温室气体是地球大气中吸收热量的气体。 它们允许阳光自由进入大气层，但阻止地球辐射回太空的一些热量逸出。 这个过程通常被称为温室效应，对于将地球温度维持在适合生命存在的范围内至关重要。 然而，人类活动，特别是化石燃料的燃烧和森林砍伐，显着增加了这些气体的浓度，导致变暖加剧并加剧气候变化。
- 二氧化碳（CO2）：
- 天然来源： 呼吸作用、火山活动、有机物的腐烂。
- 人类活动： 化石燃料的燃烧（煤、石油和天然气）、森林砍伐。
- 甲烷（CH4）：
- 天然来源： 湿地、白蚁、海洋、野火。
- 人类活动： 牲畜消化、稻田、煤炭开采、石油和天然气开采。
- 一氧化二氮（N2O）：
- 天然来源： 土壤细菌，海洋。
- 人类活动： 农业和工业活动，燃烧化石燃料。
- 水蒸气（H2O）：
- 天然来源： 海洋、湖泊和河流的蒸发。
- 人类活动： 虽然人类活动不直接排放水蒸气，但它们可以通过影响其他温室气体的活动影响大气水蒸气水平。
- 臭氧（O3）：
- 平流层臭氧： 作为一种天然温室气体，可以阻止一些太阳有害的紫外线 (UV) 辐射到达地球表面。
- 对流层臭氧： 一种人造温室气体和空气污染物，由氮氧化物 (NOx) 和挥发性有机化合物 (VOC) 在阳光下发生反应形成。
- 氯氟碳化合物 (CFC)、氢氯氟碳化合物 (HCFC)、氢氟碳化合物 (HFC)：
- 人造气体： 历史上用于制冷、空调和气溶胶推进剂。
- 影响： 虽然它们由于破坏臭氧层而被逐步淘汰，但它们是强效温室气体。
这些气体浓度增加导致温室效应增强，是当代气候变化的主要驱动因素。 它导致全球变暖、天气模式变化、海平面上升和其他环境变化。 监测和减少温室气体排放是应对气候变化和促进环境可持续性的重要组成部分。
地质历史中的温室气体
地球地质记录中温室气体的历史为了解地球数百万年来的气候提供了宝贵的见解。 以下是地质史上与温室气体相关的关键时期和事件的概述：
- 太古代（4.0 – 2.5 亿年前）：
- 早期地球的大气层主要由甲烷 (CH4) 和氨 (NH3) 组成。
- 在此期间，大气中缺乏氧气 (O2)。
- 元古代（2.5亿-541亿年前）：
- 光合蓝藻的兴起导致大气中氧气的积累。
- 氧气含量增加，创造出更富氧的气氛。
- 有证据表明，在此期间偶尔会发生甲烷爆发。
- 古生代（541 – 252 亿年前）：
- 石炭纪（359 – 299 亿年前）：大气含氧量高，植物生长茂盛。
- 大量煤炭的形成 存款 由于植物材料丰富。
- 二叠纪晚期（299-252亿年前）：大规模的火山活动可能释放了大量的温室气体，导致了二叠纪-三叠纪的灭绝事件。
- 中生代（252 – 66万年前）：
- 侏罗纪时期（201 – 145 亿年前）：气温温暖，二氧化碳含量高。
- 白垩纪（145-66万年前）：持续温暖； 到年底二氧化碳浓度下降。
- 新生代（66万年前 – 现在）：
- 古新世-始新世最热期 (PETM)（56 万年前）：全球迅速变暖，可能是由大量二氧化碳的释放引发的。
- 渐新世（33.9 - 23 万年前）：冷却并过渡到更多冰室条件。
- 中新世（23-5.3万年前）：逐渐冷却； 中新世晚期冰盖的扩张。
- 第四纪（2.6万年前至今）：
- 更新世（2.6万年前 - 11,700年前）：冰期和间冰期的周期，受轨道参数变化的影响。
- 全新世（距今11,700年前）：气候相对稳定，有利于人类文明的发展。
- 人类世（拟议的地质时代）：
- 人类世代表了一个新时代，其特点是人类对地球地质和生态系统产生了重大影响。
- 由于工业化和化石燃料燃烧等人类活动，温室气体浓度迅速增加，特别是二氧化碳。
了解温室气体的地质历史为解释当前和未来的气候变化提供了背景。 它还强调了在漫长的时间尺度上塑造地球气候的地质、生物和大气过程的相互关联性。
