全球气候变暖主要由于（1)持续城市扩张，绿色植被覆盖面积减小。由于城市建筑物的比热远低于绿色植被的比热，在太阳辐射下，城市建筑物周围的气温远高于绿色植被周围的气温。(2)  空气污染加重，导致空气折射率上升，地表大气折射率沿径向的（负）梯度增大，造成地表向外辐射光线的全反射率增加，同时太阳辐射汇聚地表增强。

金星表面异常高温主要由于其大气折射率沿径向（负）梯度非常大。

全球气候变暖主因之一

1. 热量与物质的比热，质量和温度变化之间的基本关系是 Q = cmΔT，其中 Q ：热量；c ：比热（或比热容）；m ：物质的质量；ΔT ：温度的变化。该公式表明，吸收或放出的热量与物质的比热、质量以及温度变化量成正比。这是初中物理常识。

2. 依据1，ΔT=Q / cm，在物质的质量相同及吸收相同热量下，物质的比热越小，其温度增幅越大。

3.  

（1）  在太阳辐射下，地表覆盖物接收、吸收太阳辐射能量仅限于其浅表。

（2）  城市建筑物（红色）的比热低于绿色植被（绿色，以松树，番茄叶代表即可）的比热。

（3）  城市建筑物的浅表和绿色植被的浅表，在接收、吸收相同的太阳辐射能量所转化的热量下，前者的升温幅度明显高于后者的升温幅度。并造成其周围环境温度的升温幅度也是明显前者高于后者。参见表1和图1，2（1-5）。

4. 依据1-3，在太阳辐射下，地表温度与地表覆盖物的比热反相关。全球气候变暖的主因之一：持续的城市扩张，造成在地表，城市建筑物覆盖面积增加，而绿色植被的覆盖面积减小。

表1. 各种物质的比热

图1.地表覆盖物的比热对比及环境温度对比

图左：由田野或乡村构成的地表覆盖物的比热很高。该局地在夏季气温低，在冬季气温很低。

图右：由城市建筑物构成的地表覆盖物的比热很低。该局地在夏季气温很高，在冬季由于供暖、机车等该局地气温也高于图左所示区域。                                              

图2.森林的气候性能

2022年6月7日国际空间站监测到的欧洲城市中森林附近的气温远低于其它地方。这是一个不容忽视的事实：绿色植被比混凝土或土地升温更低，其周围空气和整个环境都比城市建筑物周围更凉爽。

全球气候变暖主因之二

1. 光线在介质中传输，当介质的折射率由大变小，会发生全反射。沿光线传输方向介质的（负）梯度越大，光线的全反射率越高。如图3所示（6）。

图3. 光线的全反射

光线途经介质1，2，由于介质的折射率由大变小（n_1﹥n₂），可发生全反射。

2. 由于人类活动加剧，空气污染加重，空气密度上升，贴近地表的空气折射率上升，造成地表大气折射率沿径向的（负）梯度增大，导致（1）  由地表向外辐射光线（尤其红外线）的全反射率增加；（2） 太阳辐射汇聚地表增强。如图4所示。

图4.太阳光线向行星（地球）表面汇聚由于其表面大气沿径向的(负)梯度

1.  由于行星表面的大气密度沿径向存在（负）梯度，其大气折射率也存在沿径向（负）梯度。

2.  伴随空气污染加重，地表大气沿径向的(负)梯度增大，太阳光线会更加向地表汇聚。

3. 由于空气污染，中国多地的贴近地表的空气折射率上升至1.50左右，而纯净空气的折射率近似为1.0。这无疑会导致该局地大气折射率沿地球径向的（负）梯度增加，引发该局地气温上升（7-9）。

4. 连续五年10月下旬，北京气温增幅与空气质量指数增幅正相关。如表2所示（10）。

5. 全球气候变暖与全球空气污染总体加重正相关。虽然世界上已有少数国家或区域的空气质量状况好转或正在好转（11）。

表2. 连续5年10月下旬北京日均气温-日均空气质量指数统计表

金星表面异常高温的主因

1. 贴近金星表面的大气压为92倍地球海平面大气压，而在65公里高空近似为1个地球大气压。对比：地球表面为1个大气压，而65公里高空气压近似为零。由于大气密度正相关于气压，则金星表面大气密度沿径向（负）梯度非常大。由于气体折射率正相关于其密度，则金星表面大气折射率沿径向（负）梯度非常大（12）。

2. 金星表面异常高温成因，主要由于其大气折射率沿金星径向（负）梯度太大，导致金星表面向外辐射光线（尤其红外线）的全反射率非常高，太阳辐射汇聚金星表面非常强。

讨论

1. 温室气体（尤其二氧化碳）的排放致全球气候变暖的观点为何不成立？

（1）该观点起源于金星表面异常高温由于其大气中浓密的二氧化碳的“强烈温室效应”的早期认知；并将金星大气的状态视为地球大气演化的最极端状态。“强烈温室效应”：金星表面吸收了太阳辐射的大部分能量；金星表面向外辐射的红外线被大气中二氧化碳吸收，并由其再发射返回金星表面。

(2）由于二氧化碳对红外线的吸收总宽度占红外线光谱宽度的比例很小。如图5所示。因此，1所述认知明显是错误的（13）。

(3）依据光学基本常识和金星探测记录已展示：金星表面异常高温主要由于金星大气折射率沿径向的（负）梯度非常高。

2. 对全球气候变暖的缓解方法：

（1）保护生态环境，严控城市扩张。

（2）增加城市中绿化面积。

（3）适时拆除某些城市。

图5.二氧化碳的吸收带

二氧化碳的吸收带集中在 2，2.7，4.3，和 15μm。即，二氧化碳的吸收带有四个，分布在1-20µm的波长范围内。而红外线的波长范围为0.75 -1000µm。由此可见，二氧化碳的吸收带仅占红外线光谱的很小范围。

感想

1.      在2011年以前，池德龙与其他人一样，对温室气体排放致气候变暖这一流行的权威理论观点深信不疑。由于他酷爱体育运动，特别关注所在地的气温和空气污染程度。通过大量统计后，发现局地气温增幅和空气质量指数增幅正相关。尤其还记录了几次局地沙尘暴时的气温明显高于平常。沙尘暴不会携带大量温室气体。另外，故意响应沙尘暴的到来而大范围温室气体及时增加排放，这对人类实现太难！因此，气温增加起因，用气候变暖的流行的权威理论观点难以解释。

2.      温室气体排放致气候变暖这一流行理论观点，源于另一流行理论观点：金星表面异常高温由于金星大气中浓密二氧化碳的强烈温室效应。对金星表面异常高温成因，池德龙进行了另辟蹊径的探索，尤其被1992年第一版的中国大百科全书《天文学》中“金星”辞条所述金星大气中奇特光学现象“大气折射能使接近地平线的太阳光弯曲达180°，在金星上,即使背朝太阳也可欣赏“日落东山”的奇景”的启迪：在太阳辐射下，有大气的行星，其表面的温度状态，可能与行星大气沿径向的（负）梯度有关。由此进一步探索获得新观点：金星表面异常高温主要由于金星大气折射率沿径向的（负）梯度非常高。

3.      宇宙中事物大道至简：在夏季骄阳下，当你赤脚走在草坪上，无意中踩到一块裸露的鹅暖石，会被其烫得惊跳起来。这会令你深刻感受到：太阳辐射下，由于不同物质其比热不同，其所构成物体的表面温度不同。那么，将草坪放大至地球表面的一个洲那么大，而该鹅暖石对应一座城市，有助于揭示全球气候变暖成因。

结论

全球气候变暖主要由于：

1. 太阳辐射下，地表温度与地表覆盖物的比热反相关。持续的城市扩张，绿色植被覆盖面积减小。而城市建筑物的比热远低于绿色植被的比热。

2.  空气污染加重，导致空气折射率上升，地表大气折射率沿径向的（负）梯度增大，造成地表向外辐射的光线的全反射率增加，同时太阳辐射汇聚地表增强。

3.  金星表面异常高温主要由于其大气折射率沿径向（负）梯度太大。

参考文献

1.   常用建筑材料热物理性能计算参数，https://www.awhouse.art/thermophysical-properties

2. 主要材料的比重，比热，热导率

https://heater.heat-tech.biz/tc/infrared-panel-heater/science-of-the-infrared-rays/7747.html

3.      陈景玲，王 谦等，番茄叶片和果实热容量的热平衡测定方法https://www.ingentaconnect.com/content/tcsae/tcsae/2012/00000028/00000002/art00048?crawler=true

4.  刘海轩, 许丽娟等，城市森林降温效应影响因素研究进展

https://html.rhhz.net/linyekexue/html/2019-4-144.htm

5. 垂直森林的气候效应                                    https://www.stefanoboeriarchitetti.net/en/news/agenzia-spaziale-europea-the-climatic-performance-of-the-vertical-forest/

6.       王沛，鲁拥华，《光学》，15-21，ISBN:978-7-312-05149-4

7. 耿 蒙 ，李学彬等， 典型地区大气气溶胶谱分布和复折射率特征研究    https://www.researching.cn/ArticlePdf/m00018/2018/47/3/0311001.pdf

8.  田文寿等，大气气溶胶有效折射率的计算及相对湿度对它的影响，《环境科学》，1996年第3期31-34页。

9. 蒋金亮，快速城市化背景下城市扩张对空气质量影响研究https://plc.pku.edu.cn/__local/3/03/17/15FF4464D09081DDF7EDE41FBD1_9BC14599_4389E.pdf?e=.pdf

10.气温，空气质量指数历史，https://tianqi.2345.com/wea_history/54511.htm

11.  世界空气污染，实时空气质量指数，https://waqi.info/cn/

12.  张明昌，【金星】，中国大百科全书《天文学》第一版，176-177，ISBN:7-5000-5973-6/P·2

该辞条主要参考：R. Jastrow, M. H. Thompson, Astronomy: Fundamentals and Frontiers, Third Edition，416, ISBN:  0471018457; 9780471018452

13.       吴军，王先华，空间外差光谱技术应用于大气二氧化碳探测的能力, https://www.researching.cn/ArticlePdf/m00006/2011/31/1/0101001.pdf