温室效应产生的原因(温室效应的原理是什么)
2023-06-04 16:41:04投稿人 : yq4qlskj围观 : 54 次0 评论
近年来，我们在生活中经常听到“碳中和”这个词。与此同时，也许我们许多人也知道中国将努力使其二氧化碳排放量在2030年前达到峰值。到2060年，中国将努力实现“碳中和”的目标。合起来统称为碳双目标，这是我们对国际社会的庄严承诺。
而这里所指的碳，其实就是二氧化碳。
二氧化碳并不是什么稀罕的东西。我们每个人在呼吸过程中都会把空气体中的氧气变成二氧化碳。不仅如此，很多人喜欢喝的可乐等碳酸饮料中也存在二氧化碳。
那么为什么少量的二氧化碳需要国际社会的共同努力才能解决呢？
这里不得不提大家熟悉的名词“温室效应”，本文将详细介绍温室效应的产生。
首先，我们要知道什么是太阳辐射。是太阳以电磁波的形式传递的能量。
虽然我们地球接收到的太阳辐射只有太阳总辐射的22亿倍，但却是我们地球的主要能源。
很多人经常混淆太阳辐射和阳光，认为它们是一回事。其实太阳光只是太阳辐射的一部分，是太阳辐射的可见光区。
我们可以将太阳辐射按波长分为区域、可见光区和红外区，如下图所示。
这里需要注意的是光是电磁波，它不仅是粒子状的，而且是波动的。
前者在光电效应实验中得到证明，后者是因为光具有叠加性和干涉性。因为这篇文章讲的是温室效应，这里不详细解释波粒二象性的具体证明过程。我们只需要知道，光既可以看作波，也可以看作光粒子。
当太阳辐射穿过地球大气层时，会严重减弱。比如我们知道大气中的臭氧层会吸收紫外线。同时，大气也会反射和散射太阳辐射。
这些大气效应最终导致短波太阳辐射到达地面，约占原始太阳辐射的50%。它们主要是近紫外区、近红外区和可见光区。其实无非是可见光区，加上可见光区两侧附近的紫外区和红外区的一部分。
这部分短波辐射能够到达地面，是因为大气没有吸收它们。只是氛围有点挑食。它只吃长波辐射，不吃短波辐射。
比如大气中的二氧化碳吸收长波辐射，吸收的波长在红外区。
大气泄漏的这部分短波辐射最终到达地表。很明显地表会吸收这部分辐射，从而使其温度升高。
这里我们需要先介绍一下热辐射。
一切有温度的东西都在不断地以电磁波的形式辐射能量，这就是热辐射。比如我们此刻就在不断的发出电磁波。物体温度越低，向外辐射的电磁波波长越长。
比如我们此时辐射的东西，就属于长波辐射。那么自然可以认为地面的温度相对不是特别高，所以也辐射长波辐射。这种长波辐射正好可以被大气中的二氧化碳吸收，就像给地球表面盖了一床被子。
大气中二氧化碳含量越高，这种情况就越严重。
因为二氧化碳不吸收从外部进入地球的短波辐射，所以阻止热量离开地球进入宇宙。这导致地球温度上升，冰川融化，各种灾难。
其实我们生活中的温室也是用同样的原理。塑料大棚也会选择性吸收电磁波。
属于太阳辐射的短波辐射可以随意进入。但当地面温度升高时，发出的长波辐射因为被温室中的塑料薄膜吸收而无法出去。这导致温室内的温度越来越高，为植物生长创造了良好的环境。
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