從定義、變化、來源到如何監測詳解“溫室氣體”

隨著工業(ye) 快速發展、人口高速增長，人類的活動區域不斷擴張，化石能源的大量開采使用、植被的減少、化肥的過量使用等等原因，生態環境惡化情況加劇的原因，解決(jue) 溫室氣體(ti) 含量的持續性大幅增加成為(wei) 了當務之急。

什麽(me) 是溫室氣體(ti) ？

溫室氣體(ti) 是大氣中能吸收地麵反射中的長波輻射、並重新發射輻射的一些氣體(ti) ，因本身分子結構含有極性共價(jia) 鍵，內(nei) 部極性發生變化的震動產(chan) 生了紅外線吸收，所以擁有吸收紅外光譜、保存紅外熱能的能力，他們(men) 的存在使地球表麵變得更暖，避免了晝夜溫差、四季溫差過大，從(cong) 總體(ti) 來看，具備這一特征的溫室氣體(ti) 大約有30多種。適量的溫室氣體(ti) 是對地球生態和人類有利的，但過量的溫室氣體(ti) 會(hui) 給地球生態帶來負麵影響。京都議定書(shu) 裏麵規定控製的六種溫室氣體(ti) 有：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、六氟化硫（SF6）、全氟碳化物（PFCs）、氫氟碳化物（HFCs）。

溫室氣體(ti) 含量變化

造成這種現象的原因，主要是人類的生產(chan) 活動，尤其是工業(ye) 各命後，生產(chan) 技術的進步讓人類走上了發展的快車道，同時能源消耗、汙染排放和對生態環境的改變也進入了加速模式，讓地球生態係統逐漸失衡。CO2、CH4、N2O是自然界中一直存在的氣體(ti) ，SF6、PFCs、HFCs製冷劑等幾乎全是人工合成物質。

各溫室氣體(ti) 的GWP和貢獻

值得一提的是，雖然都是溫室氣體(ti) ，但每種氣體(ti) 的升溫作用是不同的，主要取決(jue) 於(yu) 三個(ge) 因素，一是此種氣體(ti) 吸收紅外輻射的能力，二是其在大氣中的含量，三是這種氣體(ti) 在大氣中的存留時間。為(wei) 了統一度量整體(ti) 溫室效應的結果，同時考慮CO2是人類活動產(chan) 生溫室效應的主要氣體(ti) ，規定以CO2當量為(wei) 度量溫室效應的基本單位。目前，使用全球變暖潛能值GWP來衡量溫室氣體(ti) 自身對溫室效應的影響；GWP是一個(ge) 相對值，表征某一種溫室氣體(ti) 能夠捕獲得到的空氣中的熱量，即一定時間內(nei) ，溫室氣體(ti) 所捕獲到的熱量相對於(yu) 同樣質量的CO2所捕獲的熱量之比，這樣可把不同溫室氣體(ti) 的效應標準化。

溫室氣體(ti) 的來源

哪些活動導致了溫室氣體(ti) 的持續增加呢，不同氣體(ti) 的來源有較大差異，主要來源見下表

溫室氣體(ti) 的監測

溫室氣體(ti) 含量的增加導致了全球變暖，這對許多地區的自然生態係統已經產(chan) 生了影響，如氣候異常、海平麵升高、冰川凍土融化、動植物分布範圍變化，等等，隨著全球氣候變暖，惡劣天氣事件發生的頻率也有所提高。應對溫室效應帶來的全球災難已經得到越來越多國家的認同和重視。

2020年，國家提出了“雙碳"目標，為(wei) 貫徹落實碳達峰、碳中和重大宣示，從(cong) 生態環境部到科研院所，從(cong) 企業(ye) 到個(ge) 人，采取了各種行動，助力實現碳達峰目標、碳中和願景。

為(wei) 了有效控製溫室氣體(ti) 的排放，建立碳核算體(ti) 係，需要準確監測大氣中的溫室氣體(ti) 實時含量，準確監測汙染源、移動源溫室氣體(ti) 排放量，準確監測煤炭開采、天然氣輸運過程、沼氣能源外泄CH4氣體(ti) 含量，準確監測土壤、汙水、海水中某些溫室氣體(ti) 含量，監測工業(ye) 生產(chan) 、農(nong) 業(ye) 養(yang) 殖活動中的溫室氣體(ti) 排放量。同時，一些監測數據還可以用於(yu) 反饋調整生產(chan) 和工藝，提高能效、避免浪費。

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