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朱雨心:温室效应的原因

(2014-06-22 07:58:36) 下一个
温室效应的原因
朱雨心
(摘要:自工业革命以来,温室效应主要不是因为二氧化碳在大气中的含量增加而造成的,而是由空气污染造成的,特别是空气中的液体或固体微小颗粒,也就是造成雾霾那些微小颗粒。)
去年中国夏天高温。当时我偶尔想到了这个问题。网上查了一下“专家”们对高温原因的解释。没有一个说对的。例如,气象专家说:是因为副热带高压比较强,导致气温持续攀升。因果颠倒,真该掌嘴!我早就说过:气象问题,是公益性的技术问题,不妨公开谈论。所以,去年我写了《高温的原因与温室效应的测定》。我发现,即使是“专家”,对高温的原因与温室效应的认识,大都也是错误的,而一般大众的糊涂,那就可想而知了。所以,有必要进一步探讨这方面的问题。
去年“夏天中国出现高温的原因应该是温室效应,但是,不是由二氧化碳造成的,而是由空气污染造成的,特别是空气中的液体或固体微小颗粒,也就是造成雾霾那些微小颗粒。”。今年夏天中国是否会在出现高温呢?十之八九会,至少那些雾霾严重的地区,例如北京,说不定比去年更热。气象专家是不是又要说:今年又是因为副热带高压比较强啊?没错,副热带高压肯定会是比较强。可是,为什么副热带高压会比较强呀?当然,今年气象专家也许就改口了。倘若改口空气污染,不要忘记提及我去年写的《高温的原因与温室效应的测定》。这是学术道德喔。
“温室效应”是个简化的称呼,实际上指的是温室效应增强的问题。温室效应的增强与全球气温升高不是同一会事。温室效应的增强固然可能导致全球气温升高,但是,全球气温不仅仅受温室效应的影响。全球气温还取决于太阳辐射本身的变化,地球轨道的波动,地表形貌与物质的变化,地球内部热源的变化,等等。去年我讲了怎样不受全球气温变化的影响而单独测量温室效应。不是测量与温室效应相关的气体含量,而是直接测量温室效应本身是否是增强了。
这次我要提出的假说是:自工业革命以来,全球气温上升(姑且假定是上升)与温室效应,主要不是因为二氧化碳在大气中的含量增加而造成的,而是由空气污染造成的,特别是空气中的液体或固体微小颗粒,也就是造成雾霾那些微小颗粒。
没有极性的分子,不吸收红外线。由相同原子组成的双原子分子,没有极性,不吸收红外线。空气的主要成分氮气和氧气的分子就是这样的双原子分子,所以,不吸收红外线。单原子分子,例如惰性气体的分子,也没有极性,也不吸收红外线。凡是由不同的原子组成的多原子分子,都有极性,都吸收红外。所以,除了氮气、氧气、和惰性气体外,几乎其它的任何气体都是“温室效应”气体,并不是只有诸如甲烷、氟利昂的几种特定的气体。
有人研究说:牛放的屁的温室效应都比二氧化碳增加的影响大。其实,地球上的人远比牛多,推论起来:人放的屁的温室效应该更大。鸡鸭猫狗大概都会放屁,合起来,温室效应也很可观。所以,温室效应与二氧化碳的话题,早就已经进入了荒唐的境地。这是因为有关温室效应变强的最基本的假设有误。温室效应变强,主要不是因为二氧化碳在大气中的含量增加而造成的。
二氧化碳只吸收几个特定波长的红外线,占在整个红外光谱只不过百分之几、千分之几。在这几个特定的波长上,假定红外线已经被二氧化碳吸收了90%了。那么,二氧化碳再多,最多也不过就是100% 吸收,比原先只增加了10%。那么,在整个红外光谱范围内,二氧化碳再多,也只不过增加了百分之几、千分之几的10%的吸收。就这么点影响,所以,牛放的屁的影响都比二氧化碳增加的影响大。
工业革命并不是只产生了二氧化碳,还产生了大气污染。伦敦曾经是雾都,这完全是大气污染的结果,不是什么自然气候造成的。现在的伦敦,根本就没有雾。现在北京才是雾都。工业革命之初的蒸汽机都是烧煤。那时,烟囱林立,黑龙滚滚,不但不让人讨厌,反而是“进步”与富强的标志。燃煤除了产生大量的固体微小颗粒(黑烟)外,还产生了二氧化硫等。二氧化硫本身就是温室效应气体。而且,二氧化硫再进一步形成液体微小颗粒。后来又有了汽车,早期的汽车,屁股冒烟,那寻常的很。汽车还产生许多氮氧化合物。这些氮氧化合物本身就是温室效应气体。而且,这些氮氧化合物再进一步形成液体微小颗粒。这些空气中的液体或固体微小颗粒,也就是造成雾霾那些微小颗粒。
二氧化硫与氮氧化合物本身以及甲烷等都是温室效应气体。但是,它们对红外线的吸收与二氧化碳类似,只吸收几个特定波长的红外线,只不过占在整个红外光谱的百分之几、千分之几,温室效应与二氧化碳相当。然而,当二氧化硫与氮氧化合物形成液体微小颗粒后,温室效应更加强烈。因为微小颗粒,除了吸收红外线外,还散射红外线(你就简单的把散射理解成反射就行了)。吸收红外线只是特定的波长,而散射红外线却是所有的波长。所以,散射阻挡红外辐射的效果,比吸收强几百、几千倍。这就是雾霾威力。
自工业革命以来,空气污染先是在英国,很快就波及到整个欧洲、北美洲、日本、以及世界各地,直到60 年代,人们才开始重视空气污染的问题。而那些在整个红外光谱阻挡红外辐射的液体或固体微小颗粒,已经在地球上持续存在一、二百年了。如今,中国,印度等国家也开始了工业化的过程,这个后果,大家这几年都有了切身的体会。无论是以前发达国家的空气污染,还是现在新兴工业化国家的空气污染,都持续了或还将持续一个很长的时间,覆盖了地球上相当大的范围。这些空气污染的温室效应,比二氧化碳的增加的温室效应强几百、几千倍。自工业革命以来,尽管空气中二氧化碳的含量持续增长,温室效应的增强却主要不是因为二氧化碳,而是与二氧化碳增加同时出现的空气污染,特别是液体或固体微小颗粒,也就是雾霾。
把二氧化碳当作温室效应增强的主要原因,是一个重大的科学错误。所以,控制二氧化碳排放(所谓“减排”),更本不能解决温室效应增强的问题,以及全球气温上升的问题,反而浪费大量的人力、物力,妨碍了对真正问题的正确认识以及解决。
空气污染的问题,从技术上讲,应该说比二氧化碳的问题容易解决。但是,新兴工业化国家的空气污染是不可避免的。另一方面,空气污染的温室效应,比二氧化碳强几百、几千倍。所以,在很长一个时期内,都不可能通过控制空气污染来遏制温室效应的增强。所以,如果温室效应的增强确实是个问题,那么,必须另外采取一些技术措施,而不仅仅是控制空气污染。
例如,绿化,不是因为植物吸收二氧化碳,而是因为植物吸附液体或固体微小颗粒、以及直接吸收一些二氧化硫与氮氧化合物等空气污染气体。可以在城市里广泛种植爬墙虎、凌霄、薜荔、扶芳藤、和蔓九节等爬藤植物。这些爬藤植物无须专门支架,能在墙上自行附着,生长极快,枝叶繁多,成本低,见效快,而且,既不占用地皮、又美观环境、还改善房屋保温、更净化空气。可以采用民种官助的形式:凡愿意种植的,可以申请政府免费给你种,还可以再申请政府免费帮你管理。当然,也可以专门立法,凡适合种的地方,都必须要种。
降温的办法有很多,但是,最关键的,是要首先认识到什么是升温的原因:是空气污染,不是二氧化碳的增加。
朱雨心, 2014年6月21日
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