友快網

導航選單

比二氧化碳吸熱能力強的還有許多, 為何它成為了主要溫室氣體?

21世紀的今天,估計很少有人不知道溫室效應了,大家也都知道產生溫室效應的主要氣體是

二氧化碳

。但空氣中除了二氧化碳外還有氧氣、氮氣等其它氣體,憑什麼二氧化碳就能成為造成溫室效應的氣體呢?

它有何特別之處,能讓世界都對它談之色變?

點選載入圖片

空氣的可變組成部分

地球提供給了自然界許多的“生活必需品”,並且都是免費無償貢獻,水、陽光、空氣等等。這些都是所有生物都不可或缺的,空氣更是重中之重。

空氣的主要成分有兩部分組成,一部分是恆定組成部分:包括氧、氮和氬、氖等氣體。一部分是可變組成部分:包括二氧化碳、水蒸汽等等。

空氣的主要成分:

氮氣,含量:78.09%;

氧氣,含量:20.95%;

稀有氣體,含量:0.932%;

二氧化碳,含量:0.034%;

水和雜質,含量:0.002%。

點選載入圖片

恆定組成部分在各個區域裡的比例基本保持不變,真正影響我們生活的,是可變組成部分。它們會隨著地區變化的不同,而發生輕微改變。比如焚燒廠地區附近,二氧化碳和二氧化硫濃度就比較多,氯鹼工廠附近的空氣中就會含氯等等。

空氣的組成很複雜,是一種混合氣體,要想弄明白二氧化碳的作用,我們還需要知道,另一種讓地球產生溫室效應的物質——太陽光。

點選載入圖片

地球雖然自帶地核能源,但這還不足以支援地球上的生命運轉起來,所以我們還需要太陽光。地球平均每天從太陽哪裡接收10億焦耳左右的能量,而影響生命程序的主要射線是紅外線和可見光等等。

我們的頭頂有一層臭氧層,是我們的保護膜,能夠過濾掉99%的紫外線(再多點生物就要死一半)。可見光照到大地,讓世界一片光明,而紅外線則是讓地球變暖的主要來源。

點選載入圖片

紅外線照射到地球表面,會被不同的物質吸收,然後再以熱量的形式輻射出去。當這些熱能來到天上的時候,大氣就會被加熱,同時這些熱量也會向較冷的區域轉移。大氣中的一些氣體就會從中作梗不讓熱量逃到外太空。

這些氣體統稱

溫室氣體

,正是它們的存在才阻止了熱量完全逸入太空,如果沒有它們,我們的地球將是一個平均溫度只有-18℃的冰冷死星。

二氧化碳的作用很重要,它的存熱方式是關鍵。

點選載入圖片

二氧化碳的存熱方式

對於地球表面反射出去的紅外線,空氣中的氮氣和氧氣是不會和它發生作用的,只有溫室氣體,比如二氧化碳和氯氟烴分子等氣體才會產生化學反應,我們稱之為紅外活性。

這有助於二氧化碳留在地球,也讓熱量儲存了下來(不是全部)。我們從原子結構上來分析二氧化碳的存熱原理,將二氧化碳的碳原子核氧原子看做了乒乓球,連結它們的化學鍵是彈簧。

點選載入圖片

在正常的時候,這些彈簧會保持一個頻率彎曲或者拉伸,當紅外輻射的光子撞擊到這些分子的時候,分子震動就會加快。

分子是不會一直震動的,它會逐漸停止異常擺動,恢復到原理的頻率。這個時候,二氧化碳分子就會釋放能量,或者轉移到周圍其它溫室氣體分子上去。

這就是二氧化碳存熱的方式,但這樣的存熱方式並不是溫室氣體中最強的。

點選載入圖片

二氧化碳成為主要溫室氣體

在溫室氣體中二氧化碳的吸熱量簡直就是弟弟,六氟化硫的吸熱量是大氣中最強的,是二氧化碳的22200多倍。還有我們熟知的製作冰箱製冷劑的氟利昂,也是溫室效應的主要“貢獻者”,它的吸熱量是二氧化碳的4600倍。

除了這些牛逼的氣體外,全氟乙烷(能在大氣中存在1萬年)、甲烷、一氧化氮,就連水蒸氣都比二氧化碳的吸熱量多。

點選載入圖片

之所以二氧化碳能在眾多的溫室氣體中脫穎而出,總結起來就是一句話:

拋開計量談危害,就是耍流氓

。自從第一次工業革命以後,人類向大氣中排放的二氧化碳量增加了90%。

作為人類生產排放的主要氣體,我們每年要向大氣排放破百億噸二氧化碳。有如此龐大的數量級在這,就算二氧化碳的吸熱量很小,也會影響到世界。

點選載入圖片

總結

人類的發展,說到底是自然能量的利用率問題,我們透過排放溫室氣體來推動人類發展。本身就算一種“低效率”的方式,只有科學不斷進步,找到提高能源利用率的方法,比如可控核聚變。這樣才能讓人類,真正無後顧之憂的發展。

這才能稱為人類的進步!

上一篇:神舟12號飛船順利升空,美軍宣佈開發定向武器,扮演弱者可笑之至
下一篇:如果宇航員出艙時沒有抓緊脫離了宇宙飛船, 會出現什麼後果?