什么是温室气体？为什么我们要担心它们？

它们被指责导致全球变暖加剧，但它们在地球的能源平衡中也起着关键作用。它们导致温室效应，其中最著名的是二氧化碳、甲烷和氧化亚氮。它们是温室气体。

简单地说，温室气体是地球大气中捕捉热量的气体。他们让太阳能通过，但然后他们捕获大气中的热量。

温室气体在大气中的浓度很低（而且已经存在了数百万年），但这一比例自工业革命开始以来一直在上升。人为活动（主要来自工业活动，但也来自农业和交通运输）导致温室气体急剧增加，而温室气体反过来又捕获更多的热量，导致温度上升。这就是为什么温室气体与人为的全球变暖有关。

温室效应是什么？

科学家于1896年发现了温室效应。这是地球的自然变暖，当大气中的气体从太阳吸收热量时发生，否则太阳就会离开地球进入太空。

到达行星的太阳能中，多达30%被反射回太空，而另外70%通过大气进入地表，被大气、陆地和海洋吸收，并加热行星。

热量转化为看不见的红外线。其中一些进入太空，而大部分被温室气体吸收，导致更多的变暖。在过去80万年的大部分时间里，大气中的气体浓度约为百万分之200。

虽然精确的模型非常复杂，而且有时很难精确地确定数字，但温室效应已经众所周知一个多世纪了。它有无可辩驳的科学证据支持，原则上很容易掌握。大多数孩子在学校学的。

主要的温室气体是什么？

有一组气体负责温室效应，包括二氧化碳、甲烷、二氧化氮、水蒸气和氟化气体。它们具有不同的化学性质，可以通过不同的过程从大气中逐渐增加或减少。目前（过去一个世纪以来）最紧迫的一个进程是人类活动。

二氧化碳（CO2）占全球人类排放量的76%。释放到大气中后，约有40%在100年内保持，而20%在1000年后保持，10%在10000年后保持。

同时，甲烷（CH4）停留在大气中的时间比二氧化碳少，但在温室气体效应方面更为强烈。在100年的时间里，全球变暖的影响是二氧化碳排放量的25倍。它占人造温室气体排放量的16%。

氧化亚氮（N2O）也是一种强大的气体，在100年的时间尺度上，全球变暖的潜力是二氧化碳的300倍。它在大气中停留了一个多世纪，占全球人造温室气体排放量的6%。

氟化气体是人类活动产生的一类气体，来自不同的工业和制造过程。它们分为三氟化氮（NF3）、六氟化硫（SF6）、全氟化碳（PFCs）和氢氟化碳（HFCs）。

它们只占人类温室气体排放量的2%，但它们吸收的热量要多得多。它们的全球变暖潜力相当高，而且它们的大气寿命很长。氢氟碳化合物取代了氯氟烃（CFCs）和氢氯氟烃（HCFCs），但由于其全球变暖的潜力，目前正试图逐步淘汰。

最后，水蒸气被认为是最丰富的温室气体。它与人类活动没有直接联系，但也可能是人类排放的其他温室气体造成的。在一个持续的反馈回路中，更多的水吸收更多的热量，导致更大的全球变暖。

为什么现在温室气体有变化？

研究人员认为，有一系列因素可以推动温室气体排放。原则上，它们受到经济活动、能源使用、技术和土地利用模式的影响。

燃烧煤炭、石油和天然气发电占全球人为排放量的四分之一。这是最重要的单一来源。主要的温室气体释放，因为它是二氧化碳，少量的甲烷和氧化亚氮也在这个过程中被释放。

另外四分之一的温室气体排放来自农业和土地利用活动，如毁林。饲养牲畜和收割农作物。释放出来的大部分气体是甲烷，而氧化亚氮则是由化肥引起的。

所有的树木、植物和土壤都有吸收空气中二氧化碳的能力。对于植物和树木来说，这是通过光合作用完成的。森林砍伐、重新造林或植树造林等土地利用变化可以增加大气中的碳含量，或通过清除或吸收二氧化碳来减少碳含量。

全球五分之一的人为排放是由工业部门产生的，这是由诸如水泥和钢铁等商品和原材料制造、食品加工和建筑等活动造成的。2017年22.4%的人为排放来自工业部门。大部分是CO2，其次是甲烷、氧化亚氮和氟化气体。

交通运输也起着关键作用，因为燃烧化石燃料为交通运输系统提供动力，占全球人为排放量的14%。运输部门是所有温室气体的主要排放者。二氧化碳是该行业释放的主要气体，其次是甲烷和氧化亚氮。

最后，管理世界各地的建筑导致了6.4%的全球排放。家庭和企业占美国总排放量的11%，二氧化碳和甲烷是燃烧化石燃料用于加热和烹饪的原因。废物管理和制冷剂泄漏也有其他来源。

这些是目前世界上人为温室气体排放的主要来源。

释放更多气体的后果是什么？

人类活动造成的温室气体排放量比以往任何时候都要高。浓度每年都在增加，地球正在升温自前工业时代以来，地球的平均温度已经上升了超过1摄氏度，其中三分之二的变暖发生在过去几十年。

根据世界气象组织（World Meteorological Organization）的数据，2014年至2018年这五年是全球有记录以来最热的五年。虽然各国已经提交了减少其气候足迹的计划，但这些计划远非雄心勃勃，并将导致气温持续上升。

但话说回来，这是个大问题——为什么全球变暖如此糟糕？

人为的全球变暖在许多方面改变了地球的气候系统。它导致更频繁和更强烈的极端天气事件，如热浪和飓风，它加剧了极端降水，使干旱地区更加干燥，它改变了生态系统和自然栖息地，改变了地理范围和季节性活动。研究表明，由于气候变化，飓风变得越来越大、越来越强，干旱也更为普遍，而且气候变化也严重加剧了野火。这些都是现在发生的事情，花费了很多钱，使人们的健康（甚至生命）处于危险之中。

海平面上升也是气候变化的一个主要后果。这里有两种现象在起作用：第一种也是最重要的一种现象是两极的冰融化，最终进入全球海洋，导致海平面上升。其次是温度上升引起的热膨胀，这也会导致海平面上升。这些现象不会在遥远的将来某个时候发生——它们现在正在发生。低洼岛屿上的所有家庭都被迫搬迁，因为他们的家园慢慢被上涨的海水吞没。

所有生态系统也受到气候变化的影响。珊瑚的漂白，生物被迫离开它们的历史栖息地，以及海洋温度的变暖，都在发生，带来危险和持久的后果。

温暖的世界不仅影响自然世界，也影响人类。在较高的温度下，传播兹卡等疾病的昆虫会表现得更好，到达之前没有受到影响的地区。全世界的医生和研究人员都认为气候变化带来了新的（潜在的）健康风险。

粮食供应也可能由于洪水和干旱而减少，因为作物产量可能会减少。这些只是一小部分后果，只是现在正在发生的事情。如果温室气体的浓度继续增加，后果肯定是巨大的。

总之，这种气候变化会带来一些巨大的变化，而且它带来的代价我们可能付不起。

那么，解决办法是什么？

地球在其地质历史上经历了许多次的升温和降温时期。在自然力的驱动下，这些变化通常发生在数百万年或最坏的情况下，数千年。生命有时间去适应，即使如此，戏剧性的变化往往会带来生命和生物多样性的巨大损失。生命可能会从戏剧性的气候事件中复苏，但人类是否也能生存下来则是另一个问题（也是更困难的问题）。

但与以往不同的是，今天的变暖速度不能仅仅与自然原因联系在一起。有大量的证据表明人类的活动是罪魁祸首，但它们也能带来解决办法。

科学家们已经记录了温室气体的主要来源，他们也提出了减少我们的气候足迹的方法——但挑战是巨大的。这将需要采取积极而迅速的行动，目标是最快在2050年建立一个碳中和的世界。要做到这一点，就必须停止化石燃料的生产和消费，以及砍伐森林。除了开发更多的可再生能源外，我们还必须把尽可能多的石油和煤炭留在地下，而不是燃烧。我们需要发展可持续的食物系统、清洁的交通工具和更环保的建筑材料。我们需要在社会的各个层面，特别是在政策层面进行系统的变革。

2015年巴黎协议是一个良好的开端。该公约建议采取行动，确保我们减少排放，并将气温保持在工业化前2摄氏度以内（额外目标是1.5摄氏度）。这样做将大大减少全球变暖的后果。但我们甚至都没能做到。如果我们想控制温室气体排放，就需要各国做出更多的努力和雄心。否则，我们必须准备好付出代价。