全球变暖和生物质

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

全球变暖和生物质之间的区别

全球变暖 vs. 生物质

--，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。. 生物質 （Biomass）是指能夠當做燃料或者工業原料，活著或剛死去的有機物。生物質能最常見於種植植物所製造的生質燃料，或者用來生產纖維、化學製品和熱能的動物或植物。也包括以生物可降解的廢棄物（Biodegradable waste）製造的燃料。但那些已經變質成為煤炭或石油等的有機物質除外。 許多的植物都被用來生產生物質能，包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、楊屬、柳樹、甘蔗和棕櫚樹。。一些特定採用的植物通常都不是非常重要的終端產品，但卻會影響原料的處理過程。因為對能源的需求持續增長，生物質能的工業也隨著水漲船高。 雖然化石燃料原本為古老的生化質能，但是因為所含的碳已經離開碳循環太久了，所以並不被認為是種生物質能。燃燒化石燃料會排放二氧化碳至大氣中。 像是一些最近剛發展出來的生物質能製造的塑膠可以在海水中降解，生產方式也和一般化石製造塑膠相同，而且相較之下生產成本還更便宜，也符合大部分的最低品質標準。但使用壽命比一般的耐水塑膠還要短。.

可再生能源

可再生能源（Renewable Energy）為來自大自然的能源，例如太陽能、風力、潮汐能、地熱能等，是取之不盡，用之不竭的能源，會自動再生，是相對於會窮盡的不可再生能源的一種能源。 另一方面，近年來世界上有些國家也意識到可再生能源的重要性，而大力鼓吹，特別是在風電方面，風電從1990年來即每年有30%的成長速度，至2016年全球裝機容量已達486.790 GW。另外就個別國家而言：例如德國：再生能源發電從1990年占全部發電量約3.1%，發展至2010年底的17% ，其中36.5%為風電；33.5%是生物質能發電，19.7 %是水力，太陽光電有12%，有37萬的就業人口。 近幾年來，由於氣候變遷對人類帶來的警訊，讓各國政府紛紛思考如何減碳節能。為減少對化石能源的依賴性，有些國家便轉而求救於核能發電，以達減碳又同時成本低廉的效果，惟自2011年3月11日發生的日本福島核災以後，許多國家原本雄心勃勃的擴核計劃，都大大地受到質疑，極有可能會“棄核轉再”，讓可再生能源的發展有更大的空間。 根據國際能源署可再生能源工作小組，可再生能源是指「從持續不斷地補充的自然過程中得到的能量來源」。可再生能源泛指多種取之不竭的能源，嚴謹來說，是人類有生之年都不會耗盡的能源。可再生能源不包含現時有限的能源，如化石燃料和核能。 大部分的可再生能源其實都是太陽能的儲存。可再生的意思並非提供十年的能源，而是數百年甚至千年的。 隨着能源危機和的出現，对氣候變化忧虑，还有不断增加的政府支持，都在推動增加可再生能源的立法，激勵和商业化。United Nations Environment Programme (PDF), p. 3.

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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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化石燃料

化石燃料，亦稱礦石燃料，是一種碳氫化合物或其衍生物，包括煤炭、石油和天然氣等天然資源。其中原油通过石油化学工业精炼生产得到的产品也称为石化燃料。化石燃料之间的差異很大，可以從低碳氫比的揮發性物質（如甲烷）、到液態的石油到沒有揮發性的无烟煤。化石燃料的運用使得工業大規模發展，从而替代了历史上的水車。 當發電的時候，在燃燒化石燃料的過程中會產生能量，從而推動渦輪機產生動力。舊式的發電機是使用蒸汽來推動渦輪機。現時，很多發電站都已採用燃氣渦輪引擎，那是利用燃氣直接來推動渦輪機。 化石燃料仍是目前主要能源來源之一，但是化石燃料屬於耗竭性能源，需要數百萬年才能生成，而消耗速度又遠超過生成速度。因此化石燃料的供應量不足會造成能源危機。特別是從石油提煉出來的汽油影響最大。20世紀下半葉就因為石油供應不足而出現三次石油危機。現時，全球正趨向發展可再生能源，這可以幫助增加全球的能源所需。 每年燃燒化石燃料產生的二氧化碳約有213億噸，但自然界只能吸收其中的一半，因此每年在大氣中約增加107億噸的二氧化碳。二氧化碳是溫室氣體的主来源之一，因此也是加快全球變暖的因素之一。此外，生物燃料中的二氧化碳成份是來自大氣層，因此發展生物燃料可以減少在大氣層上的二氧化碳，從而減低溫室效應。.

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光合作用

光合作用是植物、藻類等生產者和某些細菌，利用光能把二氧化碳、水或硫化氢變成碳水化合物。可分为產氧光合作用和不產氧光合作用。 植物之所以称为食物链的生产者，是因为它们能够透过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，其能量轉換效率約為6%。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为10%左右。對大多數生物來説，這個過程是賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循环，光合作用是其中最重要的一环。.

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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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甲烷

烷（化學式：；英文：Methane），是結構最簡單的烷類，由一個碳原子以及四個氫原子組成。它是最簡單的烴類也是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對豐度，使之成為很有發展潜力的一種燃料，但在標準狀態下收集以及存儲氣態的甲烷是一個十分有挑戰性的課題。 在自然狀態下，甲烷可以在地底下或者海底找到，而大氣中也含有甲烷，這些甲烷稱為大氣甲烷。在原始大氣中，甲烷是主要成分之一。自1750年以來，地球大氣中的甲烷濃度增加了約150％，造成的全球暖化效應並佔總長壽命輻射以及全球所有溫室氣體的20％（不包括水蒸氣）。在太空中，不少星體的表面和大氣中也有甲烷。 甲烷的結構是由一個碳和四個氫原子透過sp3混成的方式化合而成，並且是所有烴類物質中，含碳量最小，且含氫量最大的碳氫化合物，因此甲烷分子的分子結構是一個正四面體的結構，碳大約位於該正四面體的幾何中心，氫位於其四個頂點，且四個碳氫鍵的鍵的鍵角相等、鍵長等長。標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。.

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耕地

耕地在地理學上是指可以用來種植農作物的土地。 地球上1億4800萬平方公里的陸地中大約有3100萬是可耕地，但目前可耕地面積正以每年10萬平方公里的速度流失。而耕地流失的主因是森林開伐，目前森林開伐主要發生在熱帶地區過度開發的雨林中。森林開伐有時甚至會導致荒漠化，例如馬達加斯加的中央高原上因為過度的游耕已導致嚴重的荒漠化。 另一個較小但是重要的原因是河川的治水工程，河岸邊的耕地因為缺乏河水帶來的泥土不能回填遭侵蝕的部份，耕地進而慢慢流失。而很大部分的耕地都位於許多大河的週邊，例如尼羅河、密西西比河、底格里斯河和幼發拉底河、黃河、長江、亞馬遜河、恒河和萊茵河。 肥沃的耕地都曾經過河流或是海洋的沉積物累積。近代由於治水工程的控制，河流氾濫已經不太常見了，這讓耕地上的集約農業足以支持地球上龐大的人口。 尼羅河的河岸會定期的氾濫，並在河岸上留下肥沃的淤泥，而這污泥是絕佳的肥料。就算土地已經被過度耕種且養分已耗盡，隔年氾濫的污泥仍然可以使耕地恢復地力。在有防洪控制的地區雖然能夠提供人類更舒適的環境，但是也會對耕地造成非常不利的影響。.

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沙漠

沙漠，亦作砂漠，全称沙质荒漠（Erg），地球陆地的三分之一是沙漠。因为水很少，一般以为沙漠荒凉无生命，有“荒沙”之称。和别的区域相比，沙漠中生命并不多，但是仔细看看，就会发现沙漠中藏着很多动植物，尤其是晚上才出来的动物。沙漠的地勢凹凹凸凸，氣侯較炎熱，雨量稀少。.

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温室气体

温室气体（Greenhouse Gas, GHG）或稱溫室效應氣體，是指大气中促成温室效应的气体成分。自然温室气体包括二氧化碳（CO2）大約佔26%，其他還有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（又稱笑氣，N2O）、以及人造溫室氣體氫氟碳化物（HFCs，含氯氟烴HCFCs及六氟化硫SF6）等。 縱使大部分二氧化碳在自然界的碳循環中拿走，自從工業革命起人類燃燒化石燃料仍然導致大氣層內二氧化碳濃度由280ppm上升至400ppm。.

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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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