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朱雨心:溫室效應的原因

(2014-06-22 07:58:36) 下一個
溫室效應的原因
朱雨心
(摘要:自工業革命以來,溫室效應主要不是因為二氧化碳在大氣中的含量增加而造成的,而是由空氣汙染造成的,特別是空氣中的液體或固體微小顆粒,也就是造成霧霾那些微小顆粒。)
去年中國夏天高溫。當時我偶爾想到了這個問題。網上查了一下“專家”們對高溫原因的解釋。沒有一個說對的。例如,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。所以,去年我寫了《高溫的原因與溫室效應的測定》。我發現,即使是“專家”,對高溫的原因與溫室效應的認識,大都也是錯誤的,而一般大眾的糊塗,那就可想而知了。所以,有必要進一步探討這方麵的問題。
去年“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,而是由空氣汙染造成的,特別是空氣中的液體或固體微小顆粒,也就是造成霧霾那些微小顆粒。”。今年夏天中國是否會在出現高溫呢?十之八九會,至少那些霧霾嚴重的地區,例如北京,說不定比去年更熱。氣象專家是不是又要說:今年又是因為副熱帶高壓比較強啊?沒錯,副熱帶高壓肯定會是比較強。可是,為什麽副熱帶高壓會比較強呀?當然,今年氣象專家也許就改口了。倘若改口空氣汙染,不要忘記提及我去年寫的《高溫的原因與溫室效應的測定》。這是學術道德喔。
“溫室效應”是個簡化的稱呼,實際上指的是溫室效應增強的問題。溫室效應的增強與全球氣溫升高不是同一會事。溫室效應的增強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。去年我講了怎樣不受全球氣溫變化的影響而單獨測量溫室效應。不是測量與溫室效應相關的氣體含量,而是直接測量溫室效應本身是否是增強了。
這次我要提出的假說是:自工業革命以來,全球氣溫上升(姑且假定是上升)與溫室效應,主要不是因為二氧化碳在大氣中的含量增加而造成的,而是由空氣汙染造成的,特別是空氣中的液體或固體微小顆粒,也就是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。所以,除了氮氣、氧氣、和惰性氣體外,幾乎其它的任何氣體都是“溫室效應”氣體,並不是隻有諸如甲烷、氟利昂的幾種特定的氣體。
有人研究說:牛放的屁的溫室效應都比二氧化碳增加的影響大。其實,地球上的人遠比牛多,推論起來:人放的屁的溫室效應該更大。雞鴨貓狗大概都會放屁,合起來,溫室效應也很可觀。所以,溫室效應與二氧化碳的話題,早就已經進入了荒唐的境地。這是因為有關溫室效應變強的最基本的假設有誤。溫室效應變強,主要不是因為二氧化碳在大氣中的含量增加而造成的。
二氧化碳隻吸收幾個特定波長的紅外線,占在整個紅外光譜隻不過百分之幾、千分之幾。在這幾個特定的波長上,假定紅外線已經被二氧化碳吸收了90%了。那麽,二氧化碳再多,最多也不過就是100% 吸收,比原先隻增加了10%。那麽,在整個紅外光譜範圍內,二氧化碳再多,也隻不過增加了百分之幾、千分之幾的10%的吸收。就這麽點影響,所以,牛放的屁的影響都比二氧化碳增加的影響大。
工業革命並不是隻產生了二氧化碳,還產生了大氣汙染。倫敦曾經是霧都,這完全是大氣汙染的結果,不是什麽自然氣候造成的。現在的倫敦,根本就沒有霧。現在北京才是霧都。工業革命之初的蒸汽機都是燒煤。那時,煙囪林立,黑龍滾滾,不但不讓人討厭,反而是“進步”與富強的標誌。燃煤除了產生大量的固體微小顆粒(黑煙)外,還產生了二氧化硫等。二氧化硫本身就是溫室效應氣體。而且,二氧化硫再進一步形成液體微小顆粒。後來又有了汽車,早期的汽車,屁股冒煙,那尋常的很。汽車還產生許多氮氧化合物。這些氮氧化合物本身就是溫室效應氣體。而且,這些氮氧化合物再進一步形成液體微小顆粒。這些空氣中的液體或固體微小顆粒,也就是造成霧霾那些微小顆粒。
二氧化硫與氮氧化合物本身以及甲烷等都是溫室效應氣體。但是,它們對紅外線的吸收與二氧化碳類似,隻吸收幾個特定波長的紅外線,隻不過占在整個紅外光譜的百分之幾、千分之幾,溫室效應與二氧化碳相當。然而,當二氧化硫與氮氧化合物形成液體微小顆粒後,溫室效應更加強烈。因為微小顆粒,除了吸收紅外線外,還散射紅外線(你就簡單的把散射理解成反射就行了)。吸收紅外線隻是特定的波長,而散射紅外線卻是所有的波長。所以,散射阻擋紅外輻射的效果,比吸收強幾百、幾千倍。這就是霧霾威力。
自工業革命以來,空氣汙染先是在英國,很快就波及到整個歐洲、北美洲、日本、以及世界各地,直到60 年代,人們才開始重視空氣汙染的問題。而那些在整個紅外光譜阻擋紅外輻射的液體或固體微小顆粒,已經在地球上持續存在一、二百年了。如今,中國,印度等國家也開始了工業化的過程,這個後果,大家這幾年都有了切身的體會。無論是以前發達國家的空氣汙染,還是現在新興工業化國家的空氣汙染,都持續了或還將持續一個很長的時間,覆蓋了地球上相當大的範圍。這些空氣汙染的溫室效應,比二氧化碳的增加的溫室效應強幾百、幾千倍。自工業革命以來,盡管空氣中二氧化碳的含量持續增長,溫室效應的增強卻主要不是因為二氧化碳,而是與二氧化碳增加同時出現的空氣汙染,特別是液體或固體微小顆粒,也就是霧霾。
把二氧化碳當作溫室效應增強的主要原因,是一個重大的科學錯誤。所以,控製二氧化碳排放(所謂“減排”),更本不能解決溫室效應增強的問題,以及全球氣溫上升的問題,反而浪費大量的人力、物力,妨礙了對真正問題的正確認識以及解決。
空氣汙染的問題,從技術上講,應該說比二氧化碳的問題容易解決。但是,新興工業化國家的空氣汙染是不可避免的。另一方麵,空氣汙染的溫室效應,比二氧化碳強幾百、幾千倍。所以,在很長一個時期內,都不可能通過控製空氣汙染來遏製溫室效應的增強。所以,如果溫室效應的增強確實是個問題,那麽,必須另外采取一些技術措施,而不僅僅是控製空氣汙染。
例如,綠化,不是因為植物吸收二氧化碳,而是因為植物吸附液體或固體微小顆粒、以及直接吸收一些二氧化硫與氮氧化合物等空氣汙染氣體。可以在城市裏廣泛種植爬牆虎、淩霄、薜荔、扶芳藤、和蔓九節等爬藤植物。這些爬藤植物無須專門支架,能在牆上自行附著,生長極快,枝葉繁多,成本低,見效快,而且,既不占用地皮、又美觀環境、還改善房屋保溫、更淨化空氣。可以采用民種官助的形式:凡願意種植的,可以申請政府免費給你種,還可以再申請政府免費幫你管理。當然,也可以專門立法,凡適合種的地方,都必須要種。
降溫的辦法有很多,但是,最關鍵的,是要首先認識到什麽是升溫的原因:是空氣汙染,不是二氧化碳的增加。
朱雨心, 2014年6月21日
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