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1 气体的吸收辐射特性
根据《传热学》(杨世铭):在工业常见的温度范围内,空气、氢、氧、氮等分子结构对称的双原子气体,实际上并无发生和吸收辐射能的能力,被认为是红外热辐射的透明体。
臭氧、二氧化碳、水汽、二氧化硫、甲烷、氯氟烃和含氢氯氟烃(二者俗称氟利昂)等三原子、多原子以及结构不对称的双原子气体(一氧化碳)对红外热辐射却具有相当大的发射吸收本领。——这些气体俗称温室气体
2 玻璃暖房的温室效应
玻璃暖房具有显著的温室效应,主要源于玻璃对红外长波辐射有很强的反射作用。——这是目前公认的温室效应机理
但,所反射的红外辐射却并不被空气中的氧气和氮气等气体吸收,而大气中这些气体是主要成分,占96%以上,因此要使整个大气温度升高,或曰其温室效应机制应该是墙壁、地面等物体以及空气中的水汽和CO2等吸收这些长波辐射后升温,再通过热传导加热氧气和氮气等其他气体。
而严格意义上讲,玻璃暖房的温室效应不应包括温室内墙壁、地面等吸热后对空气的加热效应。对比大气环境,甚至玻璃反射红外的作用也不能计入温室气体的温室效应。
因此,不争的事实是:如果没有太阳(即阴天),即便有玻璃反射红外辐射,玻璃暖房也不存在什么温室效应。——如,冬季步入春季的乍暖还寒时分,经常出现室内气温(包括阳台及南房)往往低于室外的情况
显然,迄今为止的有关温室效应解释仍然是很模糊的。
3 容积对温室效应的影响
玻璃暖房温室效应的高低不仅取决于其吸收的太阳能,还取决于其容积。
如果容积不大,吸收的太阳能相对较多,则温室效应会比较明显;如果容积很大,则其温室效应非常有限。
——这是因为这时玻璃所反射的红外辐射有限,而需要加热的空气很多,其温室效应必然大打折扣。
4 大气温室效应
大气是开放体系,没有玻璃对红外的反射,因此,所谓的CO2等温室气体的温室效应机制只能是自身对地表红外辐射的吸收升温,然后对其周围大气中的氧气和氮气等气体的一种加热效应。
∴大气温室效应取决于大气容积以及大气构成
对比大气与玻璃暖房不难发现,大气高度和容积之大,远非玻璃暖房所能比拟;且大气没有玻璃对红外的反射作用(玻璃暖房最重要的制热机制)
CO2等在大气中属于微量的“温室气体”,因此其温室效应应非常小
另,IPCC宣称人为CO2等温室气体排放增加所导致的辐射强迫为2.43W/m2,依据何在?
——地表对大气以对流和导热方式传导的热量,不能计入CO2等温室气体的温室效应。
温室效应——温室气体吸收地表长波辐射能
大气温室效应的应有特性——白天地表温度高于夜间,白天地表长波辐射必然强于夜间,因此白天的温室效应应高于夜间,至少不应小于夜间
如果是温室气体导致全球气候变暖,应该是白天增温幅度大于夜间,而不是相反。
但事实是,全球气候变暖中夜间增温速率是白天的2倍(IPCC第三次报告)。
——目前的大气温室效应机制无法给出合理的解释,这说明全球气候变暖的规律与温室效应机制不符。
6 CO2和水蒸汽温室效应的比较
水蒸汽是主导气候变化的气体,其凝结辐射特性是最主要的温室效应。
(1).大气中水汽浓度在0.1%-3%之间;CO2的热容量(MCp)只有水汽的41.1%-1.4%,即CO2的温室效应只有水蒸汽的41.1%-1.4%;
——按平均水汽浓度1%估算,CO2的温室效应只有水蒸汽的4.1%
(2).全球多年平均降水5.77×
如果按大气物理学理论所说,水蒸汽凝结将潜热传导给周围大气,则大气温度将升高272℃。
(3).大气中,CO2的质量是全年降水量的1/189,大气质量的0.58‰,只能释放些许“显热”。
(4).从北到南,哈尔滨、北京、武汉和广州四个典型城市从冬季到夏季的气候变暖过程中,也是夜间升温幅度大于白天,平均昼夜温差减小1.48℃。其间,CO2的作用甚微。
——且不能独立作用于大气;
7 结论
与水蒸气相比,CO2的温室效应可以忽略
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