全球变暖和小冰期

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全球变暖和小冰期之间的区别

全球变暖 vs. 小冰期

--，或稱--，指的是在一段時間中，地球的大气和海洋因溫室效應而造成溫度上升的氣候變化，為公地悲劇之一，而其所造成的效應稱之為全球变暖效应。 目前學界已有共識認為人為活動導致全球暖化是事實，「全球暖化存在，且人類活動極有可能是導致半個世紀的全球暖化現象的主要原因」這點，在學術界當中是沒有爭議且有著強烈的共識的，超過97%的氣候科學家認為「人類活動極有可能是導致近半個世紀的全球暖化現象的主要原因」。 在1906至2005年間，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了0.74攝氏度。普遍來說，科學界發現過去50年可觀察的氣候改變的速度是過去100年的雙倍，因此推論該時期的氣候改變是由人類活動所推動。 二氧化碳和其他溫室氣體的含量不斷增加。正是全球变暖的人為因素中主要部分。據資料顯示 ，大氣中一氧化二氮（N2O)的含量比18世紀中葉（1750年）工業革命開始從275ppbv增加到310ppbv，二氧化碳（CO2）的含量從280ppmv增加到360ppmv，甲烷（CH4）從700ppbv增加到1720ppbv，這些增長趨勢主要緣于人類的活動。燃燒化石燃料、清理林木和耕作等都增強了溫室效應。自從1950年，太陽輻射的變化與火山活動所產生的变暖效果比人類所排放的溫室氣體的還要高。這些結論得到30多個來自八大工業國家的研究團體所確認。 美國賓州大學的科学家在夏威夷的茂納羅亞峰上设立4个7米高和一个27米高的采样塔，每小时采样4次，分析二氧化碳的变化情况。（如右图） 目前全球平均温度的变化，二氧化碳濃度的變化與氣溫上升，實際上並沒有直接的關係，从工业革命开始，二氧化碳的含量急剧增加，虽然植物的光合作用吸收了很大一部分二氧化碳，海洋也溶解一部分二氧化碳并固定成碳酸鈣，但空气中二氧化碳的含量还是逐步增加。根据美国弗吉尼亚大学和英国東安格-里-亞大學联合研究的结果，在进入20世纪后半叶，全球温度上升的趋势非常明显，温度变化情况见下图。 全球性的溫度增量带来包括海平面上升和降雨量及降雪量在數額上和樣式上的變化。這些變動也許促使極端氣候事件更強更頻繁，譬如洪水、旱災、熱浪、颶風和龍捲風。除此之外，還有其它後果，包括更高或更低的農產量、冰河撤退、夏天時河流流量減少、物種消失及疾病肆虐。預計全球变暖所因致事件的數量和強度；但是很難把這些特殊事件連接到全球变暖。因為二氧化碳在大氣中有50年到200年的壽命，很多研究集中在2100年或之前的時間。但是無論氣候變化的成因或結果為何，許多人是非常關心的；對於應付預言後果的政策應該如何實施，引起了全球廣泛的政治爭論、公開辯論及各種學術研究。這些政策討論重點是應該減少還是扭轉未來的暖化及怎麼應付預計的後果。. 小冰期（Little Ice Age）是指一段在中世紀溫暖時期之後開始，全球氣溫出現下降的現象，時間約在自1550年至1770年這220年間（明嘉靖二十九年至清乾隆三十五年），结束於19世纪初期，相當於中國明清時期。从长期来看，在中世纪温暖期持续了400年后，出现了长达500年的寒冷化时期。 小冰期当中，有4个特别寒冷的时期， 1350年前后：沃尔夫最小期 1450年——1570年：斯波勒最小期 1645年——1715年：蒙德最小期 1770年——1830年：道尔顿最小期。 小冰期帶來的影響，除了氣溫下降外，還使得植物生長季節變短，土壤降溫，使糧食作物產量變少，穀物價格上升，造成全球各地频繁出现饥荒與瘟疫。因為死亡率上升，這使全球人口成長率在這段時間減緩。 小冰期时期也是暴乱、抢掠及死亡的高发期，很多文明的歷史古籍都記載了這段混亂的時期。.

大气层

大氣層，均源自及也許是一層受到重力吸引聚攏在擁有巨大質量天體周圍的氣體，而如果重力夠大且氣體的溫度夠低，就能長期保留住。有些行星擁有許多不同的主要氣體，並且有非常深厚的大氣（參見氣體巨星）。 恆星大氣層這個名詞描述的是恆星外面的區域，典型的範圍是從不透明的光球開始向外的部份。相對來說是低溫的恆星，在它們外面的大氣層也許可以形成複合的分子。地球大氣層，不僅包含有多數有機體呼吸所使用的氧和植物與海藻和藍綠藻行光合作用所使用的二氧化碳，也保護生物的基因免於受到太陽紫外線輻射的傷害。它目前的組成是古大氣層生活在其中的有機體經過數億年的生物化學修改後的結果。.

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太阳活动

太陽活動是太陽所發出太陽輻射的總量變化，以及數千年來的光譜分布變化。這些活動具有一些週期性，其中最主要的是長達11年的太陽週期（或稱太陽黑子週期）。不過這些變化也具有非週期性的波動。太陽活動的估計原本是透過計算太陽黑子數量，近幾十年來，已經改由人造衛星直接觀測。氣候變遷科學家想要了解太陽活動的變化，會對地球與地球氣候造成哪些影響。太陽活動對地球的影響被稱為"太陽驅動力"。 在衛星時代來臨前，總體太陽輻照度（TSI）的變動，雖然只是在紫外線的波長上有百分之幾的差異，但始終都在檢定的門檻之下。現在對總太陽輸出的測量變化（涵蓋最後這三個11年的太陽黑子週期）只有0.1%的差異 或是在11年黑子周期期間的峰頂對谷底大約是1.3 W/m²，而在地球大氣層上層表面接收到各式各樣太陽輻射的平均值為1,366W/ m²（每平方米1,366瓦）。沒有對較長期變異直接測量的代理測量變通的不同度量，以最近的結果建議在過去2,000年間的變動大約在0.1%，雖然其他來源的資料建議從1675年起的太陽輻照度增量為0.2% 。太陽變異和火山作用的組合可能是造成一些氣候變化的起因，像是蒙德極小期。 對2006年現有文獻的回顧，刊登在自然，確定自1970年代中期太陽亮度沒有淨增值，並且在過去400年中太陽輸出能量的變化不太可能造成全球性變暖的主要部份變化。然而，同一份報告的作者也警告說："除了太陽的亮度之外，來自宇宙射線和紫外線輻射對氣候更微妙的影響不可能被排除。他們也補充說，因為物理模形認為這樣的作用不足以開發，使得這些影響尚未能被證實" 。.

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中世紀溫暖時期

中世紀溫暖時期是指北大西洋地區內由公元10世紀到14世紀所出現一個不正常溫暖的時期。大约是在公元950年至1150年，相当于中国的北宋时期。 中世紀溫暖時期常常成為全球變暖的討論課題。有些人則稱呼為中世紀氣候異常強調其他影響多於溫度。.

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二氧化碳

二氧化碳（IUPAC名：carbon dioxide，分子式：CO2）是空氣中常見的化合物，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳，約佔0.04％。二氧化碳略溶於水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中，碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化（混成）的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角，并同氧原子的p轨道分别发生重叠，故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm，不過每年因為人為的排放增加，比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm，為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.

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美國

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