氣候變化的成因
基礎溫室效應本是自然現象：地表吸收太陽短波輻射後放出長波紅外線，溫室氣體把部分熱留住。人類大量燒煤、石油與天然氣並砍伐森林，令二氧化碳濃度由約280ppm升至逾420ppm，全球均溫已較工業革命前上升約1.2攝氏度。
- 溫室效應是自然現象，「增強溫室效應」才是問題
- 二氧化碳濃度由約280ppm升至逾420ppm；全球升溫約1.2攝氏度
- 排放來源：燒煤發電、運輸、水泥鋼鐵、農業甲烷
文體小知識：原理講解課：先弄懂溫室效應的物理原理（短波入、長波留），再分類人類活動如何加強它——記住中一天氣與氣候課的基礎正好用得上。
§課文原文 Passage
1溫室效應本身是好事：沒有它，地球平均氣溫會是零下約18攝氏度，寸草不生。原理是這樣的：太陽以短波輻射把能量送到地表，地表吸收後以長波紅外線把熱量放出；大氣中的溫室氣體（二氧化碳、甲烷、水汽、氧化亞氮等）會吸收並再輻射部分長波熱，像溫室的玻璃一樣把熱留在地表附近，令地球維持在宜居的約15攝氏度。
2問題出在「增強」。工業革命以來，人類大量燃燒化石燃料——煤、石油與天然氣——令二氧化碳濃度由工業革命前的約280ppm升至今天的逾420ppm，是80萬年來最高；全球平均氣溫已比工業革命前上升約1.2攝氏度，而且上升速度遠超自然變化的節奏。南極冰芯中的氣泡保存了古代空氣，是這段歷史的鐵證。
3人類活動可分幾大類。能源與發電：燒煤發電是最大單一排放來源，煤炭每單位能量排碳最多；運輸：汽車、船與飛機燒油，佔全球排放約五分之一；工業：水泥與鋼鐵生產過程直接釋放二氧化碳；農業：水稻田與牛羊消化釋放甲烷，甲烷的吸熱能力在百年尺度上約為二氧化碳的28倍；再加上伐林——森林被砍伐燒毀，既減少了吸收二氧化碳的樹木，又把儲存的碳釋放回大氣。
4因此氣候變化的成因可以總結為「排放增加加吸收減少」：一邊燒煤燒油向大氣加碳，一邊砍伐森林削弱碳匯。下一課我們看這些額外的熱量把地球推向什麼處境。
1重點摘要 Summary
溫室效應本是自然現象：地表吸收太陽短波輻射後放出長波紅外線，溫室氣體把部分熱留住。人類大量燒煤、石油與天然氣並砍伐森林，令二氧化碳濃度由約280ppm升至逾420ppm，全球均溫已較工業革命前上升約1.2攝氏度。
2生字卡 Vocabulary
溫室氣體吸收並再輻射地表長波熱、令地表保持溫暖的自然現象；沒有它地球均溫約零下18攝氏度。
人類活動令溫室氣體濃度上升、留熱更多的現象，是全球暖化的直接原因。
二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等吸收長波輻射的氣體；甲烷百年尺度的吸熱能力約為二氧化碳的28倍。
煤、石油與天然氣等由遠古生物遺骸形成的燃料，燃燒釋放二氧化碳。
大氣中二氧化碳的含量，以ppm（百萬分之一）計；已由約280ppm升至逾420ppm。
大規模砍伐森林，既釋放儲存的碳，又令地球失去吸收二氧化碳的樹木。
吸收並儲存二氧化碳的系統，例如森林、海洋與土壤。
化學式CH4的溫室氣體，來自水稻田、牛羊消化與垃圾堆填，吸熱能力強。
全球平均氣溫長期上升的趨勢，工業革命以來已上升約1.2攝氏度。
3逐步講解 Steps
- 第1段：溫室效應的原理溫室效應本身是自然現象：太陽的短波輻射穿透大氣抵達地表，地表吸熱後以長波輻射把熱能向外散發，二氧化碳與水汽等溫室氣體則吸收部分長波，把熱留在低層大氣。若沒有溫室效應，地球平均氣溫只有約零下18攝氏度，是一片冰封世界；正因有它，地表才能維持在宜居的約15攝氏度。答題口訣是「短波入、長波留」。
- 第2段：增強從數據看人類活動令溫室效應過度增強。大氣二氧化碳濃度已由工業革命前的約280ppm升至逾420ppm，是過去80萬年來的最高水平，全球平均氣溫亦已上升約1.2攝氏度。南極冰芯封存的氣泡就是古代空氣的樣本，科學家由此重建數十萬年的濃度變化，證明今天的濃度在歷史上前所未見，上升速度更遠超自然週期。
- 第3段：能源與發電燃燒化石燃料是排放增加的最大來源，其中燒煤發電的碳排放強度最高，一座大型燃煤電廠每年排放的二氧化碳以百萬噸計。香港的情況同樣說明問題：發電佔本地碳排放約六成，是最大的排放源，近年正逐步由燃煤轉用較清潔的天然氣，但要達致淨零發電，仍需可再生能源與區域合作配合。
- 第3段：運輸與工業運輸佔全球排放約五分之一，汽車燒油、飛機與航運都依賴化石燃料，短期內難以完全替代。工業過程亦直接排碳：水泥生產要把石灰石高溫煅燒，過程中釋放大量二氧化碳；鋼鐵冶煉以焦炭還原鐵礦，同樣離不開排碳。這解釋了為什麼單靠改用清潔電力並不足夠，工業製程的技術革新同樣關鍵。
- 第3段：農業與伐林農業是甲烷的主要來源，稻田的淹水環境與牛隻消化時的打嗝都會釋放這種溫室氣體，其單位增溫效力遠高於二氧化碳。伐林更造成雙重打擊：亞馬遜雨林被砍伐改種大豆或闢作牧場，燃燒與分解釋出碳，地球又同時失去吸收二氧化碳的碳匯。全球每年失去約1,000萬公頃森林，面積相當於一個冰島。
- 第4段：總結與答題公式氣候變化的成因可以總結為一條公式：排放增加（燒煤、燒油、工業過程、農業活動）加上吸收減少（大規模伐林）。答題時要分兩層：先寫自然原理，說明溫室效應本來令地球宜居；再寫人為增強，指出人類活動令溫室氣體濃度過高、留熱過多。兩層缺一不可，只答任何一層都會因論述不完整而失分。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題：「溫室效應是壞事，應該徹底消除。」這說法有什麼錯誤？試改正並解釋氣候變化的真正成因。
- 錯誤拆解：溫室效應是自然現象，令地球由零下18攝氏度變成宜居的15攝氏度，徹底消除會令地球冰封
- 正確概念：問題是「增強溫室效應」——人類令溫室氣體濃度過高、留熱過多
- 成因鏈：燒化石燃料（能源、運輸、工業）與農業甲烷令排放增加；伐林令吸收減少
- 數據支持：二氧化碳由約280ppm升至逾420ppm，全球升溫約1.2攝氏度，速度遠超自然週期
- 答案：應該說「增強溫室效應」才是問題：自然溫室效應維持宜居溫度，人類燃燒化石燃料與伐林令氣體濃度過高、留熱過多，才是氣候變化的成因。技巧：概念題先講自然機制，再講人為增強，用ppm與升溫數據支持。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1溫室效應的原理是什麼？
Q2大氣二氧化碳濃度有什麼變化？
Q3列出三類排放溫室氣體的人類活動。
Q4為什麼甲烷被特別關注？
Q5伐林怎樣同時「加碳」與「減碳匯」？
8重點回顧 Recap
- 溫室效應是自然現象，「增強溫室效應」才是問題
- 二氧化碳濃度由約280ppm升至逾420ppm；全球升溫約1.2攝氏度
- 排放來源：燒煤發電、運輸、水泥鋼鐵、農業甲烷
- 伐林雙重傷害：釋碳加失去碳匯
- 口訣：短波入、長波留；排放增加加吸收減少