在近一个世纪,造成全球气候变暖的主要原因,是人类使用化石燃料(煤、石油等)排放出大量的二氧化碳及其它温室效应的气体。温室效应自地球以来便是一直存在的,如果没有温室效应,那么地球常年都处在20℃以下。
大气温室效应原理
研究表明,宇宙中任何物体都会以电磁波方式进行向外界辐射,物体的温度越高,辐射的波长越短。太阳表面温度高达5770K(K是国际单位制中的单位,跟℃之间的转换:℃ = K - 273.15),可见太阳的辐射波长很短。
地球上的大气对于太阳的短波辐射几乎是透明的,太阳短波辐射直达地球表面,使地球表面温度升高。但由于地球表面温度较低所向外界辐射的波长较长,而大气却强烈吸收地表波长较长的辐射,同时又像外辐射波长更长的辐射。这些辐射也会向地表辐射,称为逆辐射,逆辐射也会让地表升温,所以说大气对于地球是一个较好的保温作用。
太阳光辐射地球,大约30%被大气层反射,50%被地表吸收,20%通过被大气中温室气体吸收。
全球气候变暖
而大气中起温室作用的气体是二氧化碳(CO₂)、氟氯烃(CFCS)、甲烷(CH₄)、二氧化氮(NO₂)以及水蒸气等,而温室气体中以大量的二氧化碳为主。假如二氧化碳大量增多,大量吸收地表辐射通过逆辐射反给地表,将会导致地面温度升高,全球气候变暖。
日常生活中我们所用的冰箱、空调等制冷剂,使用过程中会释放氟利昂(常温中无色气体或易挥发液体),据研究表明,这种气体不仅会破坏大气中的臭氧(O₃),而且温室效应比二氧化碳还高,引起全球气候变暖。科学家们预测,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度,南北极的冰山开始融化,导致海平面上升。一些位于沿海城市将会被淹没。
相比二氧化碳或氟利昂,下面这种气体也是未来导致气候变暖“潜力者”———全氟三丁胺(Perfluorotributylamine,PFTBA)
全氟三丁胺
虽然目前导致全球变暖的“罪魁祸首”还是二氧化碳。全氟三丁胺,目前发现这种新型温室气体是多伦多大学化学系的研究者,很多研究者表示这个气体并不是自然产生的,但所幸的是在大气中含量非常稀少,目前暂时对环境并没有什么威胁。
其实早在二十世纪五十年代,PFTBA已经被应用于生产各种电子设备,如晶体管和电容器等。虽然多伦多研究者表明目前尚未了解其广泛用途,但它代表整个气候影响的工业工程,它目前比二氧化碳少很多,但每个分子在促进全就变暖方面是非常高效的,在长期看来是对气候有着极大的潜在威胁。
研究发现当时间跨度为一百年时,PFTBA的全球变暖的潜势是二氧化碳的7100倍!是多么一个可怕的数字。在多伦多地区,PFTBA在大气中浓度仅0.18ppt,相比二氧化碳的浓度400ppm,显得微不足道了。
ppt、ppm是用来表示浓度的单位,ppt为亿万比单位,1/10¹²; ppm为百万比单位,列举二氧化碳换算方式如400PPm=(400/10000)%=0.04%。
美国气候学家德鲁·辛德尔说:“这警示我们:当浓度足够高时,这种气体将对气候产生巨大的影响。现在它的量并不大,因此我们当下不必担忧,但是我们必须确保它不会增长,不让它成为全球变暖的元凶。”
结语
一个潜在威胁却告诉我们一个真理,目前科技发展迅猛,伴随着
化工业和能源开发,也许有更多的像PFTBA对于人类生存存在威胁例子了,人类执着于研究科技的同时也应该改善地球的环境,也许霍金说“如果我们是这个星系中唯一的智能生命体,我们应该确保自己得以生存和延续。但面对地球的有限资源和呈指数形式增长的人口数量,我们长期生存的唯一机会不是留在地球,而是向外太空寻找出路。”是看到地球资源损耗太快至枯竭,一直赖以生存的地球环境慢慢的不适应人类生存。希望别等到所谓的“宇宙飞船”诞生前人类在地球就已经无法生存了,科学是造福人类,而不是危害。