温室气体排放现象
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温室气体排放现象范文第1篇
工业生产过程中排放的温室气体会造成全球变暖现象，但全球变暖与工业排放在时间上具有一定的滞后效应.通过分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的辐射换热，建立了地球及其大气的动态数学模型；利用此模型考察了造成地球温度变化的主要原因和变暖滞后的现象.结果表明：工业温室气体的过度排放会造成大气对地球辐射的吸收系数提高，导致地球温度升高；同时，太阳辐射能量增加，地球和大气对太阳辐射吸收增加，导致地球温度升高.结合近年来人为因素造成的地球温度升高现象进行了定量热分析，预测了温室气体CO2体积分数线性增加条件下的地球温度走势.
关键词：
全球变暖； 辐射换热； 滞后现象
中图分类号：TM 124 文献标志码：A
Analysis of dynamic characteristics and hysteresis of global warming
HUANG Xiao-huang1， CUI Guo-min1， ZHANG Zhi-qin1， HUA Ze-zhao1， XU Jia-liang2
（1.Institute of New Energy Science and Technology，University of Shanghai for Science and Technology，
Shanghai 200093，China； 2.Shanghai Meteorological Bureau，Shanghai 200030，China）
Abstract：
The greenhouse gases generated by industrial production processes can result in the global warming.However， compared with the discharge of industrial waste gases， the global warming has a certain lag on time.Through an analysis of radiative heat transfer in the heat balance system of the earth， the atmosphere and the sun， a dynamic， mathematical model was established in this paper.The main reasons of changes in the earth’s temperature and the hysteresis of global warming were analyzed by this model.The results showed that an excessive discharge of industrial greenhouse gases can increase the atmospheric absorption of earth’s radiation and lead to an increase in the earth’s temperature.At the same time， the increase of solar radiation energy can raise the absorption of the earth and the atmosphere to the solar radiation and makes the earth temperature to rise.A quantitative analysis of the earth’s temperature rising phenomenon caused by human factors in recent years was carried out and the earth temperature change trend was predicted under the condition of a linear increase in the volume fraction of greenhouse gase CO2.
Key words：
global warming； radiative heat transfer； hysteresis phenomena
联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次报告[1]表明，工业革命百年以来，全球温度平均升高了0.74±0.18℃.其产生的根源是由于人类活动造成温室气体浓度大幅提高的结果[2-3].地球上的温室气体主要包括H2O、CO2、CH4、N2O、O3以及氟氯烃等.其中水蒸气是体积分数最大的温室气体，但是由于其产生并非人为造成的，因此一般在探讨气候变暖时都不予考虑.而其它的温室气体，其浓度的变化都与人类的活动密切相关，因此是造成地球变暖的主要原因.目前，由于全球变暖的形势变得越来越严峻，由其产生的气候和环境问题也已经逐渐显现，因此，正确预测温室气体浓度及其产生的地球变暖，并据此给出人类排放的控制时间表，是目前解决环境保护与社会发展之间矛盾的首要问题.鉴于此，气象学家采用多种气候模型预测了地球未来的温度趋势，几乎都得到了令人不安的结果：如果不能有效地控制CO2的排放，到2100年地球表面温度可能再升高1.1～6.4℃.这将导致灾难性结果[1，4-5].
但是，尽管各种预测模型都得到了地球未来将升温的结论，然而各种结果的差异却很大.虽然最终的1.1～6.4℃的升温都是不可接受的，但是预测结果差异也表明这些模型的不确定性.同时在具体数值上的差异也是很明显的，例如，比较文献[6]和文献[7]可以看出，有些项目的数据之间存在着较大的差别，如大气层向地面的辐射能量、地球表面向外的辐射能量分别相差9 W·m-2、7 W·m-2.这些都会影响地球表面温度的变化，进而使得预测结果出现很大的差别.究其原因，是由于问题本身的复杂性以及内在机理的不确定性使然.从上述分析来看，一种准确严密的预测模型需依赖于对地球、大气、太阳构成的系统的准确数学建模，才能揭示温室效应产生的全球变暖的阶段性以及最终结果.
鉴于此，本文通过能量守恒原理分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的能量平衡关系，基于自动控制理论建立地球及其大气的动态数学模型，考察造成地球温度变化的主要原因及其代价和滞后现象，据此揭示地球升温过程的本质和过程特点.
1 地球及其大气升温的动态数学模型
近年来，由于工业排放的作用，地球大气中的温室气体浓度出现了明显的增加，其中以CO2、CH4和N2O的增加最为明显，这主要是因为工业排放量大，并且三者都具有很长的自然滞留时间的缘故.这些温室气体的增加，无疑将导致大气对于地球辐射温室效应的增强，并且最终导致地球温度的升高.为了考察地球温度随着不同的温室效应变化（由温室气体浓度的变化决定）的规律，以地球和大气为研究对象，建立其温度变化的动态模型.忽略地球表面水蒸气蒸发潜热以及对流换热作用，地球本体得到的能量包括太阳辐射吸收部分以及温室效应造成的大气逆辐射部分，发射的能量是基于自身平均温度的黑体发射力；而对于大气来说，其能量平衡则是太阳辐射以及地球辐射能量的吸收等于其自身的发射.
根据地球及其大气能量收支关系，如果达到平衡，则有
式中，Qout为最终由地球大气系统向外太空辐射的总能量；Qnet，earth，out、Qnet，atm，out分别为地球辐射穿过大气进入太空的能量和大气辐射进入太空的部分，具有如下能量平衡关系
式中，Qearth，emit为地球本身的辐射能量； Qgreenhouse effect为由于大气温室效应吸收的能量； Qatm，emit为大气的辐射能量； Qatmsun，a为大气对太阳辐射的吸收能量； Qearth，emit为地球本身发射能量； Qearthsun，a为地球吸收太阳辐射能量； Qearthatm，a为地球吸收大气辐射能量.
当处于平衡状态时，这些能量维持上述平衡关系.但是一旦某一能量发生变化（一般都来自于发射体的温度变化），这种平衡就将被破坏，从而带来地球或者大气温度的变化，并通过改变其辐射量来平衡热量的变化.
总的来说，地球表面温度Tearth的变化与大气温度Tatm的变化存在以下关系
式中，ΔTearth为地球的温升；ΔTatm为大气的温升；A为常数.
从式（3）可以看出，地球表面的温升与大气的温升在数值上不一定相等，但是存在一定的正比例关系.这里，以“持续升温”模型，得到在外部强迫作用下地球温度升高的动态数学模型为
式中，Qatm，emit为大气温度的函数，表示为f′（Tatm）.
由式（6）、式（7）构成了地球表面和大气温度变化的动态方程组，其中Tearth和Tatm为未知量，两者存在着强烈的耦合效应.根据式（6）、式（7），可以揭示地球表面升温的两个主要原因：
（1） αatm-earth提高，此时大气对地球发射的红外辐射的吸收增加，导致更为强烈的温室效应，从而将使地球温度升高.而导致αatm-earth升高的直接作用就是工业温室气体的过度排放，因此这一作用是地球升温的内因；
（2） 地球和大气对太阳辐射吸收Qsun，a提高，其包括地球和大气对太阳辐射吸收的增加.从式（6）和式（7）中可以看出，当太阳辐射增加以后，地球和大气温度都将受到影响.这一作用一般与太阳的活动周期密切相关，属于地球升温的外因.
2 温室气体造成的地球升温的滞后效应分析
由于太阳活动周期具有一定的规律，而且与人类活动没有关系，所以这里只讨论由于温室效应增强带来的地球表面升温的滞后效应.
2.1 地球和大气升温的时间常数
根据自动控制理论，将式（6）和式（7）等号右边的热量差处理扰动作用，则地球表面和大气的升温过程呈现为典型的积分环节特性，两者的传递函数分别为
从式（10）、式（11）可以看出，由于地球和大气的总热容量不同，因此在扰动作用下的地球和大气的升温也将不完全同步，存在一定的相位差.而平衡此不同步作用的方式除了大气与地球之间的辐射传热以外，对流换热将起到更大的作用，这里不作深入讨论.取地球的总质量的1/10参与升温作用，则其质量为5.69×1023 kg，并取其平均比热容为0.85 kJ·kg-1·℃-1，则其时间常数为30.49 a；取大气的总质量为5.136×1018 kg，其平均比热容为1 kJ·kg-1·℃-1，则其时间常数为2.78 h.由时间常数可见，大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性，而相比于大气来说，地球的滞后作用更为明显.
2.2 温室气体浓度升高后的地球温度变化
由于工业革命以来温室气体的浓度逐年升高，导致了其温室效应的逐步提高，这样就破坏了地球和大气系统的热平衡，从而导致地球的升温.鉴于此，将热量扰动与温室气体浓度升高产生的温室效应增强联系起来.以CO2为例，在近50年内其体积分数从3.20×10-4增加到3.80×10-4，假设其增加为线性变化[1]，根据大气压缩模型方案[8]，得到温室效应增强量ΔQ与距离1960年的时间间隔t的变化关系如图1所示.可见，其总热量基本呈现为线性变化，拟合公式为
将τearth=30 a代入式（15），得到地球在当前CO2体积分数增加情况下地球表面的温度响应，如图2所示.
从图2可知，因为人为的CO2等温室气体排放的增加，地球温度自1960年以来一直呈现上升的趋势，至2010年，气温升高了0.617 ℃，这与IPCC报告给出的数据基本相符；另一方面，由于大气中的CO2体积分数近年来基本呈线性关系变化，地球表面温度响应的滞后特性在未来将被极大地体现出来，其温度的升高在未来多年将得到一定延续，并且会出现升温加速的现象，除非其自身辐射抵消温室效应为止.此时，地球表面温度将维持在一个新的较高的水平，即所谓的“积分保持”作用，除非温室气体体积分数有所下降.因此，如何减少CO2等温室气体的排放问题已经被列入各国政府、联合国会议的首要议题，放在优先考虑的地位，成为全球亟待解决的重大战略课题[9].
3 结论
基于能量守恒及自动控制原理建立了地球变暖动态数学模型，通过此模型，考察造成地球温度变化的两个主要原因，即：温室气体的过度排放会造成地球升温加剧；太阳辐射能量增强会造成地球一定的温升.在此动态特性基础上，对于地球变暖与温室气体排放时间上的滞后现象进行了分析，得出大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性，大气温度变化滞后时间为2.78 h，地球表面温度变化滞后时间为30.49 a.可见，温室气体的排放，对于全球变暖具有很大的滞后效应.
根据全球变暖动态模型，本文结合现有温室气体CO2的排放水平，预测了地球温度的未来走势.结果表明，根据地球变暖滞后时间常数，可以得到任意时间的地球温度变化.同时，地球环境温度对于温室气体体积分数的响应具有显著的滞后效应，在现有排放水平不变的情况下，地球表面温度仍将进一步升高.
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温室气体排放现象范文第2篇
（①无锡环境科学与工程研究中心，无锡 214153；②无锡城市职业技术学院，无锡 214153；③南京信息工程大学，南京 210044）
（① Wuxi Research Center for Environmental science and Engineering，Wuxi 214153，China；
②Wuxi City College of Vocational Technology，Wuxi 214153，China；
③ Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing 210044，China）
摘要： 本文介绍了垃圾管理过程中的温室气体产生机制和碳排放评价模型，总结了城市生活垃圾的低碳管理策略，为优化管理体制、提高管理效率、推动行业的可持续发展提供了依据。
Abstract: The paper introduces the generating mechanism, evaluation models of carbon emission and low carbon management strategy of MSW, which proposes tools for management optimization, efficiency improvement and sustainable development of MSW treatment industry.
关键词 ： 城市生活垃圾；低碳；管理策略
Key words: municipal solid waste；low carbon；management strategy
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）34-0010-03
基金项目：江苏省博士后科研资助计划项目（1301067C）；江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目（201313748007Y）；无锡城市学院（无锡环境科学与工程研究中心）重点课题（WXCY-2012-GZ-003）。
作者简介：华佳（1970-），男，江苏徐州人，博士，副教授，研究方向为固体废弃物的处理处置与资源化。
0 引言
城市生活垃圾是指在城市日常生活或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物。发达国家城市生活垃圾产量约为3吨/人·年，年增长率为3.2%～3.7%，据《2012年环境统计年报》，我国城市生活垃圾年产量为1.97亿吨[1]，年增长率为7%～9%[2]，估计2020年全国城市垃圾年产量将达到2.6-2.9亿吨[3]。
生活垃圾在储存、运输和处理过程中都会产生温室气体，主要包括CO2、CH4和N2O。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）估算，来自垃圾系统的温室气体排放占全球温室气体排放总量的5%。全世界每年排放的CH4量大约为5亿吨，其中来自城市生活垃圾填埋场的就有2200～6000万吨，CH4对温室气体总量的贡献率已由2000年的3.75%增加到2010年的4.83%[4]。在江浙沪地区，生活垃圾填埋产生的CH4量占到该区域CH4排放量的19%，仅次于农业活动产生的CH4排放量[5]。鉴于此，IPCC的《气候变化2007综合报告》指出，垃圾处理过程中产生的CO2、CH4等已成为人为温室气体的重要来源，并明确将它作为一个独立对象来计算温室气体排放量。我国政府对源自生活垃圾处理的温室气体排放高度重视，并在2007年编制的《中国应对气候变化国家方案》中，将加强城市垃圾管理作为减缓温室气体排放的重点领域之一。
1 城市生活垃圾碳排放机制
生活垃圾（如厨余垃圾等）含有很多有机物，它们在堆放过程中会因发酵腐败产生温室气体。其中，CO2主要来自有机物的转化，CH4主要来自厌氧发酵过程，N2O来自脱氮的硝化反硝化过程。因此，垃圾在未进入收集系统之前就已经开始碳排放。另外，在垃圾的运输过程中，除了垃圾本身产生温室气体外，车辆也会因为消耗化石燃料而排放温室气体。在垃圾的处理方法中，卫生填埋应用较广，但如上所述，该法的碳排放量非常大，并且填埋场还会产生垃圾渗沥液，其处理过程会继续产生温室气体；此外，填埋场渗滤液处理过程中还会由于电力、燃料的消耗而间接产生温室气体。堆肥处理生活垃圾的碳排放主要包括堆肥前的好氧发酵产生的温室气体以及堆肥过程中垃圾有机物降解产生温室气体排放。焚烧处理生活垃圾的碳排放主要体现在垃圾燃烧时自身产生的温室气体、用于助燃的化石燃料燃烧所排放的温室气体以及焚烧厂渗滤液处理过程中产生的温室气体。
2 城市生活垃圾碳排放评价方法
国内外学者对垃圾碳排放评价方法的研究已取得不少成果，由于处理工艺、管理模式和核算模型不同，城市生活垃圾处理的碳排放量差别较大。目前，研究温室气体排放的方法主要有：IPCC的国家温室气体清单[6]、温室气体排放企业核算与报告准则[7]、全生命周期评价（LCA）方法[8,9]、CDM法和上游-操作-下游（UOD）表格法等[10，11]。其中，在核算垃圾处理的碳排放时以LCA模型的应用居多。LCA模型能够全面考虑垃圾处理全过程中的碳排放，可用于计算一个项目、一个地区或者一个国家尺度的碳排放，机制更为合理。但由于诸多清单数据难以获得，目前还不能将LCA确定为权威的核算方法。IPCC指南（2006）总结了各地的温室气体排放计算方法，在第五卷中提供了废弃物处理温室气体排放量的计算方法。该法主要针对国家碳排放进行核算，提供了大量缺省值，可供世界各国用来估算碳排放清单，但目前该方法还很少用于不同垃圾处理方式碳排放的比较研究，且对新技术还缺乏相应的缺省值。Gentil等针对现有核算方法的不足，提出了UOD表格法，用于比较不同数据来源的结构性差异[10]；Boldrin等应用UOD方法研究了发达国家焚烧、填埋、堆肥及厌氧消化等固体废弃物处理过程的温室气体排放规律[12]，但目前相关案例研究的报道较少，且核算过程较为复杂。相对而言，在具有基本技术数据的前提下，不同的核算方法能够互相印证，因此，用更为科学的算法改进目前较为权威的碳排放核算方法更有实际意义。2009年，欧洲研究人员提出一种适用于城市尺度的、实现固体废弃物减量和循环再利用的“零固废”管理系统，它以CO2ZW为评价工具，来监测固废处理过程中的温室气体排放并编制清单。CO2ZW工具可用于评价固废相关的管理计划、项目实施和政策决策，监测固废管理中的薄弱环节并帮助管理部门提高管理能力[13，14]，尽管它比较适合城市尺度的温室气体排放核算，但如果提供足够的数据，CO2ZW同样可以用于省区和国家尺度的碳排放评价。
3 城市生活垃圾低碳管理策略
3.1 促进垃圾的源头减量 源头减量是垃圾管理首要的也是最有效的措施。虽然我国已颁布《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》等法律法规，但由于缺少配套政策和措施，减量化效果并不显著。根据国外经验，生产者责任延伸（EPR）制度能够从源头上减少垃圾产量，并建立有效的回收体系[15]。该制度要求垃圾产生者不仅要对垃圾的产生负责，还有对垃圾的回收、循环利用和最终处置承担一定的责任。日本的《容器和包装回收法令》，欧盟的《禁止在电子电气产品中使用有害物质的规定》、《废弃的电子电气产品管理指令》等法令，都是这一制度的产物。我国同样存在产品过度包装、增加垃圾产生量的现象，因此应在产品包装领域率先实行EPR制度。此外，还要严格控制煤制品的产量，提高城市燃气化水平，以有效减少垃圾中碳含量；提倡绿色生活服务方式，鼓励净菜上市销售；条件许可时，应在家庭厨房下水处安置粉碎机，将餐厨垃圾粉碎后再排放入污水管道。积极学习国外成熟的经验，做好源头减量试点工作，为以后的大面积推广积累经验。
3.2 推行垃圾分类收集工作 垃圾分类收集是指据垃圾的特点将其分成不同类别分别收集，这是提高垃圾“减量化、资源化、无害化”管理水平的重要举措，也是发展循环经济、推进垃圾低碳化管理的首要步骤。目前，垃圾分类已在欧美、韩国、日本、巴西等国家和地区普遍实施，由居民负责进行，而在我国尚处于试点阶段，主要由政府负责。因此，垃圾分类收集要从个人和家庭抓起，并且建立健全配套规章制度。对自觉进行垃圾分类的市民应给予奖励或补贴，或以高于市场价进行差价收购，或从税收上进行激励；建议将收集、转运工作发包给特许经营商，以民营资本为主要经营方式，政府部门主要进行考核监督、发放补贴，以此来提高垃圾分类的收集率和工作效率。
3.3 采用低碳处理处置技术 生活垃圾处置方式主要有堆肥、填埋、焚烧三种方式。生活垃圾的低碳处理处置需遵循“减量-减排-再利用-再循环”的路径。有效的做法有：推行环保处理技术，鼓励清洁生产、发展生态农业，倡导废品的回收和循环利用，采用垃圾处理新技术。餐余、园林及粪便等生物垃圾适合于堆肥，厌氧堆肥是最低碳的生物垃圾处理技术[16]。垃圾填埋会产生渗滤液和甲烷，2008年中国垃圾填埋场排放的甲烷体积占了垃圾处理部门排放的温室气体总和的95.5%[17]，此项技术应限制应用。热值高、含水率低的垃圾适合于焚烧，垃圾焚烧可使体积减容可达90%，焚烧产生的蒸汽可用于发电或供热。近年来，垃圾焚烧技术在中国获得快速发展，为提高垃圾焚烧的效率和积极性，政府对焚烧项目给予了经济补贴或税收优惠。在焚烧过程中可以采用先进的干馏技术，该法处理后的残留物主要是炭、渣土，是生活垃圾低碳处理的优选方案。
3.4 积极参与全球碳交易 为促进全球温室气体的减排，联合国于1992年和1997年先后通过了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》，用市场机制解决CO2减排问题，即把CO2排放权作为一种商品进行交易，简称碳交易。碳交易是通过经济杠杆实现碳减排的一种有效方式，国家应加大推广力度。2009全球碳交易达82亿吨CO2，比2008年上升68%[18]，是2005年的7倍[19]。我国虽然不是《京都议定书》规定的强制减排对象，但我国温室气体排放增长迅速，2008年的排放量约占全球总排放量的22.2%，比1992年增长了166.5%，而同期世界平均增长仅为41.7%。面对严峻的减排形势，我国积极参与减排行动，据2014年1月资料，我国碳减排量约为5.9亿吨CO2当量/年，占全球年总减排量的61.3%[20]。
3.5 培养居民低碳生活意识 从垃圾的最初产生到最后处置都离不开群众的参与。因此，加强对低碳生活方式的宣传，培养居民的低碳生活意识，对建立垃圾低碳管理体系至关重要。可以通过各种媒体进行低碳宣传，包括报纸、电视、广播、广告、网络、短信等多种平台；还可以在社区、医院、学校、政府机关、公共场所进行宣讲或讲座，倡导大家理性消费，放弃购买过度包装的商品，对垃圾进行分类回收，提高全民的生态环境意识和垃圾低碳管理意识。
3.6 完善法律法规建设 虽然我国也制定了一些有关垃圾管理的法律法规，但还不完善。为此，我国要从生活垃圾的产生、处理、处置等环节进行综合考虑，制定适合我国国情的细节性法规，例如强制回收包装品制度、商品限量包装规定、垃圾强制分类规定等。引导垃圾处理行业进行市场化竞争，强化对垃圾处理运行的监管。另外，垃圾处理费征收制度很不健全，2009年全国只有57.2%的城市出台并实施了生活垃圾收费政策[21]，多数地区垃圾处理费收缴率不足50%。要建立生态税观念和相应制度，改革收费方式，由上门征收转变为由公共部门代为征收，提高征缴率；按照垃圾重量缴费，尝试从量收费制度，强化居民对垃圾处理费缴纳的认同。
3.7 加强管理体制改革 垃圾低碳管理要统一领导、分级负责，倡导政府、企业、物业、居民共同进行垃圾低碳化管理，多方参与、相互监督，以实现垃圾管理的多层次、全方位、社会化。管理中要坚持政企分开，政事分开的原则，主管部门应引入市场机制，鼓励民企、私企参与到垃圾管理中来，并给予适当奖励、补贴和政策扶持，提高参与者的积极性，实现低碳生活人人有责。政府部门要通过财政税收、国家补贴以及企业融资等方式加大资金投入，来完善包括用于垃圾分类收集在内的基础设施建设，为垃圾的低碳管理提供必要的物质基础。
4 结语
随着我国经济的快速发展和城镇化进程的加快，城市生活垃圾的产量逐年递增，垃圾在储存、运输和处理过程中会产生大量的温室气体，其碳排放评价方法主要有IPCC清单法、企业核算与报告准则、LCA法、CDM法、UOD表格法以及CO2ZW模型等。在生活垃圾的低碳管理策略上，要做好源头控制、强化分类、培养低碳意识、完善法律法规、改革管理体制、吸引各方参与等几方面的工作，为优化管理、提高效率、推动行业的可持续发展提供依据。
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温室气体排放现象范文第3篇
近100年来，全球平均气温经历了：冷——暖——冷——暖四次波动，总的看气温为长升趋势。进入上世纪八十年代后，全球气温明显上升。
为什么全球气候会变暖呢？
全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”，使地表始终维持着一定的温度，产生了适于人类和其它生物生存的环境。在这一系统中，大气既能让太阳辐射透过而达到地面，同时又能阻止地面辐射的散失，我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应，造成温室效应的气体称为“温室气体”，它们可以让太阳短波辐射自由通过，同时又能吸引地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸汽等，其中最主要的是二氧化碳。近百年来，全球的气候正在逐渐变暖，与此同时，大气中的温室气体的含量也在急剧增加。许多科学家都认为，温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧是全球变暖的根本原因。而温室气体的大量排放又与日益发达的现代工业有着直接的关系。因此，倡导节能环保，开拓新兴工业产业已成为全球各国的共识。
不仅工业企业生产会排放大量的温室气体，随着人们生活水平的提高，我们每个人的日常生活也会造成一定量的温室气体的排放。如用电、用水、用纸……换言之，全球气候变暖与我们每个人都有责任，我们要科学地生活、工作、学习。让我们的一言一行都绿色环保。
全球气候变暖的结果是灾难性的：冰川消融，海平面升高，引起海岸滩涂湿地，红树林和珊瑚礁等生态群丧失，海岸侵蚀，海水入侵沿海地下淡水层，沿海土地盐渍化等。从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带的生态环境带来了极大的灾难。不仅如此，还会将水域面积增大，遭受风暴影响的程度和严重性加大，水库大坝寿命缩短。气温升高可能会使南极半岛和北冰洋的冰雪融化，北极熊和海象会渐渐灭绝。最终造成人类赖以生存的地球成为不适宜人居住的星球。
温室气体排放现象范文第4篇
2012年以来，全球多地出现极端天气。相对于北半球的极寒，南半球的罕见高温也令人咋舌。进入2013年，澳大利亚极端高温天气“继续上演”。据《悉尼先驱晨报》2013年1月8日报道，从进入2013年起，澳大利亚全国陆续出现极端高温天气。据英国《每日电讯报》2013年1月8日报道，在过去7天里，澳大利亚遭遇史上最强热浪的袭击。炎热天气导致了该国.火灾频发。新南威尔士州发出警告，称当地已经进入红色警戒的“灾难”状态。1月7日，澳大利亚全国平均气温达到40.33℃，悉尼的气温高达42℃，超过了1972年创下的高温纪录。1月8日，北方领地、西澳大利亚州、南澳大利亚州的平均气温都超过40℃。其中，南澳大利亚州首府阿德莱德的气温上升至接近历史纪录的45℃，该州的伍丁纳地区成为全澳大利亚最热的地区，气温飚升至48.2℃。塔斯马尼亚州首府霍巴特1月4日气温高达41.8℃，是自1883年有气象记录以来当地的最高气温。为此，澳大利亚气象局1月8日公告，将天气预报图的温度范围提高到54℃，并引入亮紫色来表示50℃以上的高温。
据统计，1月4日，澳大利亚南部岛州塔斯马尼亚遭遇大火，截至1月11日共有100多栋房屋被烧毁，数千人出逃；1月7日，大火造成澳大利亚6万多公顷的森林被烧毁，所幸无一人遇难；1月8日，澳大利亚人口最多的新南威尔士州共发生了100多起因高温天气引发的火灾。
在南半球迎来酷热盛夏、遭遇酷暑天气之时，北半球各国则经历了暴雪、狂风、霜冻等严寒考验，地球仿佛上演了一场“冰火两重天”的精彩好戏。2012年冬半球及2013年初，寒冷成为了北半球的代名词，北半球大部分地区遭遇到了极为寒冷的天气，中国经历了史上最冷的春节，气温更是连连走低；日本也出现了强降雪天气；欧洲也不例外，大部分地区出现强降雪天气。
乌克兰2012年12月遭到寒流袭击，多地积雪达半米，气温降至零下23℃。2012年12月，俄罗斯大部分地区遭遇异常严寒天气，首都莫斯科气温降至零下18℃，为入冬以来最低。2012年12月9日，瑞士发生雪崩，导致11人死亡。2012年12月9日，捷克局部地区达到零下26℃的低温，共有7人死于严寒。另外，欧洲南部也受到影响，出现大规模降雪。在克罗地亚、塞尔维亚、黑山和波黑等国家共有6人因恶劣的天气情况而死。欧洲多个飞机场受到暴风雪的显著影响。德国法兰克福机场2012年12月8日、9日两天之内被迫取消超过370架次的航班，其中一部分已经在12月10日恢复。2012年12月12日。英国部分地区温度甚至降至零下10℃，一度造成交通困扰。据了解，英国的冰雪天气造成了大约200架航班取消，主要道路出现严重交通阻塞，霜冻和大雾还导致列车晚点。12月12日，伦敦希思罗机场有189架航班取消，导致成千上万名旅客滞留，这些旅客不得不排5个小时的队重新订票。同时，英国利兹一布拉德福德机场和布里斯托尔机场同样陷入混乱。
【考点链接】
近年来，随着全球极端天气的加剧和自然环境的持续恶化，人类在不断思考和反思：究竟是什么原因导致全球极端天气和自然灾害的频繁发生？自然环境持续恶化带来的各种灾害频繁发生，谁应为此负有责任？目前，有一定科学根据的主流看法是，全球极端天气与自然灾害的频繁发生无不与全球气候变暖有关。而导致全球气候变暖的主要原因是人类在生产和生活中过量的碳排放所致，自然灾害频发与人类对自然界的破坏息息相关。
关于全球气候变暖对极端天气的影响，可以从两个方面来解释。从概率论上来说，如果某一地区或地点的天气在多年平均条件下呈正态分布，那么在平均状态下的天气现象出现的概率最大，极大与极小状态下的天气现象不易出现。就温度这个气候变量来讲，就是说偏冷和偏热天气出现的概率较小，极冷或极热的天气出现的可能性就更小。但现在由于全球气候变暖，气温的平均值增加，这时偏热天气出现的概率将明显增加，并且原来很少出现的极热天气现在也可能频繁出现了，高温热浪等极端事件将变得频繁。
从气象学原理上来说，全球气候变暖使得地表气温升高，较高的温度会使水面的蒸发加大、加快。这样不仅蒸发到大气中的水汽总量增加了，而且水循环的速率也加快了。由于大气中的水分增多了，这将使更多的降水在更短的时间内发生，雨、雪等极端降水事件以及局部洪涝灾害出现的频率可能增加，个别地区龙卷风、强雷暴、狂风和冰雹等强对流天气也会增多。另外，由于水分从植物、土壤、湖泊和水库的蒸发加快，再加上气温升高，一些地区将遭受更频繁、更持久或更严重的干旱。
1.全球变暖及其原因
我们知道，自然界的一切物体都以电磁波的形式向周围释放能量，这种释放能量的方式就是辐射。一般而言，高温物体向外发出短波辐射，而低温物体则发出长波辐射。例如，太阳表面温度约为6000K，太阳发出短波辐射；地球表面温度约为288K，地球表面发出的辐射为长波辐射。大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面，使地表温度升高，与此同时，大气能强烈吸收地表发出的长波辐射，仅少量的长波辐射不能被大气所吸收，跑到宇宙空间中去。这样大气能使太阳短波辐射到达地面，但又很少使地表发出的长波辐射散失而使地表增温，于是形成了大气的温室效应。
在联合国《气候变化框架公约》中，把“大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气体成分”称为温室气体。大气中主要的温室气体有二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、臭氧（O3）和氟氯烃化合物（CF-Cn）、水汽（H2O）等。其中，二氧化碳（CO2）对温室效应的贡献最大。由于温室效应的作用，大气温度会升高，大气逆辐射会增强，地球表面温度升高，进而地面长波辐射也会增强。最终，地球接受的太阳辐射的热量和地球散失的长波辐射的热量会达到平衡，形成地球上的平衡温度，即目前地球的平均气温。值得我们注意的是，当前倍受关注的全球气候变暖问题的实质是大气温室气体浓度增加引起大气温室效应的增强。其实，大气中本来存在着水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）等多种温室气体，大气的温室效应是本来就存在的。假若没有大气层，地球表面的平均温度不会是现在适宜的15℃，而是十分低的-23℃。这就是说温室效应使地表温度提高了38℃。有了温室效应，地球表面才能保持相对稳定而又适宜的温度，生物的生存与繁荣才会成为可能。这些温室气体成分在大气中的含量虽然很少，但是对地气系统的辐射能收支平衡却起着极其重要的作用。这些温室气体成分浓度的变化必然会对地气系统造成明显扰动，引起全球气候变化。
工业革命以来，人类活动广泛地改变了地球表面的形态以及动植物的分布，尤其是大量使用化石、矿物燃料等向大气中排放了大量的温室气体。这使得原来大气中存在的温室气体含量大量增加了，也使大气中增加了一些原来没有的、具有强烈温室效应的气体，如氟氯烃化合物（CFCn）等。随着大气中温室气体浓度的增加，大气进一步阻挡了地球向宇宙空间发射的长波辐射，为维持辐射平衡，地表必将增温。
2.全球气候变暖的影响
（1）海平面上升：
（2）对生态环境的影响：改变植物群落的结构、组成及生物量，使森林生态系统的空间格局发生变化；某些脆弱性物种灭绝风险增加，造成生物多样性的减少；产生施肥效应。
（3）对大气环境的影响：北半球中高纬度大部分地区降水增加；大部分干旱、半干旱区域蒸发增强，变得更加干燥；热带气旋的强度和频率将明显增加。
（4）对人类健康的影响：
3.全球气候变暖对我国的影响
全球气候变暖既有有利的影响也有不利的影响，我们应更加关注不利影响。
（1）对植被的影响：自然植被的地理分布可能发生变化，我国植被带北移，我国亚热带北界由秦岭一淮河一带移到黄河以北，北方落叶林面积缩小。总体上弊大于利。
（2）对生态系统的影响：由于生态系统适应能力有限，气候变暖致使生态系统的建群种、优势种及其他物种相应地发生不同程度的变化。目前受到严重威胁的生态系统有珊瑚礁、红树林、热带雨林、北方草原湿地及天然草地、高山。另外，由于海平面升高发生海水倒灌，使海岸受到侵蚀，进而影响海岸及海岸生态系统。
（3）对冰川和湖泊的影响：据有关资料推算，我国西北各山系冰川面积自“小冰期”以来减少了24.7%，达7000km2左右。青海湖1957―1968年间面积缩小了264km2，湖面下降了11m。西北各大湖泊除了天山西段赛里木湖外，水量平衡处于入不敷出的负平衡状态。自20世纪50年代以来，湖泊均向萎缩方向发展，有的甚至干涸死亡。
（4）对水资源的影响：全球气候变暖将加大海陆热力差异，使夏季风可以深入内陆，降水有可能增加。全球气候变暖将使南方洪涝灾害增加，北方旱灾更加明显。西北地区高山的冰川因全球气候变暖融化量过多而影响该地区水资源的持续利用。另外青藏高原的冰川退缩和湖泊萎缩降低了其作为“水塔”的功能，对中国的影响将是非常深刻的。
（5）对农业的影响：全球气候变暖将使中国温度带北移，其直接作用对作物生长有利，但其间接作用（如病虫害增加）却对作物生长有害，更重要的是未来降水的不确定性将严重影响中国的农业生产。目前大多数学者认为全球气候变暖会导致蒸发、风蚀、干旱加强，台风频率加大，再加上海平面上升淹没大量耕地等方面的影响，据估计到2030年我国种植业产量总体上因全球气候变暖可能减少5%～10%左右。
（6）对社会的影响：全球气候变暖产生的后果对我国的社会影响也是很深刻的。全球气候变暖的不利影响，如干旱、洪涝、沙尘暴、森林火灾等会严重影响我国的生态和经济，进而会影响社会的稳定性。我国著名气象学家叶笃正指出，海平面上升将会影响南水北调、三峡工程的实施和效益的发挥。此外，夏季的热浪使与高温有关的疾病的死亡率上升；升温导致一些热带、亚热带的疾病如血吸虫病向北传播；暖冬造成大量病毒、蚊、蝇、老鼠存活，使流感盛行。
（7）对其他方面的影响：全球气候变暖对我国各经济部门有不同程度的影响。海平面上升将大大增加筑堤成本，因为我国约有70%以上的大城市、一半以上的人口和近60%的国民经济集中在低海拔的东部经济带和沿海地区。
4.温室效应的对策
随着温室效应增强引发的一系列环境问题对人类生活影响的加深，人们对温室效应的认识也逐渐加深，并采取了一系列对策。1997年通过的《京都议定书》是第一个全球温室气体减排的国际行动方案，对发达国家的温室气体排放规定了具有法律约束意义的减排目标。一些国家制定并实施了直接针对温室气体减排的气候变化政策。针对温室效应我们可以采取以下对策：
（1）颁布应对气候变化的法律法规。
（2）实施征收碳税等多种税收政策。
（3）使用可再生能源。
（4）禁用氟氯烃化合物。
（5）实施保护森林的对策方案。
（6）改善能源使用效率。
（7）对汽车的排气标准进行限制。
（8）开发替代能源。
利用生物能源作为新的干净能源，即利用植物由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等已有的高污染性能源。温室效应增强是一个全球性的问题，国际间应该共同承担起责任，加强交流与合作；各国应该重视温室效应，普及温室效应的有关知识使其深入人心，并依据各自国情采取措施。由于当前全球气候变暖主要是发达国家历史上排放的温室气体造成的，发达国家应该率先依据其经济和技术优势在温室气体减排中发挥重要作用，并且加强对发展中国家温室气体减排的技术和经济援助。发展中国家需要在经济发展与温室气体减排之间寻求平衡点，通过技术进步来提升经济发展的质量和减少温室气体排放。
从个人的角度讲，每个人都应该认识到温室效应增强的后果，每个人都有责任做出行动来挽救自然环境。因为，自然不是某个个体或某个物种的，而是所有物种共有的；应对气候变化，也不仅仅是国家政府的事，个体有责任也有能力采取措施。如在日常生活中，每个人的节约用电、植树种草等小小举动，累积起来就会对气候产生深远的影响。
【创新习题】
气候变化是长期大气状态变化的一种反映并具有一定的规律性。结合所学知识，回答1―2题。
1.影响全球气候变化的因素有
（ ）
①太阳辐射的变化②海陆分布的变化③地形的变化④人类活动
A.①②
B.②③
C.①②③
D.①②③④
2.读图1，下列判断正确的是
（ ）
A.图中A处为温暖期
B.图中C处为温暖期
C.图中B处为寒冷期
D.图中D处表示未来两万年左右地球将出现一个新的温暖期
3.近年来，诸如暴风雪、寒流、暴雨、热浪等极端天气事件在全球发生的频率增加，强度也加大，气候问题愈来愈成为一个不可忽视的全球性问题。对于极端天气事件的频繁发生，下列解释最不可信的是
（ ）
A.全球气候变暖是造成极端天气频繁的主要原因之一
B.极端天气频繁是地球内能释放的结果
C.大气环流异常是极端天气发生的直接原因
D.极端天气事件的频繁发生既有全球气候自然变化的原因，也有人为原因
4.低碳生活方式健康自然，成本低。下列做法与低碳生活方式相符的是
（ ）
A.提倡少吃多餐
B.购买化纤类衣物
C.电脑不用时应让其待机
D.修建绿道，提倡骑自行车出行
2010共道未来大会于2010年9月9日在北京举行。中国工程院副院长杜祥琬在大会上作了“中国的绿色低碳能源战略”发言。他指出：“降低温室气体叫低碳，降低污染叫绿色。”结合材料，回答5～6题。
5.温室气体的主要成分是
（ ）
A.二氧化硫
B.二氧化氮
C.二氧化碳
D.一氧化碳
6.下列措施中，能体现中国绿色低碳能源战略主要内涵的是
（ ）
①大力发展节能技术②高效利用化石能源，特别是煤炭和石油
③加快发展核能和可再生能源④敦促发达国家减排温室气体⑤加强地质勘探，提高能源自给率
A.①②③
B.②③④
C.③④⑤
D.①②⑤
7.全球温度上升与二氧化碳的排放量关系密切。2009年联合国日的口号是“用爱温暖世界，而非二氧化碳”。下列关于全球气候变暖相关原因的解释，正确的是
（ ）
A.二氧化碳阻挡了地面长波辐射
B.二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射
C.二氧化碳能强烈反射地面短波辐射
D.二氧化碳能强烈吸收太阳短波辐射
全球气候变暖是当今世界面临的重大环境问题之一。图2是“全球温度上升3℃后，世界不同区域粮食产量（靠雨水生产）的增减状况示意图”。读图2，回答8―9题。
8.下列有关全球升温3。C对靠雨水生产粮食地区的影响，说法正确的是
（ ）
A.全球气候变暖对全球各地区粮食生产都有害无益
B.北半球中高纬度的大部分地区粮食产量会增加
C.低纬度和南半球地区粮食产量有小幅增产
D.西半球粮食产量普遍会增产，东半球相反
9.据图2推断，如果全球温度升高3℃，下列几个地区全年降水量增幅最大的可能是
（ ）
A.澳大利亚
B.北非
C.西亚
D.中亚
对野象生活习性研究表明，野象喜欢生活在温暖湿润的森林环境中。图3为“中国历史时期野象活动地点分布图”。读图，回答10～11题。
10.据图分析可以得出，公元前550年至公元1830年野象活动北界
（ ）
A.不断北移
B.不断南移
C.不断东移
D.不断西移
11.下列关于该历史时期与现代的气候变化及其影响的叙述，正确的是
（ ）
A.两个时期气候变化趋势基本吻合
B.现代气候变暖使全球陆地面积增大
C.该历史时期雪线不断降低，现代则趋向升高
D.该历史时期我国1月份0℃等温线的位置北移
12.图4说明全球气候变化状况的基本特点是（双选）
（ ）
A.全球气温逐渐升高
B.降水量呈增加趋势
C.冷暖、干湿交替
D.气候变化周期不稳定
13.为遏制气候变暖，必须（双选）
（ ）
A.压缩经济发展规模
B.提高矿物燃料的利用效率
C.发达国家向发展中国家提供必要的帮助和指导
D.将温室气体全部回收利用
14.图5为“19世纪中叶以来每10年全球表面气温距平变化图”。下列选项与图5中信息相吻合的是
A.19世纪50年代以来，全球气温波动下降
B.19世纪50年代以来，全球气温直线上升
C.20世纪50年代，全球气温较1961―1990年平均气温高
D.20世纪70年代以后，全球每10年都比前10年明显变暖
据专家预测，因全球气候变暖世界海平面到2100年将升高40cm～50cm。图6为“我国某地区海陆过渡地带示意图”。读图，回答15～16题。
15.海平面上升对该地带的影响有（双选）
（ ）
A.加剧农田土壤盐碱化
B.使滩涂面积减少
C.淹没部分耕地
D.有利于港口基础设施建设
16.导致全球气候变暖的主要原因有（双选）
（ ）
A.臭氧层破坏
B.森林被大量砍伐
C.二氧化碳排放量增加
D.二氧化硫排放量增加
17.气候变化与异常直接影响人类的生产和生活。引起全球气候变化与异常的原因不可能是
（ ）
A.太阳黑子增多
B.地球自转线速度的纬度差异
C.大气环流的多年变化
D.人类活动强度的增大
18.下列关于全球气候变暖及其影响的叙述，符合实际情况的是（ ）
A.全球各地的气温持续上升
B.我国各地的降水量普遍增多
C.全球各地的河湖水位上升
D.我国西部山地冰雪总量减少
图7为“挪威雪线高度和中国气温距平（与平均气温的差值）变化图”。读图，完成19-20题。
19.中国从16世纪到20世纪期间，气候处于温暖期的是
（ ）
A.1470―1520年
B.1620―1720年
C.1840―1890年
D.1910―1950年
20.图示公元后挪威雪线降低时期，我国可能出现的现象是
（ ）
A.水稻种植范围向北扩展
B.野象栖息地的最北界北迁
C.热带范围扩大
D.北方河流结冰期变长
《北京日报》2009年11月22日消息：意大利“水城”威尼斯人口多年来持续减少。据此，回答21-22题。
21.导致威尼斯人口持续减少的原因不包括
（ ）
A.冰川融化
B.全球气候变暖
C.海水膨胀
D.地面下沉
22.人类因素是造成海平面上升的最主要原因，为控制海平面上升，发达国家应该
（ ）
A.禁止使用矿物燃料
B.减缓工业化进程
C.减少温室气体排放
D.减少酸性气体排放
23.阅读下列材料，回答问题。
材料一“可怕的全球变暖”（图8）
材料二根据卫星观测图像显示，连接大西洋和太平洋的北极西北航道已经解冻。所谓西北航道是指由格陵兰岛经加拿大北部北极群岛到阿拉斯加北岸的航道，是大西洋和太平洋之间最短的航道。这一航道一旦能够进行商业通航，将产生显著的经济效益。数百年来，征服西北航道一直是西方航海家的梦想。
（1）根据材料一分析全球气候变暖产生的严峻后果有哪些。
（2）根据材料二分析西北航道被许多国家称为“黄金航道”的原因。
（3）结合材料，谈谈我们应如何应对全球气候变暖。
24.阅读下列材料，回答问题。
材料一 新华网2009年7月6日消息：近30年来，被称为“中华水塔”的三江源冰川退缩的速度是过去300年的10倍，自1966年以来，黄河源区的冰川退缩比例最大达77%。冰川的融化为全球气候变暖提供了一个最明显的证据。
材料二 人均二氧化碳排放量与城市化水平关系图（图9）
材料三 2003年人口超过1亿的国家人口统计表（单位：亿人）
（1）根据全球气候变暖成因与危害之间的关系，填出下列表格中各字母所表示的内容。
a：________；b：________；c：________；d：________。
（2）根据材料二分析城市化水平与人均二氧化碳排放量的关系，并说明原因。
（3）图9所示国家中二氧化碳总排放量居第二位的是_________，请你谈谈该国为控制二氧化碳排放量应采取的措施。
（4）据澳大利亚研究人员测量发现，按近20年二氧化碳排放平均速度，大气中二氧化碳含量应增加29.95%，但实际只增加了0.03%，原因是_____________________________。据上述材料可知，减缓全球气候变暖趋势的措施是__________________________________。
参考答案
1.D 2.A 3.B 4.D 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C10.B 11.C 12.CD13.BC 14.D 15.AB 16.BC
17.B 18.D 19.D 20.D 21.D 22.C
23.（1）①山地冰川融化加快；②陆地上径流量减少，水源短缺；③世界部分地区粮食产量减少，出现粮荒现象；④自然灾害加剧，损失加重；⑤海平面上升，生态系统破坏。
（2）西北航道是连接大西洋与太平洋的最短海上运输航线，经济价值非常高。
（3）①改变能源结构，提高能源利用率，减少温室气体排放；②植树造林（树木能增加对温室气体的吸收）；③加强技术研究，如培育耐旱新品种、应用和推广工业节能技术；④通过经济、行政手段加强环保工作的实施；⑤加强工程建设和防御机制建设以减轻自然灾害对人类的损失。
24.（1）毁林燃烧矿物燃料极地冰川融化沿海低地被淹没
（2）关系：城市化水平越高，人均二氧化碳排放量越多，二者呈正相关。原因：城市化水平高的国家，经济发展水平较高，工业、交通发达，生活水平高，人均能耗多，需要燃烧大量煤、石油等矿物燃料。
温室气体排放现象范文第5篇
我们知道：温室气体“捂热”地球
冰川融化，春季提前来临，植被分界线往高海拔推进，动物分布的变化――多种证据都支持温度计显示的事实：地球的确越来越暖和。整个20世纪，全球平均气温升高了0.8℃。
温度升高，有两种解释：到达地球的热量变多，或离开地球的热量变少。第一种解释可以排除。太阳活动的变化，只使每年到达地球的热量变动大约0.1%。卫星数据显示，热量近几十年来在总体上并未有明显增长。那么，只剩下第二种解释：离开地球的热量变少了。
造成这一结果的原因很多。一种观点认为，二氧化碳等温室气体增多了。这些气体吸收特定频率的红外辐射，而这些热能本会发散到太空中。温室气体会重新将一些没发散出去的能量辐射回地球表面和低层大气；大气层中温室气体增加，意味着能发散出去的热量减少，地球因此变得更温暖。
通过研究地球过去的气候，人们发现，不论何时，只要二氧化碳浓度上升，地球就会变暖。自从19世纪工业时代开始，大气中二氧化碳浓度从280ppm上升到380ppm（编者注：ppm为百万分比浓度）。虽然有多种因素同时影响我们星球的气候，但已有的证据表明：二氧化碳是引起近年来气候变暖的首要原因。
我们不知道：人们会排放多少温室气体？
除非我们知道大气层中最后会有多少温室气体，否则我们无法预测未来几年地球温度会上升多少。
人类是最大的不确定性因素。我们未来如果能大幅度减排，二氧化碳浓度就不会超过400ppm，温度不至于升高太多。但事实上，只有少数国家承诺削减温室气体的排放，中美等重要排放国并不在列；而一些做出承诺的国家还在暗中建造更多火电厂，承诺的可信度打上折扣。目前，温室气体的排放轨迹接近于联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最差情况。如果还不减排，2100年二氧化碳浓度可能达到1000ppm甚至更高。
另一个不确定因素是地球的反应。到目前为止，大气中人类排放的二氧化碳被海洋大量吸收，大约占排放量的1/3。试想，如果这个缓冲效应减弱以后会怎样。当前，大气中二氧化碳浓度上升使地球变暖，但过去二氧化碳浓度也在自然上升。
现在，暖水海洋溶解二氧化碳的能力下降，而我们依然不知道确切原因；有人提出生物活性的改变或许能解释这一现象。如果这种机制开始生效，人们就需要更大力度的减排才能抑制地球变暖。
永久冻土层、泥炭沼泽和海底甲烷水合物中封藏有大量温室气体。我们尚不知道储藏量有多大，不知道冻土层会融化多少，也不知道泥炭沼泽会干涸到什么程度，不知道大海会不会随着温度升高开始从水合物中释放甲烷――作为温室气体，甲烷可比二氧化碳更强力。
这些风险都难以量化，IPCC考虑的情境很大程度上忽略了它们。最坏的情况是，即使我们大幅度减排，二氧化碳浓度还是持续升高。我们采取行动越晚，行动产生的效果就越弱。
我们知道：其它污染物在给地球降温。
我们往大气中排放各种物质。同二氧化碳一样，一氧化二氮和氟氯烃也是温室气体。煤烟，即炭黑，可以通过吸收热量让物体升温，同时也会形成遮蔽，冷却地表。其他反射物也将太阳热量反射到太空，让地表降温。
大型火山喷发时，会向大气中排放二氧化硫，比如1991年菲律宾的皮纳图博火山。它喷发后一两年间，地球温度降低了。但是，不同于二氧化碳，二氧化硫的效果是短暂的。因为二氧化硫在大气中会形成液体气溶胶，最终随雨降回地面。
燃烧含硫的化石燃料可以大大增加大气中二氧化硫浓度。20世纪40年代到70年代间，二氧化硫污染非常严重，平衡了二氧化碳造成的温室效应。西方国家为遏制酸雨减少了硫排放，这一掩蔽效应也逐渐消失，地球变暖继续进行。
2000年硫排放的增加，很大程度上源于中国火电厂数量的增多。现在，中国正为这些火电厂安装脱硫设备。二氧化硫排放减少后，温室效应将会加剧。
我们不知道：冷却作用有多强？
有的污染物可以在大气中形成微小的气溶胶液滴，它们能造成异常复杂的影响。二氧化硫气溶胶反射了多少热量，要受很多因素影响：气溶胶液滴的大小，在大气中的高度，夜晚还是白天，处于哪个季节……
气溶胶对云也产生很大影响，比如，云会因为它变得更亮，能将更多热量反射到太空。气溶胶存在的时间很短，通常不会像二氧化碳一样在大气中均匀分布，而容易聚集在污染物的中心。
正因此，我们仍不能确定诸如二氧化硫这样的污染物带来的降温效果有多少。随着二氧化碳的排放增加，降温效果也被温室效应抵消，这一点倒是很明确。但是，温度升高是不是由于较强的降温效应被更强的温室效应抵消后产生的效果？或者，只是温和的降温效应中和了更温和的温室效应？
大部分IPCC的模型显示，是第二种情境。但是，如果气溶胶降温效果强过人们的预想，地球可能在气溶胶浓度降低后加速变暖。
我们知道：地球会变得非常热。
在一个无生命、无水的星球上，大气中二氧化碳浓度升高至两倍，星球温度会升高1.2℃。不过，在地球上，即使没有气溶胶的复杂影响，这一过程也不那么简单。
先看水的作用。水蒸气是强效的温室气体。大气温度升高，蕴含的水蒸气就更多。一旦更多二氧化碳进入湿润的地球大气层，温室效应就会迅速加剧。
这种“正反馈”现象不单单只有这一例。温度一升高，原本能反射阳光的积雪层和海冰会迅速融化，最终导致更多热量被吸收，温室效应加剧。从更长的时间尺度考量，植被变化也会影响热量吸收，而且陆地和海洋也可能释放更多二氧化碳，超过其吸收量。成百上千年过去，冰盖可能大面积融化，进一步减少地球反射率。排除诸如超级火山爆发这样无法意料的灾难，地球会因此变得非常温暖。但是，究竟会温暖到什么程度呢？
我们不知道：究竟会变得有多热？
如果大气中的二氧化碳浓度变成现在的两倍，那么地球究竟会变得有多热？有一种方法可以探询复杂反应后的结果：利用地球气候的计算机模型。另一个更为可靠的办法是参照最近数百万年的气候情况，考察过去二氧化碳浓度改变如何影响气候。
“气候敏感性”是衡量气候系统中温度变化的指标，通常取大气中二氧化碳浓度升至2倍后，引起的全球平均温度变化。上述两种方法都表明，若二氧化碳浓度变为现在的两倍，地球温度至少会提高2℃。而大部分研究认定：升高3℃的可能性最大。
一些对过去气候的研究却表明，升温可能达到6℃或更高。出现这种差异的原因之一是，气候模型只能考虑短期反馈，然而史前气候研究还包括长期反馈，比如冰盖的改变。如果这些研究和真实图景接近，那么我们的模型可能会提供未来几十年气候变暖情况的精确答案，但是，会低估未来几个世纪甚至更长时间的温室效应。
正因为可能存在的缺陷，气候模型甚至会低估近期气候对温室效应的反馈。这意味着我们可能低估2050年或2100年的温室效应。一些研究表明，气候模型中，海洋吸收了比实际情况更多的热量；其它研究表明，云系可能产生比模型中更多的正反馈。因为不能确定气溶胶的冷却效果，也不确定温室效应的实际强度，这些问题还没能解决。
大多数证据仍然表明，短期内“气候敏感性”大概是3℃左右，同IPCC的气候模型一致。不过，即使这数字已经算低得不可能，实际情况仍可能更高。
而即使“气候敏感性”是3℃，现在也几乎没可能限制气温升高。想让气温仅比前工业时代高2℃很难。根据最近的研究，到2050年，我们有超过50%的可能性尽一切努力减排，削减80%的排放。
