全球变暖和水圈

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全球变暖和水圈之间的区别

全球变暖 vs. 水圈

--，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。. 水圈（hydrosphere），是一個行星、衛星或小行星上所有的水以及其所構成的系統。地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、和地下水），以及生物体内的生物水。水圈可能與岩石圈、生物圈、大氣圈、磁圈等其他地球外表圈層高度重疊，共同形成地球的。 地球上水圈的總質量約為1.4×1018公噸，佔地球質量的0.023％。約有20×1012公噸存在於地球大氣層。地球表面積3.61億平方公里（75％）被海洋所覆蓋。地球海洋的平均鹽度為每公斤海水35克鹽（3.5％）。 水圈的上限可视为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。.

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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太阳能

太阳能（英语：Solar energy），是指來自太陽辐射出的光和热被不斷發展的一系列技術所利用的一种能量，如，，太陽能光伏發電，太陽熱能發電，和。 自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬乾物件，並作為保存食物的方法，如製鹽和曬鹹魚等。但在化石燃料減少下，才有意把太陽能進一步發展。 太阳能技術分為有源（主動式）及無源（被動式）兩種。有源的例子有太陽能光伏及光热转换，使用電力或機械設備作太陽能收集，而這些設備是依靠外部能源運作的，因此稱為有源。無源的例子有在建築物引入太陽光作照明等，當中是利用建築物的設計、選擇所使用物料等達至利用太陽能的目的，由於當中的運作無需由外部提供能源，因此稱為無源。 太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如風能，化学能，水的势能。化石燃料可以稱為遠古的太陽能。太阳能资源丰富，且无需运输，对环境污染低。太阳能为人类创造了一种新的生活形态，使社会以及人类进入一个节约能源减少污染的时代。.

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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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地球

地球是太阳系中由內及外的第三顆行星，距离太阳约1.5亿公里。地球是人類已知宇宙中唯一存在生命的天体，也是人類居住的星球，共有74.9億人口。地球质量约为5.97×1024公斤，半径约6,371公里，密度是太阳系中最高。地球同时进行自转和公转运动，分别产生了昼夜及四季的变化更替，一太陽日自转一周，一太陽年公转一周。自转轨道面称为赤道面，公转轨道面称为黄道面，两者之间的夹角称为黄赤交角。地球仅擁有一顆自然卫星，即月球。 地球表面有71%的面积被水覆盖，称为海洋或可以成为湖或河流，其余是陆地板块組成的大洲和岛屿，表面分布河流和湖泊等水源。南极的冰盖及北极存有冰。主體包括岩石圈、地幔、熔融态金属的外地核以及固态金属的內地核。擁有由外地核產生的地磁场。外部被氣體包圍，称为大氣層，主要成分為氮、氧、氬。 地球诞生于约45.4亿年前，42億年前開始形成海洋。并在35亿年前的海洋中出现生命，之后逐步涉足地表和大气，并分化为好氧生物和厌氧生物。早期生命迹象产生的具體证据包括格陵兰岛西南部中拥有约37亿年的历史的石墨，以及澳大利亚大陆西部岩石中约41亿年前的 Early edition, published online before print.。此后除去数次生物集群灭绝事件，生物种类不断增多。根据学界测定，地球曾存在过的50亿种物种中，已经绝灭者占约99%，据统计，现今存活的物种大约有1,200至1,400万个，其中有记录证实存活的物种120万个，而余下的86%尚未被正式发现。2016年5月，有科学家认为现今地球上大概共出现过1--种物种，其中人类正式发现的仅占十万分之一。2016年7月，科学家称现存的生物共祖中共存在有355种基因。地球上有约74亿人口，分成了约200个国家和地区，藉由外交、旅游、贸易、传媒或战争相互联系。.

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冰川

-- 冰河，或稱--（glaciarium；glacier；Gletscher)，是指大量冰塊堆積形成如同河川般的地理景觀。是一巨大的流動固體，是在高寒地區由層層積雪堆疊而成的巨大冰川冰。在終年冰封的高山或兩極地區，多年的積雪經重力或冰河之間的壓力，沿斜坡向下滑形成冰川。受重力作用而移動的冰河稱為山岳冰河或谷冰河，而受冰河之間的壓力作用而移動的則稱為大陸冰河或冰帽。兩極地區的冰川又名大陸冰川，覆蓋範圍較廣，是冰河時期遺留下來的。冰川是地球上最大的淡水資源，也是地球上繼海洋以後最大的天然水庫。七大洲都有冰川。(大洋洲的冰川都在島嶼上，不在澳洲大陸上。) 由于冰川形成于长年封冻地区，所以对冰川的研究，可以帮我们找到远古时代的地质信息。由於溫室效應在高緯度地區和高海拔地區格外明顯，地球上的冰川正以驚人的速度消失。對於直接流入大海的冰川來說，這意味着巨型冰山的增多、海平面的上升以及沿海地區可能遭受到的氾濫；對於高山上的冰川來說，這意味着山腳下河流水流量的不穩定，即在大量融雪時造成水災、其餘時間则造成旱災。 冰川前進時會切割山谷两侧的岩石，將它們帶往下游非常遠的地方。在冰河退縮時，這些巨大的石块就被留在原來冰河的河道上，包括兩旁山坡上。冰河流經的山谷會由原來的V字型橫切面变成U字型橫切面，千萬年期間其粗糙的山谷岩層表面更能給冰川移動時磨擦至平滑。.

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生态系统

生态系统(Ecosystem)是指在一个特定环境内，相互作用的所有生物和此一环境的統稱。此特定環境裡的非生物因子（例如空氣、水及土壤等）與其間的生物之间具交互作用”Biology Concepts & Connections Sixth Edition”, Campbell, Neil A. (2009), page 2, 3 and G-9.

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植物

植物（Plantae）是生命的主要形態之一，並包含了如乔木、灌木、藤類、青草、蕨類及綠藻等熟悉的生物。種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類等植物，據估計現存大約有350000個物種。直至2004年，其中的287655個物種已被確認，有258650種開花植物15000種苔蘚植物（参见条目中表格）。綠色植物大部份的能源是經由光合作用從太陽光中得到的。.

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永久冻土

永冻土（英語：Permafrost，又譯永冻层、永冻土层或多年冻土）是一個地質學的名詞，指當凍土層（frost soil）處於水的結冰點以下超過兩年的狀況。.

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海洋

海洋即“海”和“洋”的总称。一般人们将大陆边缘的水域被称为“海”，把远离陆地的水域称为“洋”。少数地球以外的星体曾经也有海洋，一些尚有海洋或冰洋，如卫星土卫六的甲烷海洋、木卫二表面的冰等，一些行星如火星、金星曾经可能有过海洋或火浆洋。.

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