導(dǎo)致人類生存環(huán)境嚴(yán)重惡化的持續(xù)升溫現(xiàn)象及解決方案

1、導(dǎo)致人類生存環(huán)境嚴(yán)重惡化的持續(xù)升溫現(xiàn)象及解決方案志勰本文從人類活動角度對地球變暖進行了較為系統(tǒng)的分析。并提出整治地球變暖的方法和措施。地球升溫，絕大部分來自于人類生產(chǎn)活動過程中，對地貌的改變所導(dǎo)致的太陽光在地表的轉(zhuǎn)化率的提高。人類生產(chǎn)生活過程中也提供了大量的熱量。同時空氣中碳-氧循環(huán)過程中的平衡不斷被打破，導(dǎo)致現(xiàn)在二氧化碳的濃度在不斷的上升。減緩地球升溫，低緯度和中緯度是治理的重點。一、引言    在傳統(tǒng)的科學(xué)觀念上，將地球近百年來的持續(xù)升溫現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。現(xiàn)一種主要流行的科學(xué)觀念認(rèn)為，導(dǎo)致地表環(huán)境持續(xù)升溫來自于大氣中阻止熱量輻射的二氧化碳、甲烷、低空臭氧、氯氟

2、烴等等的溫室效應(yīng)氣體，由于二氧化碳在空氣中含量較高約占0.03%，并且人類生活、工業(yè)和生物生命活動中都會造成該氣體的量值的增加。尤其是近百年來的工業(yè)和交通的發(fā)展，被認(rèn)為是打破地球生態(tài)環(huán)境中二氧化碳濃度平衡持續(xù)升高的主要關(guān)鍵原因。    近期從新聞上看到阿爾卑斯山脈冰山開始融化，以及美國發(fā)生的因熱停電事件，中國西北近些年嚴(yán)重蝗災(zāi)已經(jīng)說明地球升溫現(xiàn)象對人類的影響越來越嚴(yán)重，如果不能正確地看待并處理這個問題，無疑會對人類造成不必要的損失。    本文就從全面的角度來分析這個問題。二、導(dǎo)致地球溫度狀況的原因   

3、 地球所接收到的熱量主要來自于太陽光。由于太陽質(zhì)量占據(jù)了太陽系總質(zhì)量的99%，相對來說異常龐大，偶爾太陽黑子活動頻繁，但太陽處于穩(wěn)定期，沒有外因的情況下，沒有理由認(rèn)為太陽光照強度會持續(xù)加強。我們可以大概算一下，假設(shè)太陽的光照強度增加萬分之一，那么在每一個時刻里，太陽燃燒核燃料也需要增加萬分之一的燃料，萬分之一的概念對于太陽來說是一個異常龐大的數(shù)字。當(dāng)然，太陽周期性活動有可能在短期加強，如太陽風(fēng)暴的劇烈活動期，發(fā)生這樣的情況的時間比較短。另一方面太陽黑子的周期為11年左右，這顯然和地球持續(xù)升溫不符。    另一微小部分來自于宇宙射線，當(dāng)然，這些宇宙射線也主要來自于太

4、陽。宇宙射線到達地面的是很少量的，大部分和空氣分子碰撞逐漸減速，形成簇射。大部分將能量散發(fā)到地球外層空間，因此這部分能量微小并且不能到達地表，因此對地球表面溫度的影響我們可以忽略不計！而太陽光則可以輕易的穿越大氣層，直達地表，加熱地面，成為地球表面熱量的幾乎全部來源！  此外，地表我們所使用的幾百萬年前的太陽能（石油、煤炭），也是一個不能忽略的部分，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，也在呈上升的趨勢，核能電站等。    地球以太陽為中心，圍繞太陽不停的旋轉(zhuǎn)。太陽公轉(zhuǎn)軌道的偏心率很低，現(xiàn)在大概在0.017。任意時刻都在接受太陽光的照射。地球截面積略大于1.277億平方公里，

5、由于地球表面面向太陽時接受太陽光的熱量，加熱地表溫度上升。而地球表面背向太陽時則不會在接收到太陽的輻射的熱量，而純粹是向外輻射熱量，伴隨的是地表溫度降低。表現(xiàn)為白天的升溫與黑夜的降溫。如圖：圖一    圖為太陽照射地球的一個截面圖，其中早晨和傍晚的豎線為太陽光只照射空氣不照射地球的截面。以該豎線為分界線，向陽一面為白天，背陽一面為晚上。該截面為非常特殊的截面，主要表現(xiàn)為該空氣參與地球的熱量循環(huán)，太陽光可以照射該部分空氣，而不能直射地球。該位置對于地球環(huán)境觀測具有最佳的觀測時間，后面會談到。    地球的熱源太陽、地球表面的升溫與降溫過

6、程就構(gòu)成了地表溫度狀況的原因。太陽這個熱源我們是無法控制的，這里我們不進行討論,那么地球表面的升溫與降溫則成為主要的內(nèi)容了。1、地球表面的升溫因素    給于我們地球表面升溫的過程中，地球表面并不僅僅在吸收太陽光，同時自身也在向外輻射該溫度所表示的電磁波，吸收的熱量大于輻射的熱量，表現(xiàn)為溫度升高，這個過程在發(fā)生在白天。    這樣地球表面對太陽光向熱能的轉(zhuǎn)化則成為關(guān)鍵的因素。此外，地表的結(jié)構(gòu)，溫度的輻射也越來越不能被忽略，有的也開始向主要的因素轉(zhuǎn)化。   （1）地表對太陽能的轉(zhuǎn)化，綠色植被對地表溫度的影響

7、    除了地球赤道附近沒有季節(jié)的變化之外，在中高緯度地區(qū)，在春夏秋三個季節(jié)，在陸地有植物、在海洋有海洋生物覆蓋在陸地表面和海域，利用光和作用吸收太陽光將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物，存儲為化學(xué)能源。植物和海洋生物的存在，有效的抑制地面溫度的升高。在晚上，地表植物也會吸收地表向外輻射的熱量，降低地表向外輻射熱量的速度。植物的生命活動使地表晝夜的溫差減小。而在冬季，陸地的植物枯萎死亡，同時太陽光對這些地區(qū)單位面積的光照強度減小，太陽光幾乎全部用于加熱地面，使白天地表溫度上升的較高。晚上失去地表植物這層“隔熱層”，致使地表溫度熱量輻射較快，這導(dǎo)致冬天地表的晝夜溫差較大

8、。    夏天地表升溫因素和綠色植物的覆蓋程度有極大的關(guān)系，對于地表的綠色植物覆蓋情況，我采用GoogleEarth大致瀏覽了一些地方。發(fā)現(xiàn)了一些問題，我采摘了幾張國內(nèi)的圖片。具體的地方可見經(jīng)緯坐標(biāo)。圖二    圖二右上方綠色背景的河流，最新拍攝日期為2005-02-19。綠色的背景圖不清楚是什么時候拍攝的。但應(yīng)該是比較早的了。2005-02-19拍攝的這張來看，綠色的這條河流已經(jīng)在漸漸消失，如圖三截取的是2005-02-19放大右上角河流的地方。河流在變細，同時河水在變黑，而不是藍色，說明污染厲害。圖四是河流流出2005-02-19

9、拍攝的圖片的地方。圖三圖四    往日較為寬的河流在變細，同時一部分原來的河道，在變成水泥地面。請注意，不要采用照片的顏色來判斷綠色面積的減少，因為2月份是沒有綠色的。    抓取的另一組圖是城市的，如下：圖五圖六圖七    可以看到，城市中的樓區(qū)幾乎是水泥澆筑的了。這讓我想到我們的首都北京，從三環(huán)到現(xiàn)在的六環(huán)，城市擴建的速度是多么的驚人！在網(wǎng)上和一個農(nóng)村的朋友談到農(nóng)村的擴建問題，他說他們村現(xiàn)在的農(nóng)村面積是二十年前的3倍多了。提倡農(nóng)村的城市化無疑也加快了這個進程！人類的居住環(huán)境在快速變更地表的植被環(huán)境。在

10、中國，中國歷史上30年前所有的歷史時間所建筑的居地對自然環(huán)境的改變加在一起，也沒有近三十年改變的大！對于人類的進步，雖然具有可喜的一面，但未來會經(jīng)歷無奈的悲哀！這一點下面要談到。    （2）地表的結(jié)構(gòu)對太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲，人類的生產(chǎn)活動對地表溫度的影響    綠色植被覆蓋在地層表面利用太陽能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物，同時也作為地表的一個隔熱層有效的減少地表的溫差，抑制地表升溫過高。另一個具有相似抑制溫度作用的是人類生產(chǎn)活動中所形成的特殊的地表結(jié)構(gòu)。它和綠色植被的作用存在著莫大的不同！    如圖：

11、假設(shè)一個平整的地面上沒有任何物體，太陽光照射這個平面，那么這個平面所吸收的熱量將會是均勻的分布在這個平面的特定厚度上，如果我們在這個平面上放置一個物體，那么這個物體會承載這個物體的陽光截面對太陽光的轉(zhuǎn)化，同時整個物體表面會吸收熱量。     有這個物體和沒有這個物體，太陽光向熱能的轉(zhuǎn)化是不同的，不同的地方在于這個物體承載了該陽光截面光能向熱能的轉(zhuǎn)化，同時不能被地表吸收的太陽光會部分的由于反射和漫反射到這個物體上，形成光能的二次轉(zhuǎn)化。同樣的這個物體在豎直平面上也會反射和漫反射太陽光到地表。使地表完成光能的二次轉(zhuǎn)化。無疑增加這個物體后，太陽能向熱能的轉(zhuǎn)化率要提高。如果

12、樹立在地表上的物體不是單獨的一個，而是多個，那么反射和漫反射就會在地表和這些物體之間進行，該系統(tǒng)對太陽能的轉(zhuǎn)化率會更高。樓房的側(cè)面輻射出去的熱量約有不到一半也會返還回地面。圖八.    另一方面，地表和這個物體所構(gòu)成的系統(tǒng)，所吸收和存儲的熱量要大于沒有這個物體時地表所存儲的熱量。假設(shè)太陽光是穩(wěn)定的，沒有隨地球轉(zhuǎn)動太陽光照射方向的轉(zhuǎn)移，那么加熱地表及地表上的物體達到一定溫度后，地表和物體產(chǎn)生的熱量和輻射出去的熱量以及熱空氣帶走的熱量達到平衡的時候，物體和地表的溫度則不會再上升。物體底部和相鄰地表的空氣受熱上升加熱物體頂部，那么物體頂部的溫度最高。 

13、0;  在圖六和圖七中我們可以看到，大城市中所樹立起的工廠、樓房、墻壁、街道上跑的汽車等等一切建筑物和物品，都在承擔(dān)這樣的角色。相對于地表來說，高效率的將太陽光轉(zhuǎn)化為熱能。單位面積的太陽光，在這樣的結(jié)構(gòu)下會更多的產(chǎn)生熱量。存儲更多的熱量，它們所擔(dān)任的角色就相當(dāng)于一個“熱庫”。    如果說綠色植被利用太陽光將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物，最大限度地阻止光能向熱能的轉(zhuǎn)化，而城市中的這種結(jié)構(gòu)則是最大限度的使光能向熱能的轉(zhuǎn)化。綠色植被是降低地表溫度的上升，城市中的這種結(jié)構(gòu)則是提升溫度上升的上限使溫度更高。    有的朋友認(rèn)為，城市

14、中的很多樓房外表面所涂的都是白色，那么樓房的外表面所吸收的熱量一定是低了。這樣的結(jié)論是錯誤的。樓房外表面的面積是樓基面積的幾倍，數(shù)十倍，摩天大廈可能要上百倍了，甚至更高。即便白色涂層吸收率只有普通地面的百分之幾，那么樓房外表面對太陽光的轉(zhuǎn)化要遠大于地基的普通地面對熱量的轉(zhuǎn)化。還有一個對太陽光轉(zhuǎn)化率更高的地方，這個地方就是窗戶，以及外置的空調(diào)、通風(fēng)等等的外掛物品。窗戶玻璃的透光率是很高的，很少有低于85%的透光率，窗戶里面的就是房間，幾乎和黑體對光線吸收相當(dāng)。樓房的窗戶、外門等等是樓房對太陽光主要吸收的地方。    當(dāng)我們?yōu)槌鞘兄懈吡⒌慕ㄖ悍Q贊其壯麗的時候，它在為

15、地球帶來更多的熱量。也在為颶風(fēng)、厄爾尼諾等自然災(zāi)害、氣候反常等現(xiàn)象帶來它特定的貢獻。當(dāng)然由于空氣的存在，在熱動力的驅(qū)動下，城市大量的建筑物體在太陽光下會形成城市特有的現(xiàn)象，會形成“熱島”環(huán)流。（相同的觀念則不再討論，本文后面只討論和該文觀念不同的觀點，可參見該文）    （3）交通工具燃燒的燃料，各種發(fā)電廠發(fā)出的電力絕大部分會直接或者間接的轉(zhuǎn)化為熱量。會直接和間接的通過工廠的機器運作加熱空氣。    （4）材料的屬性對地表溫度的影響    現(xiàn)代社會的交通都是較為發(fā)達的，在人群的密集區(qū)，都可以見到密集的公路

16、、鐵路、橋梁等等，這些采用的材料以公路相對來說對熱能的轉(zhuǎn)化貢獻最大，采用水泥澆注或者柏油路，遠離人口密集區(qū)的公路大多采用柏油路。交通占用的面積越來越大，這些已經(jīng)不能被忽略了。這些材料對光能向熱能的轉(zhuǎn)化效率要比土地要高得多！    （5）海洋浮游生物、地表及河流水生植物的破壞及其它對地表溫度的影響    隨著人類的工業(yè)用品的加工和生產(chǎn)，河流、地表相關(guān)土地、空氣的粉塵的污染都造成了對太陽光向熱能轉(zhuǎn)化率的提升。    中國的很多河流都在經(jīng)受著污染，從傳媒上都是經(jīng)?？梢钥吹降?，嚴(yán)重的河水是黑色的。水生植物隨著工業(yè)

17、的發(fā)展，在河流中越來越少。在近海污染嚴(yán)重的地方也同樣是這樣的情況，海洋浮游生物的退化。水的顏色變深。這都構(gòu)成太陽光向熱能的轉(zhuǎn)化率在不斷提升。    礦山開發(fā)區(qū)、煤的轉(zhuǎn)運站、煤的露天存儲場地等等破壞植被、污染地表也造成了太陽能向熱能的轉(zhuǎn)化率的提升。    火力發(fā)電廠、工廠廢氣、做飯燃燒的燃料、森林火災(zāi)等加重了空氣粉塵的含量，空氣粉塵在太陽光的照射下會直接加熱空氣。    人類的生產(chǎn)活動都在直接和間接的導(dǎo)致熱量的加速轉(zhuǎn)化和釋放。隨著人類活動的加劇，對能源的需求，對電力的需求也會相應(yīng)加劇，不斷地建立發(fā)電站，每年

18、發(fā)出多少電能就間接的產(chǎn)生多少的熱量，每年生產(chǎn)多少的石油、煤炭就間接的釋放多少的熱量。人類的這種活動在成上升的趨勢，即便原有的地球表面的散熱環(huán)境不發(fā)生任何的改變，太陽能以及人類自身的生產(chǎn)活動，也會導(dǎo)致地球溫度成上升趨勢。那么地球變暖也就不是大驚小怪的事情了。只是不管你愿不愿意，人類都必須為自己的行為負(fù)責(zé)，為自己的行為承擔(dān)結(jié)果。    我們這里談?wù)摿说厍虻纳郎匾蛩?，那么下面我們來談降溫因素?、地球表面的降溫因素    熱量的傳遞通過三種方式進行傳遞：傳導(dǎo)、對流、輻射。由于地球在它公轉(zhuǎn)軌道上旋轉(zhuǎn)，因此是孤立的，它只能通過后兩種模式進行熱量

19、的傳遞。其中對流只限于氣體，如果我們站在全球的立場上去考慮，那么氣體對流不過是把熱量從一個地方搬運到另一個地方，季風(fēng)也是類似的。對整體的地球的熱量而言，是可以不去考慮的。那么對于地球的散熱就只有輻射了。地球表面正常的溫度在開氏223度-323度之間（不包括火山、森林大火等導(dǎo)致的異常溫度），該溫度所標(biāo)示的輻射為紅外輻射。    太陽光加熱地球，垂直于太陽光截面的功率為1.39kw/m2，該數(shù)值為沒有大氣吸收的矯正數(shù)值。地球散熱功率則以地球表面的溫度而定，采用黑體輻射對開氏223度、273度、323度的輻射功率分別為0.14kw/m2、0.32kw/m2、0.62kw

20、/m2 由于地表都不是黑體，因材料的不同有很大的區(qū)別，實際輻射功率要遠小于這個數(shù)值。接受太陽光充足的地區(qū)，對熱量的輻射越大，如對夏天，太陽接近垂直接受太陽光的赤道地區(qū)。同樣，接受太陽不充足的地區(qū)，對熱量的輻射越小，如南北極，冬天。地表輻射熱量是由地表的溫度所決定。另一個需要說明的是太陽加熱地球，上面計算太陽功率給出的加熱面積的數(shù)值為地球的截面積。而地球?qū)ν廨椛錈崃縿t是地球的表面積。這個數(shù)值是不同的，相差4倍。    低緯度赤道附近，太陽光基本上是直射的，是地球上溫度高的地區(qū)。人類生產(chǎn)活動也主要集中在低緯度和中緯度的地區(qū)，該地區(qū)人類對自然生態(tài)環(huán)境的破壞也比較大，空氣

21、中溫室效應(yīng)氣體及粉塵相對也較多，而高緯度地區(qū)太陽光是斜射，斜射程度隨緯度不同而不同，相對來說太陽光照射比較少，溫度最低，生態(tài)環(huán)境相對來說破壞的也較少，當(dāng)然，只要居住地的人要搞經(jīng)濟發(fā)展，對自然環(huán)境的破壞程度也會相應(yīng)增加的。如溫室效應(yīng)氣體，工業(yè)廢氣，工廠城市建設(shè)等等。因此治理地球溫度持續(xù)升高，低緯度和中緯度地區(qū)是重點。    地表將熱量通過紅外線的形式輻射到空中，空中氣體及塵埃將會對地表輻射出來的熱量進行部分吸收，同時再以紅外線的形式發(fā)射出去，形成二次輻射。在這二次輻射中，將會有不到一半的能量返回地面。如此循環(huán)，形成多次反射。這種阻止地球向外輻射的熱量的被公認(rèn)為是水蒸

22、氣、溫室效應(yīng)氣體、以及工業(yè)粉塵，其中溫室效應(yīng)氣體起主要作用的被公認(rèn)為是二氧化碳。二氧化碳被懷疑為地球升溫的關(guān)鍵物質(zhì)和二氧化碳的濃度增加有很重要的關(guān)系，對于大氣中二氧化碳濃度的問題，有這樣一則報道：    “美國加州大學(xué)資深物理學(xué)家、二氧化碳監(jiān)測項目負(fù)責(zé)人查爾斯·尼林通過研究1958以來夏威夷莫納羅亞氣象臺大氣二氧化碳濃度的長期測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大氣中的主要溫室氣體二氧化碳的濃度已從315ppm上升到376ppm，大氣中二氧化碳濃度的增長在加速”    而整個地球大氣的平均濕度是否發(fā)生變化，也是一個關(guān)鍵的問題。 

23、0;  從地球表面輻射熱量來看，隨著人類的經(jīng)濟發(fā)展，我們不能找到任何的地球表面的降溫有利的因素。反而阻止地球熱量的逃逸因素都在逐漸增多！對于人類而言，這是一個大問題！    這樣一種現(xiàn)狀我們不難想象，人類的生產(chǎn)活動在不斷的加大太陽能的轉(zhuǎn)化率，同時還大量燃燒燃料，制造更多的熱量。而人類的生產(chǎn)活動在增加阻止熱量散發(fā)的氣體、塵埃，使地球的散熱程度降低。那么以這樣來看，地球不升溫是不可能的。三、地球溫度系統(tǒng)的監(jiān)測    地球溫度系統(tǒng)的現(xiàn)狀已經(jīng)進入到一種特殊的時期，這種時期已經(jīng)在逐漸的威脅到人類的生存，我們應(yīng)該建立更好的檢測系統(tǒng)，以此

24、為依據(jù)來改善地球的散熱系統(tǒng)。    1、建立地球散熱指數(shù)    地球散熱的作用在于地表的熱量逃逸出地球，這樣的檢測系統(tǒng)應(yīng)該安置于地球外層空間，通過對地球不同環(huán)境不同地點的單位面積輻射功率檢測，來確定地球的真實散熱實時的狀態(tài)。和該地表平均輻射功率的對比，可簡單確定溫室效應(yīng)氣體對地球散熱狀態(tài)的影響。    2、建立空氣監(jiān)測系統(tǒng)    通過對不同地點空氣的采樣確定空氣的成分和含量    3、建立地表監(jiān)測系統(tǒng)    由于人類

25、的生產(chǎn)活動對自然環(huán)境的改變，環(huán)境的差異性使找到一種標(biāo)準(zhǔn)評測系統(tǒng)比較困難，地貌改變比較大的城市，由于建筑對熱量的存儲，以及“熱島”空氣動力學(xué)系統(tǒng)對熱量的轉(zhuǎn)移，精確的監(jiān)測該地區(qū)散熱系數(shù)及熱量的統(tǒng)計，都會非常困難。動態(tài)的環(huán)境里存在不同區(qū)域熱量交換。輻射功率由于地域空氣成分、污染、塵埃等的差異性，地球外層的檢測和本地的檢測會存在一些誤差。  地表太陽的輻射功率是一個觀測的重要數(shù)據(jù)。    對于地貌改變不大的地區(qū)則可以通過簡單的方法來完成地表的監(jiān)測。如圖一，采用精密溫度計三個時間測量地表的溫度。早晨、太陽直射的正午和傍晚。要在沒有風(fēng)沒有云等天氣異常的情況下。

26、60;   早晨為一天的最低溫度，地表經(jīng)過12個小時的輻射，所能降低的最低溫度?？山⒃摰貐^(qū)散熱性能的標(biāo)準(zhǔn)?？捎糜趯υ摰貐^(qū)上空溫室效應(yīng)氣體、空氣濕度的一種監(jiān)測。    正午為最高的溫度，通過早晨和正午溫差的比較，可用于對該地區(qū)熱量轉(zhuǎn)化率、熱量存儲的參照。    傍晚為停止接受太陽光的最后時間。確立地表輻射參照的基點。    由于地表不確定因素很多，地表差異、空氣流動、空氣成分、濕度等諸多因素的影響，建立精確的檢測系統(tǒng)是不現(xiàn)實的。當(dāng)然，觀測點的密度增大會減少誤差。  4、建立城市健康度的

27、指標(biāo)  人口密集區(qū)域集中的地方就是城市，除了人口高度密集之外，與此同時帶來的是能源消耗遠遠大于其它的地區(qū)，是能源消耗的“大戶”，綠色植被覆蓋嚴(yán)重失衡，地表破壞也是最嚴(yán)重的地區(qū)，表現(xiàn)為高樓林立，太陽能向熱能的轉(zhuǎn)化率最高，碳-氧循環(huán)破壞最嚴(yán)重的地區(qū)，工廠企業(yè)最多，也是污染相對嚴(yán)重的地區(qū)。  由于人口眾多，那么自然環(huán)境對人類的危機也就表現(xiàn)為涉及面比較大的地方，那么城市的合理性就成為比較重要的了，應(yīng)該重視城市的合理性。城市的合理性主要反映在如下的幾方面：  （1）地表的改變   地表面積、地表性質(zhì)包括裸露在空氣中的面積，不包括活的樹木。這些表面積直接決

28、定了吸收太陽光，將太陽光轉(zhuǎn)化為熱能，是地表能量的主要提供者，決定地表溫度上升的高度。   地表物體體積（包括地表上所有的物體，也包括建筑物）的大小決定地表熱容量的大小，它們和空氣的成分流動性及氣候決定地表在夜里降溫所達到的溫度。   人類及生物的環(huán)境溫度存在極限溫度，如果地表超過這個溫度，那么不利于人類及生物的生命活動。溫度環(huán)境會直接威脅到人類及生物的生存。  （2）空氣的改變    空氣是人類及生物賴以生存的必要的條件之一，空氣濕度、溫室效應(yīng)氣體、及空氣污染等等，直接決定地表在向外輻射熱量的過程中，被吸收和反射逃

29、逸出地球熱量的數(shù)量，它和地表共同決定了地表的溫度及升溫、降溫速度。此外空氣污染也會直接構(gòu)成危害。  （3）空氣中碳-氧的平衡    對于二氧化碳氣體，傳統(tǒng)的觀念總是將它看作地球表面溫度升高的主要原因。認(rèn)為它過多的阻止地表熱量的逃逸。在功能和作用上，我認(rèn)為這樣的看法是將二氧化碳的功能給擴大了。但二氧化碳設(shè)計到另一個問題，就是綠色植物和動物的碳-氧平衡的問題，也是綠色植被氧氣的生產(chǎn)和反方向的氧氣消耗問題。當(dāng)然在100年前可以這樣簡單的看作綠色植物和動物的碳氧平衡，而現(xiàn)在產(chǎn)生二氧化碳氣體的不僅僅是動物，還有人類工業(yè)生產(chǎn)、交通的活動。二氧化碳的釋放量越大，地表的

30、生命活動和工業(yè)活動放熱越多。   （4）地表的降溫因素  地表的降溫因素主要取決于空氣的流動性、空氣濕度、溫室效應(yīng)氣體及地表的溫度輻射性能?？梢钥醋骶C合性的因素。散熱性能標(biāo)準(zhǔn)可作為一種綜合參考。四、影響地球溫度升高的方法    對地球的監(jiān)測其意義在于為阻止地球的升溫提供有效的證據(jù)，以便找到有效的方法。那么目前有哪些方法可以延緩或者阻止地球的溫度的上升呢？    1、溫室效應(yīng)氣體二氧化碳    首推被公認(rèn)的方法是減排二氧化碳氣體，削減溫室效應(yīng)。二氧化碳氣體對于溫室效應(yīng)

31、的貢獻是多大呢？    “據(jù)一項科學(xué)調(diào)查表明，在中緯度地區(qū)明朗日子里，水汽對溫室效應(yīng)的影響占6070， 二氧化碳卻僅占25。也就是說，地球上水蒸氣才是形成溫室效應(yīng)的最主要物質(zhì)，那為什么水蒸氣一般不被認(rèn)為是溫室氣體呢？這是由于其在大氣中濃度變化不明顯，對溫室效應(yīng)的增強影響不大，因而人們談?wù)撊蜃兣瘯r，都未提到水?！?#160;   對地球溫室效應(yīng)占25%貢獻的二氧化碳，它是一種碳循環(huán)。白天，綠色植物在太陽光的照射下，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物，放出氧氣。而動物以及我們?nèi)紵娜剂显谕ㄟ^消耗氧氣和有機物，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，同時放出熱量。如果綠色植物

32、利用太陽光、二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物的過程，以及動物、燃料燃燒通過消耗氧氣和有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水的放熱過程達到平衡，那么二氧化碳的濃度應(yīng)該不變，即地球上二氧化碳的數(shù)量不是成上升的趨勢。而二氧化碳監(jiān)測項目負(fù)責(zé)人查爾斯·尼林提出2001年2002年二氧化碳的年平均增長率連續(xù)兩年超過2ppm的現(xiàn)象，而且1958以來夏威夷莫納羅亞氣象臺大氣二氧化碳濃度已從315ppm上升到376ppm，大氣中二氧化碳濃度的增長在加速的結(jié)論則說明地球上的碳循環(huán)已經(jīng)出了問題。如果沒有出問題，那么二氧化碳的濃度應(yīng)該相對不變。    我個人認(rèn)為，碳循環(huán)出問題的可能性應(yīng)該是雙方面的，

33、綠色植物植被的減少，和動物、燃料的燃燒、森林大火等消耗的氧氣異常增加所致。從圖片二、三、四中可以得到類似的結(jié)論，平原上的農(nóng)作物用地被城市、農(nóng)村的擴建在削減，我想在世界上的其它地方應(yīng)該也是類似的。人口稠密的地方通常也是適宜農(nóng)作物生長的地方，農(nóng)作物的密度我們是可想而知的！此外，在中緯度地區(qū)，春、秋、冬大棚生產(chǎn)的蔬菜也削減了正常碳循環(huán)的農(nóng)作物用地。    對于動物方面，由于畜牧技術(shù)的發(fā)展，使動物的死亡率較低，動物的成活率較高。前些時間在新聞上看到高原上的野生牦牛處于和人類對弈的邊緣并襲擊人類的居住地，原因是草被家養(yǎng)的畜牧吃光也說明這些問題。人類經(jīng)濟活動的發(fā)展，畜牧業(yè)的發(fā)

34、展提供更多的二氧化碳失衡的趨勢！    對此，我建議引入一個新的概念，碳循環(huán)速率。用于標(biāo)示氧氣和二氧化碳相互轉(zhuǎn)化的速度。該速度越快，越需要更多的綠色植物來維持該平衡。這一點是由空氣的流動性所決定。    除了二氧化碳作為溫室效應(yīng)的功能之外，二氧化碳還具有另一個地球增溫的功能。我們知道，綠色植物利用太陽光、二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和碳水化合物的過程中并不吸熱。但是氧氣和有機物燃燒放出二氧化碳（包括動物的生命活動）確放出熱量使地球的溫度上升。碳循環(huán)速率越快，說明地球生命活動、燃燒放出更多的熱量。碳循環(huán)平衡被打破說明綠色植物已經(jīng)不能維持碳-氧

35、循環(huán)的平衡，可見，對于地球氧氣的消耗，我們是過量的超支了。    100年前，動物的生命活動是碳-氧循環(huán)主要的循環(huán)方式，我們?nèi)绻_認(rèn)那時碳氧循環(huán)是處于平衡狀態(tài)。那么近100年，地球上除了動物的生命活動之外，工業(yè)、交通、取暖等等大量的燃料燃燒，即便不增加綠色植物的面積，那么碳-氧循環(huán)仍然會被打破，更何況人類近幾百年來的發(fā)展，居地在不斷的在擠壓綠色植物的生存面積，經(jīng)濟發(fā)展上也在對木材、草地過量開采。使綠色植物的所擔(dān)當(dāng)?shù)奶?氧循環(huán)功能越來越弱。    人類需要發(fā)展，尤其是物質(zhì)上的發(fā)展已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，那么減弱碳-氧循環(huán)速率建立平衡作為

36、解決已經(jīng)是不可能的事情，那么只有改變另一個平衡條件，才可以達到碳-氧在新的速率下的平衡，而這種平衡就是增大綠色植物的面積，具體需要多少，那就需要我們找到新的平衡的平衡點。當(dāng)然，綠色植物越多越好，越可以維持碳-氧循環(huán)的高速！但會增加地球散熱的負(fù)擔(dān)。綠色植物越多，二氧化碳的濃度越低。僅對于溫室效應(yīng)而言，大量的增大綠色植被面積，無疑對減少二氧化碳的濃度是有效的。  （題外話，有的朋友會說綠色植物增大，冬天怎么辦，冬天沒有綠色植物。由于任何時候太陽都會照射半個地球，冬天沒有綠色植物地方的氧氣是由其它有綠色植物地方的綠色植物提供的，是通過季風(fēng)的空氣的流動來實現(xiàn)的。相對來說，二氧化碳在冬天的濃度

37、要比其它的季節(jié)高一些。）2、地表結(jié)構(gòu)對太陽光向熱能轉(zhuǎn)化率的提高及對熱量的存儲    除了減少大氣中的溫室效應(yīng)氣體，降低其對地球表面輻射的吸收及將熱量發(fā)射回地球表面之外，另一種方法就是減少地球表面生成的熱量，這將直接降低地表及空氣的溫度。    地表熱量的第一大來源來自于太陽光對地球表面的照射，維持一個光滑平整的地面，并覆蓋上綠色植被是一種理想的降低對太陽光吸收的地表結(jié)構(gòu)。但這是不現(xiàn)實也是不可能的。其原因在于人類的生存、生產(chǎn)活動已經(jīng)在地表打下深深的烙印，從空中看一下就會發(fā)現(xiàn)到處是村莊，到處是城市。為了使路更好走，鋪設(shè)的幾乎大多是對太陽光

38、吸收能力較強的水泥、柏油，工廠、幾層十幾層甚至幾十層的樓房在城市隨處可見。    這樣的地表結(jié)構(gòu)除了材料對太陽光線的吸收性較強之外，還增加光線在地表的多次反射吸收的性能，對熱量存儲的性能。并維持地表保持在較高的溫度。以常理推算，在樓房頂端種植濃密的綠色植物來進行對太陽光線的吸收，降低地表對太陽光向熱能轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率。但是綠色植物也同樣會降低樓房向天空輻射熱量，前面提到，綠色植物作為覆蓋層會抑制溫度升高，但也會降低晝夜溫差的作用。也同樣會減少對外輻射。樓房散熱會主要通過空氣的流動散熱。那么這些熱量會加熱空氣，提高空氣的濕度，同樣也會提高水蒸氣的溫室效應(yīng)。 

39、另一方面，大多數(shù)人都會喜歡大窗戶，房間會更明亮。但大窗戶的代價則是提升太陽能向熱能的轉(zhuǎn)化率。3、人類的生存條件對地球表面溫度的影響    除了人類的居地及生產(chǎn)建筑增強對太陽光能量的轉(zhuǎn)化和存儲熱量之外，人類的生存需要保持較為恒定的溫度也會對地表環(huán)境溫度產(chǎn)生較大的影響。夏天會利用空調(diào)將建筑中的熱量抽到房間的外面，冬天則會燃燒燃料取暖。    我們粗略的估算一下人類居地所增加的面積，一個人居住一間房子，每間房子排除掉地基的面積大?。ㄖ凰愫推胀ǖ孛嫦啾仍黾拥牡乇淼谋砻娣e），以一個房間長四米，寬四米來計算，每一個人給地球表面增加64平米的表面積

40、，以地球50億人來計算，那就是給地表增加3200億平方米。（這只是按人口粗略的估算，實際要遠遠大于這個數(shù)值，很多摩天大樓不是作為居住地，而是作為辦公、教學(xué)、工廠等生產(chǎn)、企業(yè)運作等用地）。增加的這部分面積會參與到地表太陽能對熱能的轉(zhuǎn)化、地表熱量的存儲上。對于地表熱量的增量，這將會是一個很大的部分。    維持人類生存的條件，都會導(dǎo)致大量增加地表的熱量。減少這個熱量的產(chǎn)生，幾乎是不可能的事情。四、人類應(yīng)該采取控制地球升溫的措施    控制地球溫度或者減緩地球溫度升高，可通過如下幾種途徑解決：    1、科學(xué)調(diào)

41、節(jié)綠色植物的覆蓋面積    其最大的作用是吸收太陽光，降低地面對太陽光向熱能的轉(zhuǎn)化率。  地球上的生命活動所需要的能量（幾乎接近全部）都來自于碳-氧循環(huán)對太陽能的吸收和存儲。碳-氧兩個過程有一個平衡的問題。綠色植物利用太陽光將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣和碳水化合物的過程中，需要二氧化碳。如果沒有二氧化碳，那么即便有太陽光和水，那么綠色植物也不能進行光合作用，來完成對太陽光的吸收以及向碳水化合物的轉(zhuǎn)化。綠色植物的作用就在于遮蔽陰涼以及加速水分的蒸發(fā)，失去它確定的功能。當(dāng)然，這對于增加空氣的濕度仍然是起作用的，但相反的，空氣濕度增加也會提升溫室效應(yīng)，對于全球變暖

42、的問題上，增加空氣濕度和增加二氧化碳作用是相類似的。  這就需要我們對綠色植物分布規(guī)律有一個科學(xué)的問題。該分布規(guī)律為綠色植物的數(shù)量要和二氧化碳的濃度成正比。這個問題要涉及到二氧化碳源。一般情況下二氧化碳源有這樣的規(guī)律，人口、動物等稠密的地方，為二氧化碳濃度較大的地方，如城市。煤炭、石油大量燃燒的地方，如公路、火力發(fā)電廠等。  這一點做得并不好，人類的行為做法總是和大自然的規(guī)律相反的。為了提高便捷性，很多城市大多是水泥地面，綠色植物大多是欣賞類的小巧玲瓏的植物。反而人口密度越大，綠色植物越小的趨勢。這樣，打破了綠色植物吸收太陽光能量進行碳-氧循環(huán)的平衡。  綠色植物

43、的分布面積及其所完成碳-氧循環(huán)的功能，不能按和二氧化碳的數(shù)量當(dāng)量的關(guān)系。而應(yīng)該是兩倍的關(guān)系甚至還要高的關(guān)系來分布，最小是兩倍的當(dāng)量關(guān)系。原因是地球上存在季節(jié)的問題，冬天一些地區(qū)會失去綠色植物完成碳-氧循環(huán)的功能，晚上同樣也不會進行光合作用。二氧化碳的密度擴散是通過空氣流動來完成的。如季風(fēng)。當(dāng)然，也不能無限制的提高綠色植物的綠化面積，如果二氧化碳濃度不夠，太陽光照射到綠色植物上不能完成碳-氧循環(huán)的光和作用，也就不能對太陽光的能量進行吸收了，這樣綠色植物的作用就是單純的增加空氣的濕度，前面已經(jīng)說過，這會使溫室效應(yīng)加重。當(dāng)然，對于地球表面水土資源豐富但干燥的地方，可以通過這樣的綠色植被面積來提高空氣

44、的濕度。如有的沙漠。  這需要專門的機構(gòu)部門完成綠色植被面積和二氧化碳濃度的檢測與評估，并作出正確的綠色植物在確定區(qū)域的分布面積。2、改善城市的建筑格局；改善建筑物的表面吸熱、輻射性能  城市的建筑格局大多是由城市的人文和社會文化所決定，但也應(yīng)該增加合理的科學(xué)因素。除了空氣的流動性（二氧化碳濃度的擴散）之外，還應(yīng)增加對太陽光的吸收減弱的性能，減少漫反射。樓房頂部和屋頂最好少采用半球型、錐形等增加漫反射的屋頂，采用平頂或者凹面的屋頂，表面應(yīng)采用光滑易反射的材料，這樣屋頂、樓頂面積的太陽光線會被反射到空中。適當(dāng)設(shè)置房屋、樓房窗戶面積大小，減小窗戶面積會減少對熱量的吸收，或者在樓

45、房窗戶的外面，設(shè)置不需要的時候阻止太陽光射入屋內(nèi)的設(shè)施。城市地表面應(yīng)采用對太陽光向熱能轉(zhuǎn)化率比較低的材料，盡量減少使用柏油等對太陽光轉(zhuǎn)化率高的材料鋪設(shè)地面。最大減少城市的外表面積。（包括樓房的外表面，地面突出物）  樓房的另一個作用是儲熱，應(yīng)采用比熱容較低的材料。樓房對太陽光的吸收轉(zhuǎn)化為熱能的材料，對熱量的轉(zhuǎn)化率再低，樓房的溫度還會到和環(huán)境一樣的溫度。加熱的模式空氣的對流也是一方面。  此外，增加城市的綠化面積，城市的二氧化碳濃度較高，需要更多的綠色面積，來提高碳-氧循環(huán)。同時減少對太陽光向熱能的轉(zhuǎn)化。3、沉淀空氣中的二氧化碳  對于地球的生物、生產(chǎn)活動，我們假設(shè)

46、100年前地球表面的碳-氧循環(huán)是處于平衡狀態(tài)，那么近一百年來，我們不斷地將地下埋藏的煤炭石油拿到地球表面上來焚燒，那么這無疑在碳-氧循環(huán)中不斷地在投放碳。并且還在不斷的加大碳的投放量，在不斷地打破碳-氧平衡,不斷的增加空氣中的碳含量。  對于這種打破碳-氧循環(huán)的情況，最好的辦法是沉淀空氣中的碳，可以通過植樹造林來解決。如果植樹造林所形成的這些木材不再被再投放到大氣中（不再轉(zhuǎn)化為二氧化碳），那么就形成碳的沉積。  如果以碳-氧平衡來算，一百年來，我們將地下的碳拿到空氣中釋放了多少，那么，我們需要沉淀當(dāng)量的碳，才可以達到和一百年前相當(dāng)?shù)目諝夂妓?，即二氧化碳濃度回到一百年前?/p>

47、水平。如果地球升溫來自于溫室效應(yīng)氣體二氧化碳的濃度上升緣故，那么這種方法無疑是最有效的。4、減少對環(huán)境熱量的排放五、減緩地球溫度上升過程中涉及到的幾個矛盾  地球溫度的升高是人類的生命、生產(chǎn)活動過程中造成的，人類自從做了地球的主宰之后，以自己的意愿在改變著地球。不按自然規(guī)律辦事，自然會受到大自然的懲罰！結(jié)果未必是我們所愿意看到的！1、碳-氧循環(huán)  提高碳-氧循環(huán)的速度可以使綠色植物更多的吸收太陽光能量，但是從氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳，卻更多的釋放能量。相對于地球表面積的溫度來說，基本上是處于不變。  此過程中，動物攝入氧氣放出二氧化碳或者含碳物體的燃燒，是放熱過程。在地球表面釋放熱量。而綠色植物將水、二氧化碳利用太陽光轉(zhuǎn)化為氧氣和碳水化合物，卻不是吸熱過程，而是吸收太陽光，沒有任何冷卻地球表面的因素。只是減少太陽光向熱能的轉(zhuǎn)化。碳-氧循環(huán)速度越快，說明