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地球溫室氣體的作用原理 溫室氣體有哪些

溫室氣體

溫室氣體有哪些（地球溫室氣體的作用原理）引子 最近一些天，全球許多地方刷新高溫歷史極值，沒有空調的德國人每天在高溫炙烤下艱難度日，歐洲鐵路系統因鐵軌受熱變形不得不調整一些線路的運營，將速度從，英國人甚至在鐵軌上刷白色油漆以最大程度地反射太陽光，然而這一切都無濟于事 。

地球溫室氣體的作用原理 溫室氣體有哪些

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鐵軌在高溫下膨脹變形扭曲
【地球溫室氣體的作用原理 溫室氣體有哪些】 《自然》雜志七月發表文章稱：在全球超過98%的地區，最近一個世紀的氣候變?現象是過去兩千年以來無與倫比的，而今年夏天的氣溫更是創下了本世紀來的新高 。 世界氣象組織證實，全球剛剛度過了有歷史記錄以來最熱的6月 。 科學家們紛紛將矛頭指向了工業革命以來世界各國向地球大氣層超量排放的溫室氣體，其中就包括二氧化碳 。
地球的能量平衡我們的地球總體上維持著能量的平衡，這是指任一時刻地球從太陽接收到的能量與地球向太空中散發的所有能量互相抵消 。 但從整個地球歷史的角度看，地球從太陽接收的能量在緩慢增加，這是因為太陽比它誕生的時候更亮更熱，有更多的光子攜帶著能量輻射地球 。
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地球的熱能傳遞簡圖
學過物理的朋友應該能回憶起熱傳遞的三種方式：輻射、對流、傳導 。
太陽通過陽光輻射方式將能量輸送到地球；其中一部分能量直接輻射到地面，另一部分用來加熱地球的大氣，還有一些被反射到太空；太陽的熱能在地面會發生熱傳導，大氣的導熱性能很差，它是流動的，所以大氣會發生熱對流，它使我們感到有風 。 同樣，地面也同時向外輻射熱能，一部分熱能用于加熱空氣，推動大氣對流，一部分在大氣與地面之間循環 。 最終，地面的熱能被帶到高空，重新輻射到太空中去 。
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在大氣層的頂部，來自太陽的入射能量與來自地球的輸出能量平衡
從上面這張能量傳遞的量化圖中我們可以看出：在大氣層的頂部，來自太陽對地球的入射能量與來自地球向太空的輸出能量是總體平衡的，都是100 。 但在大氣層下方，能量交換的總值要高于太陽輸入值，它的平衡點是145，這意味著地面比大氣層上方的能量更高 。 為什么出現這種情況？
這是地球大氣層被加熱，熱的空氣保留住了一部分能量，這部分熱能在大氣層內部循環，就像是在溫室里一樣，這些被加熱的空氣我們稱之為溫室氣體 。
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溫室氣體
溫室氣體 地球上的溫室氣體主要是指二氧化碳（CO?）、水蒸氣與云（H?O）、甲烷（天然氣CH?）、一氧化二氮（N?O）、臭氧（O?）、氯氟烴（CFCs）和極微量的氫氟碳化合物等等 。
溫室氣體是怎樣影響地球溫度的？你能想象一個沒有溫室氣體的地球將是什么樣子嗎？
如果沒有溫室氣體，我們地球的平均溫度將是零下18℃，而不是今天15℃的平均值 。 這意味著地球整個兒被冰雪覆蓋，成為一顆毫無生氣的大雪球 。
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冰雪地球
溫室氣體就像是一張厚厚的、無形的大被子，使地球保持了合適的溫度，萬物的生長全都得益于溫室氣體的保溫作用 。 無論是太陽輻射到地球的光線，還是地球向外輻射的紅外線，它們都會照射這些氣體分子，使它們振動、發熱，同時將大部分熱能輻射回地面 。
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二氧化碳造成的溫室效應
你可能會問了，干燥的空氣中絕大多數是氮氣和氧氣，其中氮氣（N?）占78.084％，氧氣（O?）占20.947％，就連稀有氣體氬（Ar）也占到了0.934％，為什么它們不是溫室氣體，偏偏大氣含量僅有0.035％的二氧化碳能被加熱、成為主要的溫室氣體呢？
這是一個好問題，下面我們重點談談為什么溫室氣體可以被加熱 。
溫室氣體為什么被加熱 在距離地面85公里到600公里高度的高層大氣頂部附近達到2000°C高溫，被稱為“熱層” 。 這是因為波長小于0.175μm的太陽紫外輻射以及X射線輻射都被該層中的大氣物質（主要是原子氧）所吸收的緣故 。 由于這一層的空氣非常稀薄，空氣密度只有地面密度的百億分之一甚至千億分之一，即便氣體粒子溫度很高，我們在這一區域并不會感覺到有多熱 。

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