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温室气体及其有害影响

 

标题标记:温室气体的危害性受到其在大气中的生命周期及其全球变暖潜势 (GWP) 的影响。查看表格

 

温室气体是导致温室效应的物质。导致气候变化的最主要的气体包括水蒸气 (H2O)、二氧化碳 (CO2)、甲烷 (CH4)、臭氧和一氧化二氮 (N2O),这些气体在自然界也自然存在。除此之外,许多人造的化学品也是强力的温室气体,最主要包括含氯氟烃(CFS HCFS)、氢氟烃(HFCPFC SF6)以及溴化合物(卤化物,如 CF3Br)。气体的危害性可通过其生命周期和全球变暖潜势来进行评估。一些气体直接导致温室效应,而另一些气体则间接导致温室效应。

温室气体在大气中的生命周期及其全球变暖潜势

水蒸气是一种温室气体,也是导致温室效应最重要的自然来源。它让地球表面温度上升了 21℃。在自然浓度下,二氧化碳可导致温度上升七度,而其他温室气体总共只会导致温度上升五度。

全球变暖潜势 (GWP) 可用于对气体进行对比。它是一种测量相对于二氧化碳在 20 年或 100 年的时间段内每个质量单位下每种气体的暖化效果的方法。

 

气体            

生命周期(年)  

20 年全球变暖潜势

100 年全球变暖潜势

二氧化碳 50 - 200 1 1
甲烷 12 72 25
一氧化二氮 114 310 298
HFC 1,4  -270 437 - 12 000 124 - 14 800
PFC 2 600 - 50 000 5 210 - 8 630 7 390 - 12 200
SF6 3 200 16 300 22 800
CFC  45 - 1700 5 310 - 11 000 4 750 - 14 400
HCFC 1,3 - 17,9  273 - 5 490 77 - 2 310
卤化物          16 - 65 3 680 - 8 480 1 640 - 7 140 

信息来源: IPCC 2007

 

间接性温室气体

温室气体会保留阳光在大气中残留的部分热量,从而导致温室效应。一些气体有着间接的影响:

  • 氧化氮 (NOx)、挥发性有机化合物 (VOC) 以及一氧化碳 (CO) 在大气中发生反应,形成了对流层的臭氧
  • 一氧化碳 (CO) 在大气中发生反应,形成了二氧化碳
  • 挥发性有机化合物 (VOC) 形成甲烷和水蒸气
  • 二氧化硫 (SO2) 在大气中发生反应,形成冷却的硫酸盐气雾
  • 氧化氮和二氧化硫形成提升云朵形成速度的气雾。这相比气候暖化的程度来说,有可能使其温度下降得更多。

气候暖化气体包括一氧化碳、氧化氮 (Nox) 和挥发性有机化合物 (VOC)。另一方面,二氧化硫 (SO2) 可以让气候冷却下来。

 

间接性温室气体相对于二氧化碳的全球变暖潜势 (GWP)

 

气体            

生命周期(年)  

100 年全球变暖潜势

一氧化碳 (CO) 0,08 - 0,25 40 603
氧化氮 (NOx) 0,01 - 0,03 40
NMVOC* ? 11
二氧化硫       ? -

*非甲烷挥发性有机化合物。

信息来源:IPCC 2001,环境部 1997

挥发性有机化合物

 

甲烷和其他气体有机化合物共同称为挥发性有机化合物,简称 VOC。在温室气体评估中,甲烷会被单独列出,这是因为它是最重要的 VOC,VOC 一般指的是其他化合物。简略写法 NMVOC(非甲烷挥发性有机化合物)也较为常用。

VOC 可吸收地面辐射的热量,具有直接影响,但其间接性的影响更为重要。它们与空气中的羟基 (OH-) 发生反应,形成对流层臭氧,臭氧也是一种温室气体。当它们来到平流层就会与 OH- 发生反应,形成水蒸气,水蒸气也是一种温室气体。VOC 也会转化为甲烷。

 

信息来源:Ilmasto.org

IPCC

 

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