氣候變化的成因
基礎天氣是短時間的大氣狀況，氣候是多年的平均形態；全球平均溫度上升、冰川融化與海平面上升等證據顯示氣候正在轉變，人類活動燃燒化石燃料和濫伐林木強化了溫室效應，火山與太陽活動等自然成因亦同時存在，構成「長期波動還是不可逆轉趨勢」的爭論核心。
- 天氣短、氣候長：判斷氣候變化要看長期趨勢和數十年數據，不能以單一事件下結論
- 證據五項：全球均溫上升、熱浪與異常溫暖天氣、海平面上升、冰川融化、極端天氣頻密
- 溫室效應機制：短波進、地面放長波、溫室氣體吸收再射回——天然作用令地球宜居，被強化才是問題
文體小知識：自然系統說明文——講解天氣與氣候的概念、氣候轉變的證據，以及溫室效應的機制與人為和自然成因。
§課文原文 Passage
1天氣指某一地區短時間內的大氣狀況，例如某日的氣溫、雨量和風；氣候則指一段長時間（通常三十年）的平均天氣形態。兩者不可混淆：某一天特別寒冷，並不代表氣候沒有暖化；判斷氣候變化必須看長期趨勢，正如量度海面高低要看多年的平均水位，而非一朵浪花。
2顯示氣候正在轉變的證據有多項：近數十年全球平均溫度急劇上升，較工業化前水平高出約攝氏一點一度；熱浪和不正常的溫暖天氣更趨頻密；冰川退縮融化；海平面上升令低窪海岸氾濫；極端天氣情況愈來愈多。香港天文台的長期觀測紀錄同樣顯示本地氣溫上升、雨量變率增大。
3溫室效應是大氣的天然保溫機制：太陽的短波輻射穿透大氣到達地面，地面吸收後放出長波輻射；水汽、二氧化碳等溫室氣體吸收部分長波輻射，再把熱量射回地面，令地表保持溫暖。若沒有天然溫室效應，地球平均溫度會遠低於現況；問題在於人類活動令溫室氣體增加，強化了這種作用。
4強化溫室效應的人類活動主要有五類：燃燒煤、石油和天然氣等化石燃料，排放大量二氧化碳；濫伐林木，減少植物吸收二氧化碳；焚化垃圾排放溫室氣體；使用冷媒和噴霧劑排放氯氟烴；農業方面，種植稻米和飼養牲畜釋放甲烷。各項活動疊加，令大氣中溫室氣體的濃度持續上升。
5氣候變化也有自然成因：火山爆發噴出的火山灰反射陽光，可令短期降溫；太陽活動有周期變化；地球軌道和地軸傾斜的長期變動影響地面接收的太陽輻射量。支持「長期波動」的人指出氣候向來有冷暖週期；反對者則強調近數十年升溫速度遠超自然變率，且與工業革命後的排放高度吻合，顯示人為影響主導。這正是單元主導問題「長期波動還是不可逆轉趨勢」的爭論核心。
1重點摘要 Summary
天氣是短時間的大氣狀況，氣候是多年的平均形態；全球平均溫度上升、冰川融化與海平面上升等證據顯示氣候正在轉變，人類活動燃燒化石燃料和濫伐林木強化了溫室效應，火山與太陽活動等自然成因亦同時存在，構成「長期波動還是不可逆轉趨勢」的爭論核心。
2生字卡 Vocabulary
某地短時間內的大氣狀況，例如氣溫、雨量和風，變化快而幅度大。
一段長時間（通常三十年）的平均天氣形態，反映一個地方的長期大氣特徵。
全球平均溫度持續上升的現象，主要與溫室效應被人類活動強化有關。
溫室氣體吸收地面放出的長波輻射並把熱量射回地面的天然保溫機制；人類活動令其過強。
能吸收長波輻射的氣體，包括二氧化碳、甲烷、水汽和氯氟烴等。
太陽發出的高能量輻射，大部分可穿透大氣到達地面。
地面受熱後放出的低能量輻射，會被溫室氣體吸收並再射回地面。
煤、石油和天然氣等燃料，燃燒時排放大量二氧化碳，是最大的人為碳源。
昔日廣用於冷媒和噴霧劑的人工化學品，既是溫室氣體，也破壞臭氧層。
吸熱能力比二氧化碳強的溫室氣體，主要來自稻米種植、牲畜消化和垃圾分解。
3逐步講解 Steps
- 第一步：天氣與氣候的分別天氣是短時間的大氣狀況，例如某日的氣溫、雨量、濕度和風，數小時內便可急轉；氣候是長時間（通常三十年）的平均形態，穩定得多。舉個例子：香港某個十二月寒潮來襲、市區跌至攝氏十度，是天氣事件；香港氣候屬亞熱帶、冬天和暖，則是長期形態，兩者並不矛盾。答解釋題時，開首把兩個定義寫清楚便可拿基礎分；判斷氣候變化必須用長期觀測數據，如氣候圖和數十年溫度紀錄，不能以個別寒潮或熱浪下結論——這一點是整個單元的方法論起點。
- 第二步：氣候轉變的證據官方課程列出的證據有五類：近數十年全球平均溫度急劇上升，較工業化前高出約攝氏一點一度；熱浪和不正常的溫暖天氣更趨頻密；冰川退縮融化；海平面上升令低窪海岸氾濫；極端天氣情況愈來愈多。舉個例子：對比冰川同一位置數十年前後的照片，可見冰舌明顯後退，是暖化最直觀的證據。香港方面，天文台的長期紀錄顯示年平均氣溫上升、熱夜日數增加、雨量變率增大。答題時證據宜列三項以上，並說明每項如何指向同一結論，論證才完整。
- 第三步：溫室效應的機制機制分四步：第一，太陽短波輻射穿透大氣，大部分到達地面；第二，地面吸收輻射後升溫，並向外放出長波輻射；第三，水汽、二氧化碳、甲烷等溫室氣體吸收部分長波輻射；第四，溫室氣體把吸收的熱量再射回地面，令地表和低層大氣保持溫暖。舉個例子：夏天停在烈日下的汽車關上車窗，陽光進得來、熱出不去，車廂不斷升溫，正是溫室效應的類比。要點在於：溫室氣體截留的是地面放出的長波輻射，而不是太陽的短波輻射，機制方向不可寫反；天然溫室效應令地球宜居，被強化才是問題。
- 第四步：人為成因（一）：化石燃料與濫伐燃燒煤、石油和天然氣等化石燃料，是二氧化碳最主要的來源：發電、工業生產和交通運輸每年把地下億萬年儲存的碳快速釋放大氣。濫伐林木則從另一端打擊碳平衡：植物行光合作用吸收二氧化碳，森林被砍伐和焚燒後，吸收能力下降之餘，儲存的碳更直接釋出。舉個例子：工業革命以來大氣二氧化碳濃度持續攀升，時間上與化石燃料使用量的曲線高度吻合，是全球暖化人為成因最有力的證據之一。上一課的雨林砍伐正是這條因果鏈的具體個案，兩個單元在此互相扣連。
- 第五步：人為成因（二）：垃圾、氯氟烴與農業其餘三類人為來源同樣須記準。焚化垃圾：燃燒廢物直接排放二氧化碳等溫室氣體，堆填區的廢物分解亦釋放甲烷。氯氟烴：昔日廣泛用於雪櫃冷媒、冷氣和噴霧劑的人工化學品，吸熱能力強，同時破壞臭氧層，現雖受管制，大氣中的存量仍發揮作用。農業：水田的淹水環境令微生物分解有機物時釋放甲烷，牛羊等反芻動物消化過程亦排放大量甲烷。舉個例子：同一分子量的甲烷在百年的時間尺度內吸熱能力遠高於二氧化碳，所以少數排放源的影響也不容忽視。答題時應把活動與氣體一一對應，逐項連回溫室效應。
- 第六步：自然成因氣候向來受自然因素驅動，主要有三：火山活動——爆發噴出的火山灰和懸浮粒子反射部分陽光，令地表在數月至一兩年內降溫；太陽活動——太陽輻射輸出有約十一年的周期變化，長期亦有小幅波動；地球軌道與地軸——軌道形狀、地軸傾斜角度和方向的長期變動，改變各地接收的太陽輻射量，與冰期交替有關。舉個例子：一九九一年菲律賓皮納圖博火山大爆發後，全球平均溫度在其後一兩年間明顯回落，正好示範自然因素的降溫作用。自然成因是真實存在的，這正是下一步辯論雙方都要正視的基礎。
- 第七步：長期波動還是不可逆轉趨勢這是課程單元的主導問題，兩邊論點都要能寫。支持「長期波動」的一方指出：氣候自古有冷暖週期，歷史上曾有冰期與溫暖期；火山、太陽活動和軌道變動至今仍在起作用，故目前暖化可能只是自然波動的一環。支持「不可逆轉趨勢」的一方反駁：近數十年升溫速度遠超自然變率，時間與工業革命後的排放高度吻合；溫室效應的物理機制有科學共識；即使部分升溫屬自然，人為強化已是主流成因，且溫室氣體一旦累積便難以在短期內消散。舉個例子：過渡期的爭論焦點在速度與成因的吻合度，而非單看「氣候有波動」這個事實。答評論題時須權衡雙方證據的可靠性，再表明立場。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
資料回應練習：資料顯示近數十年全球平均溫度持續上升。試解釋溫室效應的機制，並說明人類活動如何強化這種作用，導致全球暖化。
- 審題：題目有兩個任務——先解釋天然溫室效應的機制，再說明人類活動的強化作用，兩層缺一不可；先在草稿列大綱再作答
- 機制分：太陽短波輻射穿透大氣到達地面，地面吸收後放出長波輻射，溫室氣體吸收部分長波輻射並把熱量射回地面，令地表保溫
- 人為強化（一）：燃燒化石燃料大量排放二氧化碳，濫伐林木令吸收二氧化碳的植物減少——排放增加與吸收減少同時發生，濃度雙重上升
- 人為強化（二）：焚化垃圾與堆填區釋放二氧化碳和甲烷，冷媒與噴霧劑排放氯氟烴，稻米種植和牲畜消化釋放甲烷——逐項連回溫室氣體清單
- 結論：溫室氣體濃度上升令吸收的長波輻射增加，保溫作用過強，全球平均溫度上升——緊扣題目「導致全球暖化」收結
- 答案：溫室效應是大氣的天然保溫機制：太陽的短波輻射大部分穿透大氣到達地面，地面吸收後升溫並放出長波輻射；水汽、二氧化碳等溫室氣體吸收部分長波輻射，再把熱量射回地面，令地表保持溫暖。人類活動從兩端強化這種作用：一方面，燃燒煤、石油和天然氣等化石燃料排放大量二氧化碳，焚化垃圾和堆填區廢物分解亦排放溫室氣體，冷媒和噴霧劑釋放氯氟烴，稻米種植與牲畜消化釋放甲烷，令溫室氣體來源大增；另一方面，濫伐林木令吸收二氧化碳的植物減少，碳匯萎縮。來源增加而吸收減少，大氣中溫室氣體濃度持續上升，吸收的長波輻射隨之增多，保溫作用過強，全球平均溫度因而上升，形成全球暖化。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1天氣與氣候有何分別？
Q2列出三項顯示氣候正在轉變的證據。
Q3溫室效應的機制是怎樣的？
Q4人類活動如何強化溫室效應？請舉三項活動。
Q5支持與反對「全球暖化只是長期波動」的論點各一項？
8重點回顧 Recap
- 天氣短、氣候長：判斷氣候變化要看長期趨勢和數十年數據，不能以單一事件下結論
- 證據五項：全球均溫上升、熱浪與異常溫暖天氣、海平面上升、冰川融化、極端天氣頻密
- 溫室效應機制：短波進、地面放長波、溫室氣體吸收再射回——天然作用令地球宜居，被強化才是問題
- 人為成因五類：燃燒化石燃料、濫伐林木、焚化垃圾、排放氯氟烴、農業釋放甲烷
- 自然成因：火山灰降溫、太陽活動周期、地球軌道變動；升溫速度與排放吻合是人為主導的關鍵論據