人为热和人为水汽的排放 人为热和人为水汽一样吗

导语：人为热和人为水汽一样吗？人为热和人为水汽排放是导致全球气候变暖的主要原因之一。数据显示，地球表面温度持续上升，极端天气事件频率增加，海平面上升等现象日益显著。这些变化给人类社会、生态系统和经济发展带来了巨大挑战，需要采取积极措施减缓气候变化的影响，下面就去看看人为热和人为水汽的排放吧！

人为热和人为水汽的排放

工厂

随着工业、交通运输和城市化的发展，世界能量的消耗迅速增长，仅1970年全世界消耗的能量就相当于燃烧了75亿t煤，放出25×1010J的热量。其中在工业生产、机动车运输中有大量废热排出，居民炉灶和空调以及人、畜的新陈代谢等亦放出一定的热量，这些“人为热”像火炉一样直接增暖大气。目前如果将人为热平均到整个大陆;等于在每平方米的土地上放出0.05W的热量。从数值上讲，它和整个地球平均从太阳获得的净辐射热相比是微不足道的，但是由于人为热的释放集中于某些人口稠密、工商业发达的大城市，其局地增暖的效应就相当显著。在高纬度城市如费尔班克斯、莫斯科等，其年平均人为热(QF)的排放量大于太阳净辐射;中纬度城市如蒙特利尔、曼哈顿等，因人均用能量大，其年平均人为热QF的排放量亦大于RG。特别是蒙特利尔冬季因空调取暖耗能量特大，其人为热竟相当于太阳净辐射的11倍以上。但是像热带的香港，赤道带的新加坡，其人为热的排放量与太阳净辐射相比就微乎其微了。

在燃烧大量化石燃料(天然气、汽油、燃料油和煤等)时除有废热排放外，还向空气中释放一定量的“人为水汽”，根据美国大城市气象试验(METROMEX)对圣路易斯城由燃烧产生的人为水汽量为10.8×1011g/h，而当地夏季地面的自然蒸散量为6.7×108g/h。显然人为水汽量要比自然蒸散的水汽量小得多，但它对局地低云量的增加有一定作用。据估计目前全世界能量的消耗每年约增长5.5%。如按这个速度增加下去，到公元2000年，全世界能量消耗将比1970年增加5倍，即年耗能为375亿t煤。其排放出的人为热和人为水汽又主要集中在城市中，对城市气候的影响将愈来愈显示其重要性。

此外，喷气飞机在高空飞行喷出的废气中除混有CO2外，还有大量水汽，据研究平流层(50hPa高空)的水汽近年来有显著的增加，例如1964年其水汽含量为2×10-3mL/L，1970年就上升到3×10-3mL/L，这就和大量喷气飞机经常在此高度飞行有关。水汽的热效应与CO2相似，对地表有温室效应。有人计算，如果平流层水汽量增加5倍，地表气温可升高2℃，而平流层气温将下降10℃。在高空水汽的增加还会导致高空卷云量的加多，据估计在大部分喷气机飞行的北美—大西洋—欧洲航线上，卷云量增加了5—10%。云对太阳辐射及地气系统的红外辐射都有很大影响，它在气候形成和变比中起着重要的作用。

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我们排放的水汽会使气候变暖吗

1. 水汽是最丰富的温室气体

水汽是大气层中温室气体的重要组成，比人们耳熟能详的温室气体二氧化碳、甲烷等的含量高的多。关于温室气体的宣传中，人们往往有这样的印象，觉得温室效应是不好的，对地球只有坏处没有好处。实际上，地球上的生命，应该好好感谢温室效应，如果没有它透过太阳辐射到地球的短波，吸收地面反射的长波，使地球平均温度达到怡人的15℃而非-18℃，那么地球上的生命就岌岌可危了，即便幸存也不会像现在这般舒服了。

不过目前，温室气体的增加可能对地球产生了“过度保温”的负面作用——全球气候变暖。即地表的气温升高，进而发生冰川融化、洪水、干旱和飓风等极端气候。为了保护地球，控制人类活动产生的温室气体如二氧化碳、甲烷等的排放，是当前重要措施。那么，水汽作为已知的地球上最丰富的温室气体，我们是否需要控制它排放呢?在回答这个问题之前，首先要搞清楚一件事情，我们排放的水汽会使气候变暖吗?

2. 自然界中的水汽

在自然界中，水汽主要来自地表和海面的蒸发作用。大气温度上升会使水汽蒸发加强，增暖后的大气又有较高的水汽饱和比，可以含蓄更多的水汽，导致大气中整体含水汽增加。这些增加的水汽将产生更强的温室效应，从而加剧气候变暖。这就形成了“水汽反馈”。水汽反馈是气候系统中最强的一种正反馈作用，能够放大其他温室气体的增暖效应水汽反馈可使由CO2浓度加倍引起的全球平均温度升高额外增加60%[1]。

3. 人为排放的水汽

在人类社会，人为活动排放的水汽主要来自灌溉、工业生产和飞机飞行等。与海洋和地表蒸发相比，水蒸汽的人为排放很小，它们通常被认为不是重要的气候因素。那么，人为排放的水汽对气候变化究竟有多大的影响呢，我们是否忽视了它们的作用?、目前，人为水汽排放的最大来源是灌溉。灌溉多在低纬度地区，水汽在到达高度之前，容易形成云层，增加降水，而这往往会产生降温的效果。研究人员发现，大规模的灌溉可以在小范围地区内缓解全球变暖带来的极端高温天气，比如在南亚，局部灌溉减少了2- 8倍的极端高温的可能性，印度-恒河平原最为突出。但在全球尺度上，这些人为水汽的影响并不十分明显，在很大程度上是未知的。

飞机排放的水汽具有一个特点——到达了其他人为水汽难以企及的高度。这一特点决定它可以轻松地成为温室气体，加入到使全球变暖的队伍中。庆幸的是，飞机的数量比较有限，它们水汽还不足以产生多大的影响。

4. 需要操心我们排放的水汽吗?

因此，我们可以大概了解，就目前而言，人为排放的水汽对全球气候变暖的影响可以忽略不计，在低纬度部分地区可能还起到了局部降温的作用。所以无需过分担心，更不必像控制二氧化碳、甲烷等温室气体的排放一样控制水汽的产生。