温室气体如何造成温室效应?
导致地球暖化的来源是温室气体(Greenhouse Gas, GHG),系指容易吸收太阳辐射,将太阳热能保留在地球表面和大气中对流层的气体,就像帮地球盖条棉被一样,保留住热能,调节地表温度,让地球形成较适合物种居住的环境。倘若没有温室气体,太阳热能会容易逸散到宇宙中,缺乏温室效应,地球均温推估会下降到摄氏零下18~20度,温差变化剧烈,不利物种繁衍。(见图1)
地球大气中重要温室气体包括:水蒸气(H2O)、臭氧(O3)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、氢氟氯碳化物类(CFCs,HFCs,HCFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)等,这些温室气体有些是环境中自然生成,有些是人为活动所产生。而我国「温室气体减量及管理法」所管制的温室气体共有7种,包括上述所提及二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)、六氟化硫(SF6)及三氟化氮(NF3)。
一般常以「碳」排放来统称「温室气体」排放,并非只单指二氧化碳,而是在计算温室气体排放时,为了统一单位方便呈现数据,会将所有不同种类的温室气体造成全球暖化影响程度,都换算成相同当量的二氧化碳,就好像将银行户头中不同币值的外币,如美元、英镑透过汇率换算成等值的台币。因此温室气体排放量统一以「二氧化碳当量」(CO2e, carbon dioxide equivalent)为单位来表示,口语简称为「碳」排放。
表1:温室气体种类、来源及GWP
温室气体 |
主要来源 |
全球暖化潜势(GWP) |
二氧化碳(CO2) |
• 化石燃料燃烧 • 土地利用变化(毁坏森林) |
1 |
甲烷(CH4) |
• 化石燃料燃烧 • 化粪池、废弃物掩埋分解 • 饲养反刍动物、农业活动 |
28 |
氧化亚氮(N2O) |
• 化石燃料燃烧 • 使用肥料 |
273 |
氢氟碳化物(HFCs) |
• 冷媒 • 灭火器 |
100~10,000 |
全氟碳化物(PFCs) |
• 半导体与光电制程用气体 |
1,000~10,000 |
六氟化硫(SF6) |
• 半导体与光电制程用气体 • 气体隔离断路器 |
25,200 |
三氟化氮(NF3) |
• 半导体与光电制程用气体 |
17,400 |
备注:
1.全球暖化潜势(GWPs):指特定时间内(通常指100年) 每种温室气体相对于CO2所造成的暖化影响力。
2.本表采用2021年IPCC第6次评估报告( AR6)数值。
温室效应造成的重大影响
虽然温室气体对于地球上的生命相当重要,然而过多的温室气体却会造成气候灾难,就好像帮地球盖了一件又一件的棉被一样,加剧地球暖化,造成地球发烧。工业革命之后,因为人类大量使用煤炭、石油等化石燃料,燃料燃烧时产生温室气体排放,使得温室气体排放量较工业时代之前的总和还要高出数倍,也造成全球暖化现象变本加厉。
一直以来「全球暖化(Global Warming)」对地球造成的影响,已经从过去广义的「气候变迁(Climate Change)」,演变成为威胁生存的「气候紧急(Climate Emergency)」状态。然而更惊人的事实是,今年7月竟创下全球平均地表气温史上最热月份的纪录,8月更打破全球海水表面月平均温度的最热纪录。联合国秘书长古特瑞斯(Antonio Guterres)接连警告:「全球暖化的时代 (the era of global warming) 已经结束,全球沸腾的时代 (the era of global boiling) 已经来临。」、「气候崩溃已经开始(Climate breakdown has begun)。」
依据IPCC(政府间气候变化专门委员会)报告显示,全球暖化将在20年内升温摄氏1.5度,只有立即采取行动,快速且有效减少温室气体排放,否则地球的气候系统无法抑制升温后续触发不可逆的蝴蝶效应,人类造成的气候变迁如无法有效控制,将助长极端气候在世界各地对生态环境、城市经济与人类生命与健康造成严重的影响与损失。