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海洋与气候变化

1.温室气体都有哪些?简述它们对全球增暖的作用原理。

答:温室气体主要有二氧化碳(CO2),水汽(H2O),氧化亚氮(N2O),氟利昂,甲烷(CH4)等。

其作用原理主要有两种解释方式:
大气中存在的CO2,水汽等温室气体,对太阳短波辐射吸收作用很弱,但却能够强烈的吸收地表长波辐射,同时向下放射长波逆辐射,这样大气层顶出射的长波分量减少,更多的长波被截留在大气中。

而大气的吸收波段主要集中于长波,于是大气温度升高。

大气中CO2,水汽等温室气体增加后,能够使长波波段的辐射能下降,而地球气候平均态处于能量平衡状态,因此为保持面积守恒,辐射波谱曲线必然上升,根据斯特潘波尔兹曼定律,地球温度必然上升。

2.简述造成1998—2012年间“Hiatus”的几种可能原因
答:虽然观测到的CO2浓度持续上升,但1998-2012年间全球地表平均温度却并未呈明显上升趋势,这种现象谓之“Hiatus”。

可能的原因是:
A)太阳辐射循环具有11年周期,目前太阳活动处于低位相期,进入地球大气的能量减少,减少量约0.2 W/m2。

B)由于自然和认为原因排放的气溶胶,产生净的冷却效应;平流层水汽减少,截留的长波减少;
C)海洋深层吸收大量热量,导致地球大气热量并未明显增加,全球地表平均温度趋势平稳;
D)太平洋年代际振荡(PDO)处于负位相期,赤道中东太平洋偏冷,抵消了温室气体造成的强迫增温效应。

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