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高溫的原因與溫室效應的測定
朱雨心
（最近偶爾想到高溫這個問題。網上查了一下“專家”們對高溫原因的解釋。實在是不得要領。沒有一個說對的。例如，有氣象專家說：是因為副熱帶高壓比較強，導致氣溫持續攀升。因果顛倒，真該掌嘴！我早就說過：氣象問題，是公益性的技術問題，不妨公開談論。下麵就談一談這個問題）
今年夏天中國出現高溫的原因應該是溫室效應，但是，不是由二氧化碳造成的。大氣中二氧化碳增加沒有那麽快，所造成的影響也沒有那麽大。這個溫室效應主要是由空氣中的液體或固體微小顆粒造成的，例如，造成霧霾那些微小顆粒。
沒有極性的分子，不吸收紅外線。由相同原子組成的雙原子分子，沒有極性，不吸收紅外線。空氣的主要成分氮氣和氧氣的分子就是這樣的雙原子分子，所以，不吸收紅外線。單原子分子，例如惰性氣體的分子，也沒有極性，也不吸收紅外線。凡是由不同的原子組成的多原子分子，都有極性，都吸收紅外線，但是，隻吸收某些特定波長的紅外線。 不同的分子，有不同的吸收波長。
空氣中吸收紅外線的，主要是水汽與二氧化碳。除了前麵講的單原子分子，以及由相同原子組成的雙原子分子外，其它所有的分子都吸收紅外線，所以，幾乎其它的任何氣體都是“溫室效應”氣體。隻不過與水汽與二氧化碳相比，其它的氣體在空氣中的含量微不足道，對“溫室效應”的貢獻也是微不足道。
如果空氣不吸收紅外線，那麽白天就會有更多的太陽輻射到達地麵，以此，地麵的溫度以及大氣底層的氣溫會更高。而在晚上，地麵以及底層大氣向太空輻射散熱也同樣不受阻擋，散熱也更多，冷的也快。所以，空氣吸收紅外線，既減弱白天太陽對地麵以及底層大氣的輻射加熱，也減弱夜晚地麵以及底層大氣向太空的輻射散熱。但是，白天的太陽輻射，包括可見光、紅外線、以及其它波長的輻射；而在晚上，地麵以及底層大氣向太空的輻射，隻有紅外線。所以，空氣是否吸收紅外線，對白天地麵以及底層大氣的受熱的影響小，對晚上地麵以及底層大氣的散熱的影響大。因此，總的效果是：空氣吸收紅外線，會使地麵以及底層大氣升溫。
除了空氣中的氣體分子吸收紅外線，從而阻擋太陽對地麵的紅外輻射，以及地麵對太空的紅外輻射外，空氣中的液體或固體微小顆粒對輻射的阻擋作用更大。這些小顆粒既吸收輻射，又散射輻射。更且，不僅阻擋紅外輻射，也阻擋可見光、以及其它波長的輻射，所以，空氣中的這些小顆粒，既可能造成地麵以及底層大氣升溫，也可能造成地麵以及底層大氣降溫。簡單的講，在高空，這些小顆粒阻擋太陽對地麵的輻射的效果，大於阻擋地麵對太空的輻射的效果，因此，結果是造成地麵降溫。而在低空，這些小顆粒就會造成地麵升溫。中國大氣汙染嚴重。廣泛而持續存在的霧霾，就是空氣中廣泛而持續存在微小顆粒的證據。這些微小顆粒主要在低空，所以，造成了高溫。這就是今年夏天中國各地出現高溫的原因。隻要大氣汙染不改善，高溫就會年年有。是否會越來越熱，最高能熱到什麽程度，要定量分析後才能知道。
溫室效應與全球氣溫升高不是同一會事。溫室效應固然可能導致全球氣溫升高，但是，全球氣溫不僅僅受溫室效應的影響。全球氣溫還取決於太陽輻射本身的變化，地球軌道的波動，地表形貌與物質的變化，地球內部熱源的變化，等等。由測定的平均氣溫的上升，來認定平均氣溫的上升是由溫室效應造成的，在邏輯上是不完整的。更何況平均氣溫的變化很小，非常難以確定是否真在上升。然而，溫室效應卻是非常容易測定。前麵講了，溫室效應，造成白天太陽對地麵的輻射的減少，但是，造成夜晚地麵對太空的輻射的更多的減少。所以，溫室效應，造成白天升溫減少，夜晚降溫也減少。總的效果是：溫室效應，導致白天最高溫度與淩晨最低溫度的差別的減少。所以，白天最高溫度與淩晨最低溫度的差別，就是溫室效應最簡單、最敏感、也是最準確的測量。例如，月平均溫差，或年平均溫差，等等。這個測量方法，不受前麵講的其它的影響全球氣溫的因素的影響。白天最高溫度與淩晨最低溫度，是每個氣象站都有記錄的。隻要把曆年的數據一比較，就可以確定是否有溫室效應。例如，這個溫差是逐年降低，那就說明有溫室效應，或者說：溫室效應在加強。如果這個溫差是逐年增大，那就說明沒有溫室效應，或者說：溫室效應在減弱。
另外，白天最高溫度與淩晨最低溫度的差別，也是大氣汙染程度的一種非常簡便，但是，非常有效的測量。各個地方可有很方便的據此測定本地區的大氣汙染的變化的曆史。
朱雨心， 2013年8月30日
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北方農村早春時常常在後半夜燒煙防凍（南方農村偶爾也用）。就是點燃一些柴草堆，壓上些泥土，讓它慢慢燒，幾乎沒有火，但是有很多煙。這個防凍的效果，並不是靠柴草燃燒所產生的熱。這個熱量是微不足道的。它的防凍的效果是因為煙。煙就是微小的顆粒。煙彌漫在田野上，阻擋了地麵向太空的輻射，從而減少了地麵的降溫，使莊稼躲過凍害。這就是我前麵講的道理。
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