浅显的例子:早春、晚秋晴朗的傍晚,由于辐射降温,在近地层会出现霜冻现象,但是如果天空有云层覆盖,因为水蒸气产生的温室效应作用,它会将近地层辐射的热量截收,近地层辐射降温就不会那么明显,出现霜冻的概率就大大降低了。
在阿尔及利亚南部的撒哈拉沙漠,这里中午的温度可达52℃,而午夜的气温又降至-3.6℃。一个重要的原因是由于这里空气中的水蒸气含量极低因而大气中的温室效应作用非常的弱”。
这并不难理解:覆盖地球表面71%的水通过固态、液态和气态三态之间的转换,参与了能量携带、运送和分配的整个过程,影响着了大气的温度和降水,扮演了全球气候变化的最最重要的角色,是整个地球大气中最活跃的因素。