气候变化的成因
基础温室效应本是自然现象：地表吸收太阳短波辐射后放出长波红外线，温室气体把部分热留住。人类大量烧煤、石油与天然气并砍伐森林，令二氧化碳浓度由约280ppm升至逾420ppm，全球均温已较工业革命前上升约1.2摄氏度。
- 温室效应是自然现象，「增强温室效应」才是问题
- 二氧化碳浓度由约280ppm升至逾420ppm；全球升温约1.2摄氏度
- 排放来源：烧煤发电、运输、水泥钢铁、农业甲烷
文体小知识：原理讲解课：先弄懂温室效应的物理原理（短波入、长波留），再分类人类活动如何加强它——记住中一天气与气候课的基础正好用得上。
§课文原文 Passage
1温室效应本身是好事：没有它，地球平均气温会是零下约18摄氏度，寸草不生。原理是这样的：太阳以短波辐射把能量送到地表，地表吸收后以长波红外线把热量放出；大气中的温室气体（二氧化碳、甲烷、水汽、氧化亚氮等）会吸收并再辐射部分长波热，像温室的玻璃一样把热留在地表附近，令地球维持在宜居的约15摄氏度。
2问题出在「增强」。工业革命以来，人类大量燃烧化石燃料——煤、石油与天然气——令二氧化碳浓度由工业革命前的约280ppm升至今天的逾420ppm，是80万年来最高；全球平均气温已比工业革命前上升约1.2摄氏度，而且上升速度远超自然变化的节奏。南极冰芯中的气泡保存了古代空气，是这段历史的铁证。
3人类活动可分几大类。能源与发电：烧煤发电是最大单一排放来源，煤炭每单位能量排碳最多；运输：汽车、船与飞机烧油，占全球排放约五分之一；工业：水泥与钢铁生产过程直接释放二氧化碳；农业：水稻田与牛羊消化释放甲烷，甲烷的吸热能力在百年尺度上约为二氧化碳的28倍；再加上伐林——森林被砍伐烧毁，既减少了吸收二氧化碳的树木，又把储存的碳释放回大气。
4因此气候变化的成因可以总结为「排放增加加吸收减少」：一边烧煤烧油向大气加碳，一边砍伐森林削弱碳汇。下一课我们看这些额外的热量把地球推向什么处境。
1重点摘要 Summary
温室效应本是自然现象：地表吸收太阳短波辐射后放出长波红外线，温室气体把部分热留住。人类大量烧煤、石油与天然气并砍伐森林，令二氧化碳浓度由约280ppm升至逾420ppm，全球均温已较工业革命前上升约1.2摄氏度。
2生字卡 Vocabulary
温室气体吸收并再辐射地表长波热、令地表保持温暖的自然现象；没有它地球均温约零下18摄氏度。
人类活动令温室气体浓度上升、留热更多的现象，是全球暖化的直接原因。
二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等吸收长波辐射的气体；甲烷百年尺度的吸热能力约为二氧化碳的28倍。
煤、石油与天然气等由远古生物遗骸形成的燃料，燃烧释放二氧化碳。
大气中二氧化碳的含量，以ppm（百万分之一）计；已由约280ppm升至逾420ppm。
大规模砍伐森林，既释放储存的碳，又令地球失去吸收二氧化碳的树木。
吸收并储存二氧化碳的系统，例如森林、海洋与土壤。
化学式CH4的温室气体，来自水稻田、牛羊消化与垃圾堆填，吸热能力强。
全球平均气温长期上升的趋势，工业革命以来已上升约1.2摄氏度。
3逐步讲解 Steps
- 第1段：温室效应的原理温室效应本身是自然现象：太阳的短波辐射穿透大气抵达地表，地表吸热后以长波辐射把热能向外散发，二氧化碳与水汽等温室气体则吸收部分长波，把热留在低层大气。若没有温室效应，地球平均气温只有约零下18摄氏度，是一片冰封世界；正因有它，地表才能维持在宜居的约15摄氏度。答题口诀是「短波入、长波留」。
- 第2段：增强从数据看人类活动令温室效应过度增强。大气二氧化碳浓度已由工业革命前的约280ppm升至逾420ppm，是过去80万年来的最高水平，全球平均气温亦已上升约1.2摄氏度。南极冰芯封存的气泡就是古代空气的样本，科学家由此重建数十万年的浓度变化，证明今天的浓度在历史上前所未见，上升速度更远超自然周期。
- 第3段：能源与发电燃烧化石燃料是排放增加的最大来源，其中烧煤发电的碳排放强度最高，一座大型燃煤电厂每年排放的二氧化碳以百万吨计。香港的情况同样说明问题：发电占本地碳排放约六成，是最大的排放源，近年正逐步由燃煤转用较清洁的天然气，但要达致净零发电，仍需可再生能源与区域合作配合。
- 第3段：运输与工业运输占全球排放约五分之一，汽车烧油、飞机与航运都依赖化石燃料，短期内难以完全替代。工业过程亦直接排碳：水泥生产要把石灰石高温煅烧，过程中释放大量二氧化碳；钢铁冶炼以焦炭还原铁矿，同样离不开排碳。这解释了为什么单靠改用清洁电力并不足够，工业制程的技术革新同样关键。
- 第3段：农业与伐林农业是甲烷的主要来源，稻田的淹水环境与牛只消化时的打嗝都会释放这种温室气体，其单位增温效力远高于二氧化碳。伐林更造成双重打击：亚马逊雨林被砍伐改种大豆或辟作牧场，燃烧与分解释出碳，地球又同时失去吸收二氧化碳的碳汇。全球每年失去约1,000万公顷森林，面积相当于一个冰岛。
- 第4段：总结与答题公式气候变化的成因可以总结为一条公式：排放增加（烧煤、烧油、工业过程、农业活动）加上吸收减少（大规模伐林）。答题时要分两层：先写自然原理，说明温室效应本来令地球宜居；再写人为增强，指出人类活动令温室气体浓度过高、留热过多。两层缺一不可，只答任何一层都会因论述不完整而失分。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：「温室效应是坏事，应该彻底消除。」这说法有什么错误？试改正并解释气候变化的真正成因。
- 错误拆解：温室效应是自然现象，令地球由零下18摄氏度变成宜居的15摄氏度，彻底消除会令地球冰封
- 正确概念：问题是「增强温室效应」——人类令温室气体浓度过高、留热过多
- 成因链：烧化石燃料（能源、运输、工业）与农业甲烷令排放增加；伐林令吸收减少
- 数据支持：二氧化碳由约280ppm升至逾420ppm，全球升温约1.2摄氏度，速度远超自然周期
- 答案：应该说「增强温室效应」才是问题：自然温室效应维持宜居温度，人类燃烧化石燃料与伐林令气体浓度过高、留热过多，才是气候变化的成因。技巧：概念题先讲自然机制，再讲人为增强，用ppm与升温数据支持。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1温室效应的原理是什么？
Q2大气二氧化碳浓度有什么变化？
Q3列出三类排放温室气体的人类活动。
Q4为什么甲烷被特别关注？
Q5伐林怎样同时「加碳」与「减碳汇」？
8重点回顾 Recap
- 温室效应是自然现象，「增强温室效应」才是问题
- 二氧化碳浓度由约280ppm升至逾420ppm；全球升温约1.2摄氏度
- 排放来源：烧煤发电、运输、水泥钢铁、农业甲烷
- 伐林双重伤害：释碳加失去碳汇
- 口诀：短波入、长波留；排放增加加吸收减少