溫室效應與全球暖化

1. 溫室效應與全球暖化 組員: 林郡澤4A140054 林哲緯4A140057 王奕傑4A140066 莊子揚4A140071 梁耕齊4A140082 劉晏瑋4A140102 指導老師:黃常寧

2. 目錄 壹‧前言 貳‧正文 一、何謂「溫室效應」 二、溫室氣體 三、造成的原因 四、「溫室效應」增強後的影響 五、對人類生活的潛在影響 六、全球暖化對台灣的衝擊 七、溫室效應的防治措施 八、蒙特婁議定書 九、京都議定書 十、替代能源 參‧結論 肆‧參考文獻

3. 前言 在全球暖化的影響下，全球各地氣候皆逐漸產生異常，現今的科技發展一日千里，是否意識到其潛藏的危機，若是放任不管，我們或我們的後代，將會付出更大的代價，適當的利用資源，以達永續利用的目的，這是現今相當重視的一門課題，我們希望藉由這份論文表達我們真正的感觀也希望藉此讓更多人意識到這件事。

4. 一、何謂溫室效應 當太陽短波輻射透過大氣射入地面後，地面增暖後放出的長短輻射被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。由於溫室氣體的增加，使地球整體所保留的熱能增加，加劇溫室效應，導致全球暖化。

5. 上圖簡略地說明地球大氣層的長期輻射平衡情況。太陽總輻射量(240瓦每平方米)和紅外線的釋放量應要均等。其中約三分之一(103瓦每平方米)的太陽輻射會被反射而餘下的會被地球表面所吸收。此外，大氣層的溫室氣體和雲團吸收及再次釋放出紅外線輻射，使到地面更暖。上圖簡略地說明地球大氣層的長期輻射平衡情況。太陽總輻射量(240瓦每平方米)和紅外線的釋放量應要均等。其中約三分之一(103瓦每平方米)的太陽輻射會被反射而餘下的會被地球表面所吸收。此外，大氣層的溫室氣體和雲團吸收及再次釋放出紅外線輻射，使到地面更暖。

6. 二、溫室氣體 • 二氧化碳（CO2）:在溫室效應中占55％的比率。由於大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，全球的二氧化碳正以海年六十億噸的量增加中，是造成溫室效應的主要氣體。 • 氟氯碳化物(Chlorofluorocarbons , CFCs) :約占24％的溫室效應，是溫度的上升主要原因。如使用在冷氣機、電冰箱的冷煤、電子零件清潔劑、噴霧劑、發泡劑、滅火器等，都含有 CFCs 的作分，同時此類化合物也是破壞臭氧層的禍首。

7. 氧化亞氮（N2O ）:約有 6％的溫室效應由此氣體引起，係由燃燒化石燃料、微生物及化學冒料分解所排放，需要注意的是，一氧化二氮是一種強大的溫室氣體，它的效果是二氧化碳的296倍。 • 甲烷（CH4）：約有15％的溫室效應由此而起，有機體發酵與生物物質不完全燃燒的過程會產生甲烷，主要來自牲畜、水田、掩埋場、石化燃料及汽機車的排放。 • 臭氧（O3）:來自地面污染,如汽、機車、發電廠、煉油廠所排放的氮氧化合物及碳氫化合物，經光化學作用而產生臭氧的氣體。

9. 三、造成的原因 • 大氣中的二氧化碳有逐年增加的現象，一直到西元1938年才由英國一位氣象學家最先發現。其實，從西元1800年開始大氣中的二氧化碳濃度便開始緩慢的增加，原因是工業革命後人口增加，為解決糧食不足便大量砍伐森林來增加耕地；而二十世紀後二氧化碳急速增加，則是因為人類大量使用化石燃料的結果。

10. （一）化石燃料惹的禍 煤、石油、天然氣都是化石燃料，他們都是經過千百萬年地質的碳化作用後形成的，可以被當作燃料，是很好的能量來源。但是燃燒化石燃料時，化石中的碳會和空氣中的氧氣結合成二氧化碳，所以二氧化碳的增加和化石燃料消耗量是成正比的。　 （二）海洋污染 地表百分之七十是海洋，海洋中的浮游生物可以吸收大氣中的二氧化碳，放出氧氣。但是海洋受到油污和廢水的污染，造成海洋中的浮游生物和魚類死亡，不但破壞海洋的生態環境平衡，耿使大氣中的二氧化碳不知不覺增加了。　　 （三）燃燒森林 人類為了獲得更多的可耕地及居住地，大規模的破壞地球上的森林及熱帶雨林；根據巴西太空研究所的估計，巴西每年燃燒森林所排放的二氧化碳約有二十億公噸。 追根究底人類才是造成地球發燒最大的兇手！！

11. 四、「溫室效應」增強後的影響 1.氣候轉變：全球變暖 • 溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射放射到太空外，地球的氣候因此需要轉變來使吸取和釋放輻射的份量達至新的平衡。 這轉變可包括〝全球性〞的地球表面及大氣低層變暖，因為這樣可以將過剩的輻射排放出外。雖然如此，地球表面溫度的少許 上升可能會引發其他的變動，例如：大氣層雲量及環流的轉變。當中某些轉變可使地面變暖加劇(正反饋)，某些則可令變暖過 程減慢(負反饋)。 • 利用複雜的氣候模式，〝政府間氣候變化專門委員會〞在第三份評估報告估計全球的地面平均氣溫會在2100年上升1.4至5.8度。這預計已考慮到大氣層中懸浮粒子傾於對地球氣候降溫的效應與及海洋吸收熱能的作用 (海洋有較大的熱容量)。但是，還有很多未確定的因素會影響 這個推算結果，例如：未來溫室氣體排放量的預計、對氣候轉變的各種反饋過程和海洋吸熱的幅度等等。

12. 2.海平面升高 假若「全球變暖」正在發生，有兩種過程會導致海平面升高。第一種是海水受熱膨脹令水平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南極洲上的冰塊溶解使海洋水份增加。預期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之間。

13. 五、對人類生活的潛在影響 1. 經濟的影響 全球有超過一半人口居住在沿海100公里的範圍以內，其中大部份住在海港 附近的城市區域。所以，海平面的顯著上升對沿岸低窪地區及海島型國家被淹沒造成嚴重的經濟損害，例如：加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、 地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。

14. 2.農業的影響 實驗證明在CO2高濃度的環境下，植物會生長得更快速和高大。但是，「全球變暖」的結果可會影響大氣環流，繼而改變全球的雨量分佈與及各大洲表面土壤的含水量。由於未能清楚了解「全球變暖」對各地區性氣候的影響，以致對植物生態所產生的轉變亦未能確定。

15. 3.海洋生態的影響 沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類，尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變鹹可會減少淡水魚的品種數目，相反該地區海洋魚類的 品種也可能相對增多。估算出人類活動產生的二氧化碳約有一半是由海洋所吸收，這增加了海洋中的碳含量，並使得海水酸化，而海水的pH值已從工業革命前的8.16變成今天的8.04，若真如有些模式所預測，海洋中二氧化碳濃度到2100年加倍，海水之pH值將下降至7.6-7.8之間，我們確實正在改變海水中的化學，而這項改變對海中生物將造成負面的衝擊，至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。

16. 4.水循環的影響 全球降雨量可能會增加。但是，地區性降雨量的改變則仍未知道。某些地區可有更多雨量，但有些地區的雨量可能會減少。此外 ，溫度的提高會增加水份的蒸發，這對地面上水源的運用帶來壓力。

17. 六、全球暖化對台灣的衝擊 • 降雨不均、北澇南旱(一年水災、一年旱災) • 海平面上升、海岸線退後 • 生態斷鏈，物種逃難 • 蚊子北代，公衛拉警報 • 夏夜暴熱，冬天點蚊香

18. 七、溫室效應的防治措施 生活在地球上的每一分子，不僅是污染物製造(排放)者，亦是溫室效應氣體產生的貢獻者(人之呼吸作用)。每一地區每一國家皆產生不同程度之溫室效應氣體，主要取決於能源使用狀況。我國為配合全球削減溫室效應氣體的行動，可採行的策略及措施如下： 1.儘速修正台灣地區能源發展方案，穩定電源的成長，並將燃油、燃煤電廠漸漸轉為使用再生能源，以改善區域空氣品質，並減少二氧化碳之排放。 2.加強開發替代能源，例如地熱、水力、風能、核能、太陽能、天然氣之取得及使用。

19. 3.調整能源及電源結構。 4.加強電力負載管理，減少尖峰 用電需求。 5.加強推動全國節約能源計畫。 6.鼓勵業者發展低耗能、低污染之產業，開發綠色能源，加強改善或淘汰高耗能、高污染之產業，加強產業升級。

20. 7.增強法規及經濟誘因，鼓勵產業界發展省能源、高效率設備及器具，以提升能源使用效率，並減少廢熱之排放。7.增強法規及經濟誘因，鼓勵產業界發展省能源、高效率設備及器具，以提升能源使用效率，並減少廢熱之排放。 8.積極發展大眾運輸系統，以達節約能源及減輕空氣污染。擴大綠化，優先植(造)林，以增加吸收CO2。 9.配合蒙特婁議定書之規定，按管制期程，削減CFCs及其衍生物，並減少其他溫室效應氣體，如： CO2等之排放。 10.加強有關全球溫升效應之研究，及溫室效應氣體排放削減技術之開發。

21. 八、蒙特婁議定書 • 蒙特婁議定書中對CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114、CFC-115等五項氟氯碳化物及三項海龍的生產做了嚴格的管制規定，並規定各國有共同努力保護臭氧層的義務，凡是對臭氧層有不良影響的活動，各國均應採取適當防治措施，影響的層面涉及電子光學清洗劑、冷氣機、發泡劑、噴霧劑、滅火器……等等。此外，議定書中亦決定成立多邊信託基金，援助發展中國家進行技術轉移。 • 議定書中雖然規定將氟氯碳化物的生產凍結在1986年的規模，並要求已開發國家在1988年減少50%的製造，同時自1994年起禁止海龍的生產。但是1988年的春天，美國國家航空暨太空總署發表了「全球臭氧趨勢報告」，報告中指出全球遭破壞的臭氧層並不僅止於南極與北極的上空，也間接證實了蒙特婁議定書對於氟氯碳化物的管制仍嫌不足。

22. 簽訂歷程 • 一九八七年九月，美國及其他二十三個國家簽署了「蒙特婁議定書」─一份國際間對臭氧層問題的協議。議定書中規定將氟氯碳化物的生產凍結在一九八六年的規模，並在一九八八年前於工業國家中減少50%的製造，以及凍結海龍的生產。但是一九八八年的春天，美國國家航空暨太空總署發表「全球臭氧趨勢報告」，顯示出全球的臭氧層並不僅止於在一般宣稱的南北極地區的上空有被侵蝕的現象。證實了蒙特婁議定書中對氟氯碳化物的逐步汰換，其實是太少而且太晚了些。

23. 一九八九年的五月，在聯合國的發起下，八十個國家代表齊聚赫爾辛基，正式通過一項宣言，其中同意儘早將蒙特婁議定書中列管的化學物質逐步汰換，但是絕不晚於西元兩千年。一九八九年的五月，在聯合國的發起下，八十個國家代表齊聚赫爾辛基，正式通過一項宣言，其中同意儘早將蒙特婁議定書中列管的化學物質逐步汰換，但是絕不晚於西元兩千年。

24. 影響 工業界 • 冷媒中主要的臭氧層破壞者CFC-12或許可為HFC-134a取代，但化工工程師說HFC-134a在製造上較為困難，價格也貴於CFC-12，而且較CFC-12更須常更換。而用作塑膠發泡劑的CFC-11，暫時所提出的替代品為HCFC-22，此化合物一般家庭的冷氣機已有使用，但並沒有CFC-11的熱絕緣性質，所以其未來的應用將受到更多的限制。 • 關於清洗電路板環境安全溶劑，將研發一種新且優於CFC-113與其他含氯溶劑的產品。此項產品命名為BIOACT，它包含了一些可由天然植物如柑橘類果皮或樹幹中的萃取物。只是用新產品取代FC-113則另外需要新的程序與清洗電路板的裝置。 • 氟氯碳化物CFC-11、CFC-12和CFC-113的替代品，仍需長期的研發，因為很多替代品其工業性質均遜於氟氯碳化物，亦較為不耐用，甚至還須設計更多的設備來使用。這些替代品在低壓下易於分解，但對臭氧層較不具威脅，但是，人類曝露在這些替代品之下將具有潛在的危險性或引發其它環境問題，例如，酸雨，所以我們亟須研發一個完全安全的替代物，而不是另一種可能對人類有害或使氣候突變的危險替代品。

25. 個人 • 停用保麗龍餐具及其他製品，因為保麗龍製作過程用到的發泡劑是氟氯碳化物。 • 要求以氟氯碳化物或海龍製成的產品必須加上標示，以警告消費者此產品對臭氧層的危害。 • 終止不必要及浪費的使用。 • 避免購買含有氟氯碳化物的物品。 • 要求國會對氟氯碳製造商課徵特別稅，因為在逐漸禁用的過程，廠商註定獲取暴利，如：台灣一直到一九九二年試圖成為蒙特婁議定書的協約，當時，汽車冷媒的價格漲了五倍，家電業也跟著漲價。 • 汽車、冰箱或冷氣含有氟氯碳，檢查它們是不是洩漏；如果必須重新添加，請找有冷媒回收設備的廠商(台灣已開發成功，並推廣中)。

26. 九、京都議定書 自從工業革命以來，人類的經濟活動大量使用化石燃料，已造成大氣中二氧化碳等溫室氣體的濃度急速增加，產生愈來愈明顯的全球增溫、海平面上升及全球氣候變遷加劇的現象，對水資源、農作物、自然生態系統及人類健康等各層面造成日益明顯的負面衝擊。於是在80年代，科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化及氣候變化的可能性，使得環保議題逐漸受到重視，聯合國進而在1992地球高峰會舉辦之時，正式通過聯合國氣候綱要公約(UNFCCC)目的是為了抑制人為溫室氣體的排放做出全球性管制宣示，防制氣候變遷。

27. 接著並在1997年12月於日本京都舉行聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會，通過具有約束效力的「京都議定書」（Kyoto Protocol），針對二氧化碳等六種溫室效應氣體設定具體減量方案及時程表，做出了全球性管制的宣示。該議定書承諾在2008到2012年間，將控制工業國家其溫室效應氣體總排放量，較其1990年的排放水準平均下降百分之五點二。

28. 京都議定書的內容 1.減量時程與目標值：實施對象為「聯合國氣候變化綱要公約」之39個國家，將人為排放之六種溫室氣體換算為二氧化碳當量，與1990年相較，平均削減值5.2%，同時採差異性削減目標之方式；歐盟及東歐各國8%、美國7%、日本、加拿大、匈牙利、波蘭6%，另冰島、澳洲、挪威則各增加 10%、8%、1%。減量時程為2008至2012年，並以此5年的平均值為準。

29. 2.溫室氣體排放管制基準年： 六種溫室氣體中，CO 2、CH4、N2O管制基準年為1990年，而HFCs、PFCs與SF6為1995年。

30. 3.京都議定書正式生效的條件有二: 一、經各國國內程序批准議定書國家達55國。 二、批准京都議定書國家中，成員之1990年CO2排放量須至少占全體成員1990年排放總量之55%。 達成上述二條件後，則議定書於其後第90天開始生效。

31. 十、替代能源 • 太陽能：太陽能可說是地球上所有動植物生命的泉源 亦是地球上的能源之母，自地球形成以來其即一直沉浸在在太陽光照射下，也是生命延續的重要一環。

32. 風能：風能應用的歷史已久，數千年前就已被人類使用著，風力發電機在轉換風力過程中不會排放二氧化碳及任何汙染物質，也沒有放射性物質的困擾，是個非常乾淨的能源，因此在這個注重環境的時代裡，風力廣受利用，也是應用最多的再生能源技術之一。風能：風能應用的歷史已久，數千年前就已被人類使用著，風力發電機在轉換風力過程中不會排放二氧化碳及任何汙染物質，也沒有放射性物質的困擾，是個非常乾淨的能源，因此在這個注重環境的時代裡，風力廣受利用，也是應用最多的再生能源技術之一。

33. 水能：水力發電是再生能源中重要的一環，在電力發明以前，水力就扮演著重要的角色，以水輪機來實施水力發電，利用水位的落差，並配合水輪發電機已產生電力，節省人力的使用，水力仍是個受歡迎的動力來源。水能：水力發電是再生能源中重要的一環，在電力發明以前，水力就扮演著重要的角色，以水輪機來實施水力發電，利用水位的落差，並配合水輪發電機已產生電力，節省人力的使用，水力仍是個受歡迎的動力來源。

35. 結論 • 為了後代，各國有責任防止溫室效應的擴大，各國發展經濟的同時，必須要有環保的行動和空氣汙染的減量措施，在此，我們應該有溫室效應的危機意識，加強綠色投資，致力改善空氣汙染問題，千里之行始於足下，對抗全球暖化就從此刻你我身體力行做起。

36. 參考文獻 • 全球暖化http://140.115.123.30/gis/globalc/CHAP0206.htm • 京都議定書http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105051208317 • 溫室效應 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1206111211577 • 蒙特婁議定書 • http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%92%99%E7%89%B9%E5%88%A9%E5%B0%94%E8%AE%AE%E5%AE%9A%E4%B9%A6