机制题的答案要一步步解释一个变化如何导致另一个变化。对气候而言,关键机制是增强的温室效应,链条没有缺口才能得分。
本课接在 读取数据集 之后,并为 比较应对机制 中评估各种措施打下基础。
这条链条是什么样的?
- 来自太阳的短波辐射穿过大气,被地表吸收。
- 变暖的地表释放长波(红外)辐射,向上散出。
- 温室气体吸收其中一部分辐射,例如二氧化碳、甲烷和水蒸气。
- 它们向各个方向再辐射,所以一部分返回地表。
- 地表和低层大气保持比没有这些气体时更暖。
- 气体越多,返回的辐射越多,地表就进一步变暖,直到重新平衡。
“增强”一词指第 6 步:人类活动提高了其中一些气体的浓度。
例题:简单的平衡
这里用虚构单位说明逻辑,属于教学模型,不是实测数据。
假设地表从太阳获得 60 单位,大气返回 40 单位。总接收量:60 + 40 = 100 单位。平衡时,地表释放 100 单位。
现在假设更多温室气体使返回量升到 45 单位。
**第 1 步:**接收量 = 60 + 45 = 105 单位。
**第 2 步:**地表接收的比释放的(100)多,所以变暖。
**第 3 步:**更暖的地表释放更多,直到释放量达到 105 单位,重新平衡,但温度更高。
书面答案:“更多温室气体把更多红外辐射送回地表。地表接收的能量因此多于释放的能量,于是变暖,直到释放量上升到与之相等,在更高的温度下建立新的平衡。”
要留意的错误
错误答案:“温室气体在臭氧层上打了个洞,让更多来自太阳的热量进来。”
这混淆了两个过程,而且方向错了,因为这个效应讲的是热量被留在地表附近,而不是多了阳光。
更正的方法是点明辐射类型:短波进来,长波出去,气体吸收并再辐射长波。臭氧层留到另一道关于紫外线的答案中再谈。
自我检测
1. 排序:(a) 气体再辐射,(b) 地表释放红外辐射,(c) 太阳加热地表,(d) 气体吸收红外辐射。
显示答案
**c、b、d、a。**太阳加热地表,地表释放红外辐射,气体吸收,然后再辐射。
2. 在平衡模型中,太阳提供 60 单位,返回量从 40 升到 52 单位。新的总接收量是多少?
显示答案
60 + 52 = 112 单位,之前是 100。地表变暖,直到释放 112。
3. 为什么说温室效应既是自然的,也可以是增强的?
显示答案
温室气体天然存在,所以总有一定的效应,使地表比没有时更暖。人类活动增加了浓度,使效应加强。增加的这一部分就是增强的效应。
接下来学什么?
下一步,在 中立地比较应对机制 中看人们如何应对。食物网与能量流探索器 练习把箭头读成能量的流动,这对任何流程图都有用。
步骤链最容易断在“所以”之前。一对一线上地理补习的老师可以在每个环节追问你,帮你补上缺的一步。