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日志

(测试)二氧化碳,温室气体,全球暖化

已有 30 次阅读2010-3-31 16:18 |个人分类:private

出处: http://www.lvye.org/modules/lvyebb/viewtopic.php?view=1&post_id=43834097 首先,感谢十一郎转帖如此图文并茂、内容丰富的科普文章的辛勤劳动。 不过,对于文章的结论,我个人有些疑义。说一说,算是和大家商榷。 首先,从常识上来说。在今天,认可人造二氧化碳对于全球气温变化的影响,已经成为科学界的主流观点。否则,也不会有一次次的峰会,一次次的热烈讨论。难道大家真的相信那仅仅是发达国家限制发展中国家的“阴谋”?难道大家相信全球所有的主流科学家都是这场“阴谋”的同谋? 那么,是不是这些科学家过于悲观地评判了形式呢?从逻辑上来说,这当然有可能。不过,回顾历史,科学家作为一个整体,从来不是悲观主义者,他们从来就是倾向于过于乐观地预测未来。作为一个整体,他们多次低估甚至是没有预见到人类行为带来的一些灾难性影响。这其实也容易理解,因为科学家作为一个整体没有保守的倾向,否则他们就很难创造出新的技术和理论。对于那些灾难性的影响,在得到充分的证据之前,他们也不愿意迷信地接受。人类行为的影响总是会提前扩展到人类理解能力的边界之外,而对于理解能力之外的顾忌,往往是科学家不愿意接受的。 那么,这一次的判断是历史的例外吗?当然有可能,不过,如果你没有十足的把握,相信历史中一再发生的事情,比相信这是历史上空前的一个特例要靠谱得多。您说呢? 如果你对具体的推论过程不感兴趣,看到这里就可以结束了。下面的东西更加枯燥,而且,我个人认为决不比上面的论述更加可信。因为,越是专业的东西,越容易糊弄人。就像这篇文章所为那样。 首先说明,我并具有这方面的专业知识背景,具有中学物理的知识背景就应该可以看懂下面的讨论。 另外,我也没有花费时间学习或者研究这个问题。只是看到了这篇文章中几个小小的破绽,提出来和大家讨论下。 首先简单回顾一下一些基本概念。地球吸收来自太阳的辐射,同时又会向外部辐射能量,辐射与吸收最终会确定一个平衡温度。如果没有大气层,大约零下18度会是地球表面的平衡温度。由于现有大气层中温室气体所致的温室效应,地球表面平均温度得以维持在零上15度左右。如果没有温室效应,地球生物显然不能生存;但是,如果现有的温室效应稍有增强――据说是升高2度会带来大量灾难,升高6度人类灭亡。 也就是说,地球的温度环境是现有的温室气体水平所维持的一个脆弱平衡系统。科学界所担心的事情是人工排放的二氧化碳,会打破这个脆弱的平衡。一旦我们破坏了这个脆弱的平衡,温度升高所带来的冰原融化、植被破坏都将大大加速这个升温的过程,也就是说一旦突破了临界点,地球的温度几乎就是不可逆转的了。 1, 误导读者理解二氧化碳在空气中的含量 “只占空气分子数的万分之四不到。假定地球大气层是塑料温室的透明顶棚,由两千五百个方格组成,再假定二氧化碳的效应是完全阻挡辐射的逃逸,万分之四的含量只相当于把两千五百个方格中的一个方格变成不透明的。从总体来看微不足道。” 这样的论述显然不成立。让我们设想给地球蒙上一层塑料膜,地球当然就是个大温室了,可是这一薄层塑料膜气化无论是计算分子数目还是计算重量,和整个大气层相比,都是微乎其微的。大气中的二氧化碳当然并没有集中到一起形成一个致密的薄膜,而是稀疏分布,形成了一个虽然稀薄但是厚度很大的“反射层”。地球的辐射经过这个“反射层”时,要被一层层过滤吸收,因此有相当的能量被吸收了。计算这个“反射层”的发射能力对于专业人员应该没有困难,这篇文章却故意仅仅使用分子比例数目来误导读者,是否不太合适呢? 2.误导二氧化碳与水蒸气的温室效应强度比较 “二氧化碳的唯一显著的吸收频段是在15微米的那个峰值,其他的峰值,因为过于狭窄,吸收的能量很少。再看看水蒸气,情形却完全不一样。从0.8到8微米的多个吸收峰,其中就有两个比二氧化碳的峰宽。从10微米以上,水蒸气的吸收频率几乎是连续不断的,更是与二氧化碳无可比拟。因此,即使在同等浓度下,水蒸气的温室效应也是二氧化碳的很多倍。” 这样的论述有几个问题。 首先,地球对外的辐射频谱取决于自身的温度。实际上,地球辐射的能量主要集中在5~15微米波段范围之内,大家看一下此文给出的二氧化碳吸收频谱,就知道,它的主要吸收波段就在这个范围之内。10微米左右是地球辐射能量最集中的波段,水蒸气在这里的吸收能力并不比二氧化碳有太明显的优势。 那么是不是二氧化碳就是主要的温室气体呢?其实也不是,考虑到水蒸气的浓度远高于二氧化碳等因素,估算的结果认为水蒸气大概贡献了60%,二氧化碳大概贡献了26%(晴天条件下)关于二者的对比详见下面这篇文章: http://www.atmo.arizona.edu/students/courselinks/spring04/atmo451b/pdf/RadiationBudget.pdf)。 也就是说,虽然水蒸气是主要的温室气体――这本来就是大家承认的事实,但是,二氧化碳的影响并非不可与之比拟。 显然,这篇文章的作者又一次利用多数人不了解地球辐射的频谱特性,而误导了大家。当然,在这里文章引用了一篇文献,可是,我并不是这个专业的人员,我不了解这篇文献是否可靠,不过,从来源来看,似乎并非一个严肃的学术性网站。而且,这篇文章写于十二年前,最近几年来,这方面的研究文献可谓汗牛充栋,为什么不去引用主流文献的文章和数据呢?有人当然可以声称所有的主流文献都加入了捏造数据的“阴谋”,可是,您真的相信吗? 3.人造二氧化碳在所有二氧化碳中的含量 “人造二氧化碳占所有二氧化碳总产量的比例: 2.91%” 我没有去查数据,不过,从常识的角度,我这么想: 地球的确一直在生产大量的二氧化碳,也在消耗大量的二氧化碳,生产和消耗处于平衡。如果现在人为增加了2.91%的二氧化碳产量,打破了原来的平衡,随着时间的推移,这部分累积下来的“过剩”二氧化碳也将会产生巨大的效应。 4.温度测量的误差 实测的温度上升是支持全球变暖的实证基础,这篇文章似乎说测量误差太大,不足以说明问题。还是那句话,作者似乎相信这个领域所有的人员都是故意操纵数据的学术骗子或者是不知道分析数据误差的马大哈。不过,您也相信吗? 5.温室效应对于地球暖化的贡献 “太阳活动,云层,与PDO,都是极其强大的自然因素,其影响,可能要远远超出温室效应。” 由于缺少足够的研究和数据支持,作者使用“可能”一词,这样模糊的说法,显然缺少说服力。那些因素是否导致了暖化,我不知道。是否比温室气体效应更显著,我也不知道。在那些领域的研究还很不成熟,还有很多争论,没有形成多数人都能接受的结论。但是,另外一方面,绝大多数学者已经公认――温室气体排放量增加这一个因素所带来的影响就是致命性的了,我们对这个领域的研究已经足够清楚。难道,我们不应该立即着手应对这个致命因素吗?这就好比一个人中毒,医生化验出砒霜,不去及时施救,反而还在犹豫:他难道没吃氰化钾或者是被毒蛇咬了吗?我给他解了砒霜有用吗? 6.闭口不谈人工二氧化碳对温室效应的增量影响 从一开始我们就强调,强大的温室效应一直存在,而且是人类生存不可或缺的条件。问题是,如果人为的因素改变了现有的温室效应强度,结果将会是灾难性的――哪怕这种改变相对于原有的温室效应来说,只是一个零头。 这篇文章通过比较“水蒸气与二氧化碳”,“人造二氧化碳在所有二氧化碳中的含量”等等,无非是想说明,人造二氧化碳并不能很大比例的改变既有的温室效应。不过,我们一再说,现有的温室效应帮助地球从-18 °C提高到14 °C,如果新增的温室气体再将温度提高到16 °C,这不算很显著的改变吧?但是,那将意味着巨大的灾难。如果提高到20 °C,其实也不是那么显著,但是,那将意味着人类灭亡(有许多科学家这么认为,我这个普通人不对这个判断负责,呵呵)。 7.结论 这篇文章的论述太不严谨,引用的文献和数据也不可靠。 我是一个保守主义者,并不总相信科学家们说的话。 如果科学家对我说:那种转基因食品可以吃,那种新药没啥明显副作用,增加点温室气体没啥大不了。我会将信将疑,甚至干脆不相信。 如果他们对我说:那种转基因食品最好不要给人吃,那种新药不到万不得已不要用,继续如此排放温室气体后果很悲惨。我宁可信其有,您呢? 8.如果您对这个问题感兴趣,可以去看些来源可靠一些的文章 这几个链接不错,专业性也不是很强: http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect http://hsu.as.ntu.edu.tw/cyber_course_II/download_textbook/chap4.pdf http://eosweb.larc.nasa.gov/EDDOCS/radiation_facts.html

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发表评论 评论 (6 个评论)

回复 笑对人生_ 2010-3-31 17:30
陈博士威武,偶像!
回复 vulcain 2010-3-31 19:03
恭喜开博!踩一脚 :-D
回复 vulcain 2010-3-31 22:46
俺这人有时候就喜欢和人对着干,据说这样能撞出火花来。 关于第7条。俺正好相反: 先说转基因:人们害怕转基因的唯一理由其实就是:这东西地球上从来没有过,我吃了对我的身体要是有坏处怎么办?其实,对于有饭吃的人这么说,无可厚非。但是对于像苏丹、索马里的难民,连肚子还添不饱呢,还管什么基因部基因的。另一方面,转基因真有害处吗?我们的祖先有句名言:“做敢于第一个吃螃蟹的人”,说明在此之前,我们的身体没有让这种食物进来过,谁知道这种食物里面有什么基因呢?但是事实证明,几千年来,随着地理大发现,我们的食谱越来越复杂,吃的各种基因越来越多,但是我们人类似乎没灭绝,还越来越聪明了。其实进入我们身体的外来物质,岂止是食物,现代化学工业的发展,我们服用了各种新鲜玩艺,还注射了各种药物,似乎也没对人类有什么影响。所以,对于转基因的害怕有些神经过敏了。 再说温室气体,在没有证明其后果之前,我们宁愿两害相权取其轻。话说回来了,清洁能源真清洁吗?比如人们常说的太阳能,其最重要的原料是多晶硅,但是多晶硅的生产确是又耗能又污染,西方发达国家受到限制,于是我国这几年一窝蜂上了无数生产线,但是高端市场还在欧美国家手中,我们只是原料生产地。 西方所谓的碳排放问题,其实质就是限制我们使用化石能源,转而买他们的高价“清洁能源”技术,西方国家利用其技术优势继续对发展中国家进行盘剥。
回复 笑对人生_ 2010-4-1 11:43
土豆有毒不能吃,只能吃红薯。 咱家红薯多,可以供应给你们。 你是继续吃土豆,还是改吃红薯? 现在一提碳排放必定会想到碳交易。既然是交易,就有人会从中获益,其动机值得怀疑。
回复 chenyi001 2010-4-1 15:08
热烈欢迎大家碰撞! 答vulcain兄: “敢于第一个吃螃蟹的人”,我认为大部分都被淘汰了,虽然吃螃蟹死不了,可要是经常尝试别人没有吃过的食物,后果恐怕堪忧。神农,他老人家,不都有失手的时候吗?活下来的人,应该是遗传了较多的保守基因。 “连肚子还添不饱呢,还管什么基因部基因的。”这恐怕支持基因食品最重要的理由,我不否认,如果我处于饥饿的境地,给我啥我都吃。不过,如果可以选择,我的确还是想保险点――等一百年,果然没事了,再说。 解决饥民的问题,也许可以找到些其他出路,比如据说,世界上有相当一部分粮食都喂牲口了,如果我们少吃些肉,粮食也许就没有那么紧张了。果如此,也不是坏事啊。 至于清洁能源,我想是这样。咱们先确定温室气温问题是不是值得认真对待,至于现在的清洁能源是否可行,那是另外一个问题了。
回复 二两酒 2010-4-1 18:39
能不能字少点,太累了不看……

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