溫室氣體如何造成溫室效應?
導致地球暖化的來源是溫室氣體(Greenhouse Gas, GHG),係指容易吸收太陽輻射,將太陽熱能保留在地球表面和大氣中對流層的氣體,就像幫地球蓋條棉被一樣,保留住熱能,調節地表溫度,讓地球形成較適合物種居住的環境。倘若沒有溫室氣體,太陽熱能會容易逸散到宇宙中,缺乏溫室效應,地球均溫推估會下降到攝氏零下18~20度,溫差變化劇烈,不利物種繁衍。(見圖1)
地球大氣中重要溫室氣體包括:水蒸氣(H2O)、臭氧(O3)、二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)、氫氟氯碳化物類(CFCs,HFCs,HCFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)等,這些溫室氣體有些是環境中自然生成,有些是人為活動所產生。而我國「溫室氣體減量及管理法」所管制的溫室氣體共有7種,包括上述所提及二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)、六氟化硫(SF6)及三氟化氮(NF3)。
一般常以「碳」排放來統稱「溫室氣體」排放,並非只單指二氧化碳,而是在計算溫室氣體排放時,為了統一單位方便呈現數據,會將所有不同種類的溫室氣體造成全球暖化影響程度,都換算成相同當量的二氧化碳,就好像將銀行戶頭中不同幣值的外幣,如美元、英鎊透過匯率換算成等值的台幣。因此溫室氣體排放量統一以「二氧化碳當量」(CO2e, carbon dioxide equivalent)為單位來表示,口語簡稱為「碳」排放。
表1:溫室氣體種類、來源及GWP
溫室氣體 |
主要來源 |
全球暖化潛勢(GWP) |
二氧化碳(CO2) |
• 化石燃料燃燒 • 土地利用變化(毀壞森林) |
1 |
甲烷(CH4) |
• 化石燃料燃燒 • 化糞池、廢棄物掩埋分解 • 飼養反芻動物、農業活動 |
28 |
氧化亞氮(N2O) |
• 化石燃料燃燒 • 使用肥料 |
273 |
氫氟碳化物(HFCs) |
• 冷媒 • 滅火器 |
100~10,000 |
全氟碳化物(PFCs) |
• 半導體與光電製程用氣體 |
1,000~10,000 |
六氟化硫(SF6) |
• 半導體與光電製程用氣體 • 氣體隔離斷路器 |
25,200 |
三氟化氮(NF3) |
• 半導體與光電製程用氣體 |
17,400 |
備註:
1.全球暖化潛勢(GWPs):指特定時間內(通常指100年) 每種溫室氣體相對於CO2所造成的暖化影響力。
2.本表採用2021年IPCC第6次評估報告( AR6)數值。
溫室效應造成的重大影響
雖然溫室氣體對於地球上的生命相當重要,然而過多的溫室氣體卻會造成氣候災難,就好像幫地球蓋了一件又一件的棉被一樣,加劇地球暖化,造成地球發燒。工業革命之後,因為人類大量使用煤炭、石油等化石燃料,燃料燃燒時產生溫室氣體排放,使得溫室氣體排放量較工業時代之前的總和還要高出數倍,也造成全球暖化現象變本加厲。
一直以來「全球暖化(Global Warming)」對地球造成的影響,已經從過去廣義的「氣候變遷(Climate Change)」,演變成為威脅生存的「氣候緊急(Climate Emergency)」狀態。然而更驚人的事實是,今年7月竟創下全球平均地表氣溫史上最熱月份的紀錄,8月更打破全球海水表面月平均溫度的最熱紀錄。聯合國秘書長古特瑞斯(Antonio Guterres)接連警告:「全球暖化的時代 (the era of global warming) 已經結束,全球沸騰的時代 (the era of global boiling) 已經來臨。」、「氣候崩潰已經開始(Climate breakdown has begun)。」
依據IPCC(政府間氣候變化專門委員會)報告顯示,全球暖化將在20年內升溫攝氏1.5度,只有立即採取行動,快速且有效減少溫室氣體排放,否則地球的氣候系統無法抑制升溫後續觸發不可逆的蝴蝶效應,人類造成的氣候變遷如無法有效控制,將助長極端氣候在世界各地對生態環境、城市經濟與人類生命與健康造成嚴重的影響與損失。