3 气候变化
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什么是温室效应？
温室被设计为用来给植物保暖，即使当室外非常寒冷的时候也是这样。温室是通过允许来自太阳的可见光透过温室的玻璃进入室内，然后吸收它的能量来做到这一点的。温室内部材料吸收可见光，并以红外光的形式辐射出这种光的一部分能量作为热量。红外光是一种波长比可见光的波长长的光。当这种较长波长的光遇到玻璃时，玻璃吸收这种光并辐射一些到温室，而大部分则被辐射回温室内部，其结果会使温室的内部变得更加暖和。
地球的大气本身就像一个温室。来自太阳的可见光穿透大气，我们这颗行星的组成材料吸收这种可见光，并将其部分以红外光的形式再次辐射出去。大气中的某些分子通常易于吸收红外光并且再次将其辐射出去，这样一来，这种热就被截留在大气之中。大气分子中产生温室效应的是二氧化碳、水蒸气和甲烷，这些气体是天然出现的。例如，动物在新陈代谢的过程中呼出二氧化碳。植物吸收或“吸入”二氧化碳是它们生命过程的一部分。自然系统中的二氧化碳稍微过量一些，能够使得地球产生对生命有好处的温室效应。没有天然的温室效应，平均地面温度大约只有－19 ℃——这对维持生命来说过于寒冷了。目前，大气中二氧化碳的体积分数大约为0.04%。全球的平均地面温度约为14.6 ℃。向大气中排放的温室气体越多，温度效应越大。本质上讲，任何含有3个原子的气体分子都可以成为一种温室气体。这种大小的分子吸收红外光，并将其部分辐射到外太空去。
人类活动一直在增加二氧化碳以及其他的温室气体，如一氧化二氮(笑气)和氯氟化碳(用作制冷剂)的浓度。这些活动包括焚烧化石燃料、砍伐森林且不再重新种植树木和其他吸收二氧化碳的植物，以及过量饲养那些排放甲烷的牛和其他家畜。燃耗化石燃料来发电、运输，以及为居民和工业供热，这种方式贡献了最大份额的温室气体。
如果过多的温室气体不被清除，并不加节制地继续排放，地球持续升温会导致全球性的危害。我们的姐妹行星——金星呈现的地狱般的环境，就是温室效应过度的结果。金星大气中二氧化碳的体积分数约为97%，结果造成金星的平均表面温度为467 ℃。此外，它的大气压几乎是地球的90倍。这些条件能够熔化铅并压碎试图探测金星的飞行器。
全球变暖与气候变化之间的差别是什么？
1896年，斯凡特·阿伦尼乌斯，一位瑞典科学家，提出二氧化碳和水蒸气的变化可能改变地球表面的温度。他预言，当二氧化碳和其他温室气体浓度增加时，全球平均气温将上升。他的数据和其他研究者的数据支持了这个理论。但是，地球是一个复杂系统。自然和人类两者之间的反馈机制可能会引起区域性的气候变化，即使不是不可能的，那也是很难预测的。像气象学家可以预言天气变化那样，气候学家通过开发地球复杂系统的计算机建模先进技术，也可以预言气候的变化，地球复杂系统包括大气、陆地和海洋。
即使是科学家，他们自己也正在为了解这些系统而奋斗，政治家和普通大众搞不清这个主题是毫不奇怪的。用来描述它的术语就使人更加糊涂。当这一主题在20世纪80年代到20世纪90年代期间被大众讨论的时候，它通常被描述为“全球变暖”。这一描述有着容易看到和实实在在感觉到的优点。这几十年来，人们可以感受到一年中较热的几个月变得越来越热。在此期间的几年里，世界上大部分地区都出现过破纪录的高温天气。
但是，术语“全球变暖”并不能很好地体现温度上升的深刻影响。因此，气候学家更愿意使用术语“气候变化”。然而，地球并不是只有一种气候，地球各区域的气候影响可能有着显著的不同。而且在区域内部，各个地方也都有与地理条件有关的微气候。这种变化已经使得许多人在怀疑，借助气候的变化是不是从中会有“得益者和失利者”。一些区域可能由于气候变化的影响而得益，譬如气候变化对农业生长季节的影响。人们是由迁徙模式、食品和其他商品的市场交易而相互联系起来的。所以，在某一区域发生的事可能会产生深远的国际效应。