温室效應是甚麽？
你從地球的天氣記錄察覺出一個模式嗎？美國太空總署（NASA,美國太空與航空管理局）轄下的研究中心，戈達德太空研究院院長漢森(James E. Hansen)博士就有這樣的看法。1988年6月，漢森博士聲稱，全球天氣的酷熱並不是統計學所玩的把戲而已。他在美國參議院作過戲劇化的證供之後，説：“時候已到，我們不再能够轉彎抹角地説話了；我們不得不直言，有不少確鑿證據表明，温室效應已經開始了。”
温室效應。也許你時常聽見别人提及這個名詞。不，它所指的並不是花園裏的温室。它所描述的是大氣層的温度的增高；許多科學家害怕這件事已經影響到整個地球。不過，在漢森博士作證之前，專家們都不願意作這樣公開的聲言。大氣科學家奧本海默(Michael Oppenheimer)評論漢森博士的證言説：“政府在一場旱災和熱浪襲擊的時候舉行研討會，然後有一位科學家膽敢説，‘是的，看來它［温室效應］已經開始，我們已經察覺到了。’别人只在私下訴説的事，他卻放膽清楚大聲地説出來。”
全球的温室
你曾試過在夏天的驕陽下泊車，同時把所有車窗都緊密關閉嗎？這樣，你回到車裏時就嘗到温室效應的滋味了。日光可以透射車窗的玻璃，因此很快就把車内弄暖。但車裏的熱空氣卻不能逸出，熱力本身也不能消散。何以不能呢？因為熱力以紅外線的方式發出，而紅外線是眼所不能看見，但皮膚卻感受得到。你站近火旁的感覺可以為例。同一塊玻璃可以讓看得見的光線透入，卻阻止大部分看不見的紅外線射線返回外面，因此車裏的温度越來越高。
地球的大氣層也和你汽車的窗子類似。它很易讓看得見的光線透過，但卻阻擋大部分看不見的射線進入，包括紅外線、紫外線和X射線在内。在大體上，這種阻擋是件好事，因為紫外線和X射線相當危險，據稱可以致癌。但為甚麽阻擋紅外線呢？
大氣層在吸收紅外線的輻射時，它發揮的作用好像一張毯子蓋着地球。有時我們忘記了地球的外圍是寒冷、空虛的太空。雖然太陽使地球温暖，不過，若沒有温室的“毯子”，熱力很快就會溜走，於是地面的氣温會降到比現時低華氏70度。海洋將會冷至結冰！
温室效應的難題是，一件好東西可以成為過多。失去控制的温室效應可能意味到大規模的饑荒，因為糧食種植地帶變成了沙漠。它也可能意味到産生巨大的颶風，由於受額外温暖的海洋所影響而成為超級殺手，海水在沿岸泛濫成災，臭氧層被侵蝕而導致皮膚癌流行等，以及其他數不勝數的人類苦難。
調高全球恆温器的温度
你也許在學校獲知，大氣層中的氧和氮約佔百分之99。可是，這些氣體並不阻擋紅外線。其餘的百分之1包括其他幾種氣體，水蒸氣是其中之一。矛盾之處是，這些氣體一方面保護地球不致變成冰冷，但卻同時威脅使地球成為過熱。
大多數科學家均同意，空氣中的温室氣體增加可以調高全球的氣温，雖然沒有人確知這件事會怎樣發生。你可以把這些氣體比作一個全球的恆温器。在過去百多年來，人一直逐漸調高這個全球的恆温器。世界資源研究所的明茨澤(Irving M. Mintzer)指出，“大約自1860年以來，化石燃料的燃燒（以及其他工業和農業的活動）已使大氣層所含的二氧化碳增加了百分之25左右。研究者相信，自1860年以來，大氣層的二氧化碳和其他温室氣體的增加，已使地球表面的全球氣温比工業時代之前大約加暖了攝氏0.5至1.5度。”
誠然，增加一兩度似乎算不了甚麽；但事實上，這項增加代表大量的熱力。明茨澤補充説：“以影響來説，全球平均氣温只增加攝氏1度便相當於北美和歐洲目前的氣候與13至17世紀小冰河時期氣候的分别。”此外，我們沒有理由認為額外的熱力會平均分布。在一年中，額外的一度可以在夏季最熱的幾個月内提高氣温許多度而造成災禍性的後果。
多倫多會議
當1988年夏季的酷熱氣候繼續使北美炎熱不堪之際，有來自48個國家的300名代表出席在加拿大多倫多召開的關注大氣層改變國際會議。《曼徹斯特前衛週刊》對會議所作的一項報導就全球氣温增加的結果提出以下令人膽寒的預言：
“全球温度不是均匀地上升的。高緯度的地方會比赤道温暖得更快。這意味到在北半球的中緯度地區會失去土壤的水分，而這些地區卻是世界穀物産量最高的地方。”換言之，這是可以造成全球饑荒的因素之一。
預告全球水災
温度較高對海洋水位的效應是令人深感關注的另一因素。大多數人認為海洋水位升高與冰河和冰峰的融解有關，但其實即使地極沒有任何冰雪融解，海洋水位也可以大為升高。怎會如此呢？由於熱力膨脹——與温度計水銀柱在熱天升高同一現象。據美國勞倫斯·利弗莫爾國立實驗室科學家巴頓美爾(Robert Buddemeier)所稱，“如果我們竭盡全力去減緩温度上升的趨勢，我們也許可以使海洋水位升勢止於三呎至六呎，但這已是最高的期望了。”
海洋水位以這種程度上升已引起了全球的關注。《聯合國紀事報》報導説：“水位升高不及二呎已可能淹沒孟加拉百分之27的面積，使2500萬人流離失所。埃及可能失去百分之20的沃土，美國會失去百分之50至80的沿岸沼澤地帶。高漲6呎就會淹沒由1190個島組成的馬爾代夫群島。”
上述只是較保守的預測而已。請想想現在有人提出的一些較極端的預告，其中之一説：“到公元2035年，荷蘭已在水下，孟加拉不再存在。傾盆大雨和海水高漲殺害了千百萬人，迫使仍然生存的人要在巴基斯坦和印度的較高地帶蓋搭臨時難民營居住。在中歐和美國中西部，數十年的乾旱使一度肥沃的農田變成了乾燥的沙漠。”——里夫金(Jeremy Rifkin)在《曼徹斯特前衛週刊》撰文説。
這真的是我們這顆行星的前途展望嗎？
［第5頁的附欄］
並非所有科學家均確信温室氣體的增加是導致全球轉暖的因素。美國國立大氣層研究中心的氣候模式擬定者施奈德(Stephen H. Schneider)提出警告説：“你不能只因為十年温暖就説這是温室效應所致。但温暖的趨勢若持續二十年，就有點不尋常了。如果繼續每年温度都打破紀錄，我認為大部分的懷疑者都會不再表示異議而同意事實果然如此。”——科學新聞週刊，第135卷，1989年4月8日。
［第6頁的附欄］
温室效應何以難於預測
地球的全面氣候是一個極度複雜的系統，科學家坦率承認他們所能預測的實在十分有限。可是，有幾項因素可能大大影響到目前的電腦為未來氣候所擬定的模式。
冰雪的融解：冰雪反射從太陽而來的射線達百分之40至60。這可以使地球趨於清涼。可是，由於地球温度升高，促使冰雪融解，較陰暗的土地或地下水就會吸收更多熱力。這樣就能增強温室效應，也許達百分之10至20的程度。
雲：地球較暖應該意味到全球濕度較高——雲也較多。芝加哥大學的氣候模式專家拉曼内森(V. Ramanathan)承認：“雲的反饋作用乃是使氣候變化的理論難以肯確的最大原因之一。”不過，有些人認為，較多的雲可能增加對太陽能的反射，使氣候趨於清涼。
另一方面，雲雖然會把若干太陽能反射出去，但同時發揮毯子作用，把從地面上升的射線困住。因此很難預測一個較暖和較多雲的世界會受哪一種效應所支配。
海洋：水是極佳的熱力吸收者，看來海洋可以吸收足够的熱力，使温室效應延遲數十年才全力發作。但延遲到甚麽程度卻是科學家難以預計的。
火山：火山誘發的雲以複雜的方式使同温層温暖，但卻使地球表面清涼。在大體上，火山很可能使温室效應減少，但沒有人能預告在甚麽時候有巨大火山爆發。
太陽周期：與許多人的想法相反，太陽的輸出能量並非恆常不變的。在1979和1984年之間，太陽的光度大約減弱了百分之0.1。但全球的温度在這段期間反而增加；這種情形實在令人擔憂。
［第7頁的附欄或圖解］
各種温室氣體
水蒸氣：水蒸氣在空氣中的含量大部分視温度而定。温暖空氣比清涼空氣能够儲存較多水分。水蒸氣在吸熱方面十分有效，但是它本身並不能産生温室效應。水蒸氣的作用大部分是加強其他氣體的效應。
二氧化碳(CO2)：在各種積聚熱力的氣體中，二氧化碳最為普遍。它對地上一切生物十分重要，因為植物是賴它以生存的。二氧化碳在大氣層中的含量最近以每年百分之0.5的程度增加。這個數量聽來也許不算甚麽，但其實相當於每年為地上的每個男人、女人和小孩把一噸左右的碳氣放入大氣層中。這乃是燃燒礦物燃料，例如煤和石油，所造成的結果——每年50億噸的碳氣！其中約有一半的碳氣為植物所用或為海洋所吸收，其餘的則留在空氣中。
沼氣(CH4)：這是天然氣的主要成分。它像二氧化碳一般含有碳的成分。它在大氣層中增加得比二氧化碳快一倍，即每年大約增加百分之1。空氣中的沼氣含量已比工業時代之前增加了一倍之多。科學家擔心，沼氣含量的增加會使大氣層更難分解其他温室氣體，例如惡名昭彰的CFCs(氯氟化碳，chlorofluorocarbons)。
CFCs: 這些長久滯留的化學物質在升到同温層時就成為破壞臭氧層的幫兇。但它們在較低的大氣層時卻是強力的温室氣體。事實上，以每個分子比較，它們在吸收紅外線方面比二氧化碳的效果大一萬倍！
一氧化二氮(N2O): 你的牙醫使用這種氣體時，也許稱之為笑氣，但它在大氣層所生的效應卻絶不可一笑置之。它是燃燒礦物燃料的副産品，並且性質極端穩定。它一經進入大氣層，就留在其中，平均可達150年之久。這時候，它在大氣層的較低部分——稱為對流層——吸收熱力，但升到同温層時就有分破壞臭氧層。它現時每年以百分之0.25的程度增加。
臭氧(O3)：最後卻非最不重要的是臭氧。臭氧在同温層中是有益的，因為它能吸收危險的紫外線。紫外線若透入地球表面，就會造成皮膚癌。但在較低的大氣層裏，臭氧是危險的。臭氧是燃燒所生的副産品，尤以汽車和噴射飛機的燃料燃燒時為甚。
［圖解］
（排版後的式樣，見出版物）
温室效應：地球的大氣層像温室的玻璃一樣，將太陽的熱力留住。陽光使地球温暖，但它所製造的熱力——由紅外線攜帶——卻不易散發到大氣層外，因為温室氣體擋住射線，把一部分送回地球，以致提高了地球表面的温度
散發的射線
被困的紅外線
温室氣體
地球