温室气体
大气中的温室气体(GHG)能捕获来自地球的红外辐射,使地球保持温暖,这就是温室效应。
概述
温室气体效应分为两种 - 自然效应和增强效应。自然温室效应由自然产生的大量温室气体引起,对地球生命至关重要。若没有自然温室效应,地球表面温度会大约降低33°C。温室气体增强效应是指因人类活动造成的温室气体(GHG)浓度增加而产生的额外辐射强迫。
大气中浓度不断上升的主要GHG有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氯氟烃 (HCFC)、氢氟碳化物(HFC)。主要GHG的寿命长,因此会在大气中不断累积。
人类活动产生的排放推动了温室气体增强效应,加剧了气候变化。
大气化学成分的这种变化导致天气型态变化和自然失衡,对人类和地球上的所有生命构成了巨大
影响
根据WMO 2025年发布的《温室气体公报》,三种主要温室气体(二氧化碳、甲烷和氧化亚氮)的大气水平均达到了来未见的水平,而1600万年时,地球比现在暖得多。
2024年,大气二氧化碳浓度达到了工业化前水平的152%,这主要是因为来自化石燃料燃烧和水泥生产的排放。人类活动排放的CO2约有一半滞留在大气中,另一半则被陆地和海洋吸收,它们充当着能吸收GHG的系统 – 碳汇。由于自然变率的存在,源和汇间的平衡每年都在变化。
随着GHG排放量的增加,陆地生态系统和海洋在吸收CO2的有效性和作为温度上升缓冲器的能力可能减弱,这会导致地球大气进一步升温。
甲烷(CH4)约占长寿命GHG升温效应的16%,可在大气中停留十年左右。大气中40%的甲烷来自湿地等自然源,而人类活动(如水稻种植、反刍动物、化石燃料利用、垃圾填埋和生物质燃烧)占其余的60%。
氧化亚氮(N2O)是一种强效温室气体和臭氧消耗化学物质。在长寿命GHG所致的升温中,它约占7%。化肥使用和生物质燃烧等人为源约占N2O排放量的40%。
世界气象组织的回应
全球大气监视网(GAW)对来自全球55个国家、从北极高纬度地区到南极收集的温室气体数据进行观测、分析和发布。其监测的温室气体包括:
- 二氧化碳(CO2)(包括CO2中的Δ14C、δ13C和 δ18O,以及O2/N2比)
- 甲烷(CH4)
- 氧化亚氮(N2O)
- 卤代烃和SF6
- 分子氢(H2)
设在日本气象厅的世界温室气体数据中心(WDCGG)负责收集并分发此类数据。GAW温室气体科学咨询组(SAG-GHG)负责为该计划的开发提供咨询意见。
GAW每年都发布《温室气体公报》,报告最具影响力的长寿命温室气体,即二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的最新趋势和大气负荷,并总结次要气体的贡献。