温室气体与温室效应李玉辉 程仕才 时腾飞 丁睿 北京大学化学与分子工程学院引言：为了２１世纪的地球免受气候变暖的威胁，１９９７年１２月，１４９个国家和地区的代表在日本东京召开《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议，经过紧张而艰难 的谈判，会议通过了旨在限制发达国家温气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》 。 《京都议定书》规定，到２０１０年，所有发达国家排放的二氧化碳等６种温室气体的 数量，要比１９９０年减少５.２％。发展中国家没有减排义务。对各发达国家说来从２０ ０８年到２０１２年必须完成的削减目标是：与１９９０年相比，欧盟削减８％、美国削减 ７％、日本削减６％、加拿大削减６％、东欧各国削减５％～８％。新西兰、俄罗斯和乌克 兰则不必削减乙炔检测仪，可将排放量稳定在１９９０年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和 挪威的排放量分别比１９９０年增加１０％、８％、１％。 《京都议定书》于２００５年 2 月 16 日正式生效。一，全球正在变暖众所周知，近百年来，全球的地面气温呈明显上升趋势。根据气象学记录，我们知道， 自 1860 年以来，地球表面的平均气温升高了 0.6 摄氏度。而进入了 20 世纪，全球温度进一 步升高。

其中 1998 年又创历史新高，是 20 世纪最热的一年，它比 1860 年至 2000 年间的平 均值高了 0.55 摄氏度，成为了自 1860 年人类来使记录气温以来平均气温最高的一年。 同时温室气体， 20 世纪北半球温度的增幅是过去 1000 年最高的。总的变暖趋势越来越明显。 气候变暖使南极，北极及高山大冰川融化，融化的水流向海洋，从而使海平面上升。在 过去的一百年里，全世界海平面一共上升了 10~20cm。而且自从 20 世纪 60 年代后期以来， 冰雪的覆盖面积已经减少了 10％。 近几年，我们仍可看见一些温度急剧上升的迹象。 ※ 2000 年 2 月 18 日，海水淹没了有 11 万人口的西太平洋岛国图瓦卢的大部分区域。 ※ 今年新华社电：非洲最高峰乞力玛扎罗山上的冰雪正在融化，如果情况恶化，15 年乞力玛扎罗山的冰雪将不复存在。 ※ 今年 9 月北极冰盖面积约为 535 万平方公里，比 1978 年至 2001 的同期平均值缩小 了 20％，也创下了面积最小历史记录。 ※ 巴西亚马逊河日前正遭受着 60 年来最严重的干旱，主要河流水位下降，不少支流 和湖泊干枯。亚马逊地区近 5 年来降雨量逐年减少，这也与全球变暖有关。

今年发生在墨西哥湾的卡特利纳飓风也与全球变暖有关．总之，事实摆在眼前温室气体，我们生 活在一个变暖的世界中。二．温室气体1． 何谓温室气体？ 通常是指大气中那些让太阳短波辐射自由通过，同时强烈吸收地面和空气放出的长波辐 射（红外线）甲苯报警器，对地表有一种遮挡作用的气体。那么究竟大气中哪些气体是温室气体？是不 是仅有我们通常所认为的 CO2？ 为了回答这一问题，我们先简要介绍一下大气起源和地球大气圈：地球形成初期存在的 12 种主要元素，按丰度递减，依次是 H（90%） ，He（9%） ，O， Ne，N，C，Si，Mg，Fe，S，Ar 和 Al。在这 12 种元素中，只有 C，H，O，N 和 S 能结合 成分子并进入大气中，最初只有水，氨和甲烷，硫化氢，氢。在进化过程中，不少氢，氦， 氖和氩逃逸到太空中，但由于引力作用，这些气体的大部分都被吸引在地表附近，大气层演 变为由氨，甲烷，水蒸气和硫化氢组成。 地球的大气层通过光解作用演变的含有丰富的氧。地球的引力不能留住所有的氢气， 但能留住大部分的氧气。 游离的氧具有从其他气体中夺取氢原子重新形成水分子的趋势。 氧 从氨中夺取氢后，留下游离氮，从甲烷中夺取氢生成二氧化碳。

千百年以后温室气体，地球大气中留 下的主要是氮，氧，二氧化碳和水蒸气。如今，地球大气以氮，氧和氩为主，其他成为微量 气体。那些与产生温室效应有关的微量气体便是温室气体。 了解上述有关问题后，我们列举一下具体的温室气体： 温室气体 水蒸气 一氧化碳 氢气 各种氮化物 分子式 H2O CO H2 N2O NH3 NO NO2 硫化物 CSO CS2 SO2 H2S 氟化物 CF4 C2F6 SF6 氯氟烃 CClF3 CCl2F2 CHClF2 CCl3F CF3CF2Cl CClF2CClF2 CCl2FCClF2 含氯烃 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CH2ClCH2Cl C2HCl3 C2Cl4 CH3CCl3 溴化物 CH3Br 来源 自然蒸发 化石燃料和砍伐森林 来源很广 来源很广 燃料与化肥 农业化学品 燃烧 未知 未知 燃烧和工业 燃烧和工业 铝厂 铝厂 未知 空调设备及制冷剂 烟雾剂 烟雾剂 烟雾剂 烟雾剂 烟雾剂 烟雾剂 海洋天然合成 工业溶剂 F22 的制造 含氯烃的生产 化学工业 去油剂 去油剂 去油剂 天然生成 降解时间（年） 0.001 8 0.3 2 120 0.01 0.001 未知 未知 0.001 0.001 >500 >500 >500 400 110

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