温室气体

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温室气体

人类造成的气候变化是由温室气体排放驱动的--它已经以可测量的方式影响到健康和安全。(1).

随着温室气体浓度的上升,气候发生变化,热量增加,极端天气加剧,空气质量风险上升。这些影响并不是一视同仁的:资源较少的社区往往更难抵御高温、烟雾和其他与气候相关的危害。这就是为什么气候解决方案和空气质量保护措施往往是相互关联的--也是为什么在规划谁先获得保护、冷却、清洁室内空气和预警系统时,公平很重要。

温室气体与每日空气质量指数(AQI)中跟踪的污染物不同。但它们创造了影响空气质量的条件,如更高的温度、更长的臭氧季节和更多的野火烟雾,因此它们会影响我们在日常生活中的呼吸。

什么是温室气体?

温室气体在地球大气层中捕获热量,形成 "温室效应",使地球变暖并导致气候变化。温室气体吸收地球散发的部分热能,使大气层更像一张厚厚的毯子。

美国环保局以二氧化碳当量(CO2e)为单位报告温室气体排放量。CO2e 将不同气体放在同一比例尺上,以便比较它们的影响 (2)。

为了计算 CO2e,EPA 用气体的数量乘以其全球升温潜能值(GWP)。全球升温潜能值显示了与 1 公吨二氧化碳 (CO2) 相比,1 公吨气体在 100 年内吸收多少热量。

例如,根据 IPCC 第五次评估报告,甲烷的 100 年全球升温潜能值约为 28-30。这意味着 1 公吨甲烷在 100 年内捕获的热量大约是 1 公吨二氧化碳(CO2)的 28-30 倍。因此,如果一个设施排放 10 公吨甲烷,相当于约 280-300 公吨二氧化碳当量。

美国清单使用的是政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 第五次评估报告 (AR5) 中的公制单位和 100 年全球升温潜能值

并非所有温室气体的表现都一样。有三个因素决定了温室气体使地球变暖的程度

  1. 空气中的含量(浓度)
  2. 它在大气中持续的时间
  3. 每吨温室气体捕获热量的强度(全球升温潜能值

科学家测量温室气体的单位是百万分之一(ppm)、十亿分之一(ppb)和万亿分之一(ppt)。这些单位显示了空气中某种气体的含量。

百万分之1就像一滴水混入约13加仑的液体中--大约相当于一辆小型汽车油箱的大小。

有些温室气体只存在几年。其他温室气体则会在大气中停留数千年。由于它们在整个大气层中持续存在并混合,因此无论排放地在哪里,它们在世界各地的浓度都大致相同。

温室气体的例子包括 (3)(4);

  • 二氧化碳(CO2)
  • 甲烷(CH4)
  • 一氧化二氮 (N2O)
  • 工业气体和氟化气体(或 F 气体)

简单介绍一下 "谁是谁"(以及它们的来源):

  • 二氧化碳(CO2)通过燃烧化石燃料(煤、天然气和石油)进入大气,但也来自固体废物、树木和其他生物材料,以及水泥生产等化学反应。作为生物碳循环的一部分,当植物吸收二氧化碳时,二氧化碳也会被排出("封存")。
  • 甲烷(CH4)是在煤炭、天然气和石油的生产和运输过程中排放的。甲烷还来自畜牧业和其他农业生产方式、土地利用、从废弃物中渗入大气,以及在大气中产生的二氧化碳。 一氧化二氮 (N2O) 是在农业、土地利用和工业活动、化石燃料和固体废物燃烧以及废水处理过程中排放的。
  • 一氧化二氮(N2O) 是在农业、土地使用和工业活动、化石燃料和固体废物燃烧以及废水处理过程中排放的。
  • 氟化气体包括氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。它们是用于一系列家庭、商业和工业应用的合成气体,通常作为臭氧消耗物质的替代品。它们的排放量通常小于二氧化碳,但许多气体的全球升温潜能值非常高,通常在几千到几万之间,因此微小的泄漏也会带来巨大的升温效应。

注:大气中的其他物质--如水蒸气、地面臭氧和微小颗粒/气溶胶--也会影响气候,尽管温室气体清单的重点是上述主要的热捕获气体。

温室气体从何而来?

温室气体既来自自然界,也来自人类活动。然而,自工业化时期(19 世纪中叶)以来,人类活动大大增加了大气中这些气体的含量,在很大程度上导致了全球变暖和随后的气候变化。

工业时期以来的人类活动大大增加了这些气体在大气中的含量,极大地导致了全球变暖和随后的气候变化。

温室气体的自然来源包括(5)(6):

  • 有机物的分解
  • 湿地的甲烷排放
  • 呼吸作用
  • 土壤过程

人类活动产生温室气体排放。造成大量排放的部门包括 (7)

  • 燃烧化石燃料(煤、石油和天然气)
  • 运输
  • 发电
  • 工业加工
  • 商业和住宅供暖
  • 农业(包括畜牧业和农作物生产)
  • 土地使用变化(如砍伐森林)
  • 氮基化肥

谁排放的温室气体最多?

全球温室气体排放分布不均,但这是一个共同的大气问题--因为长寿命温室气体会随着时间的推移在全球混合。

根据 2025 年全球大气研究排放数据库(EDGAR)的数据,2024 年全球最大的排放国是中国、美国、印度、欧盟 27 国、俄罗斯和印度尼西亚。这些国家的温室气体排放量占 2024 年全球温室气体排放量的 61.8%,占全球人口的 51.4%,占全球 GDP 的 62.5%。

据 EDGAR 估计,2024 年全球温室气体排放总量(不包括土地利用、土地利用变化和林业)达到53.2 千兆吨二氧化碳当量,比 2023 年增加 1.3%(8)。

这对空气质量很重要,因为推动温室气体排放的部门--尤其是电力、工业、交通和建筑中的化石燃料使用--也产生空气污染物,在当地表现为 PM2.5 和臭氧。

温室气体的影响

虽然单个温室气体会直接危害人类健康,如通风不良空间中的二氧化碳,但它们的最大威胁来自于它们在推动气候变化方面的集体作用。

通过加剧温室气体 这些气体正在破坏地球气候的稳定,给地球和人类社会带来深远的影响。

温室气体如何导致空气质量恶化

最简单的思考方式是:温室气体通常不会像烟雾那样 "骤增",但它们会增加空气质量压力的频率和强度。

  • 更热的天意味着更多的臭氧:地面臭氧在高温和阳光下更容易形成,从而增加了出现不健康臭氧天的几率。
  • 某些地区的野火烟雾风险更高:更温暖、更干燥的条件会增加野火风险,而野火烟雾会导致 PM2.5 严重飙升。
  • 更多 "停滞 "事件:一些与气候变暖有关的天气模式会使污染物更接近地面,使污浊空气停留更长时间。

温室气体使地球变暖,导致一系列环境变化,影响人类、生态系统和经济。全球气温上升意味着冰盖和冰川正在融化,导致海平面上升,并可能使大量人口流离失所。

气候变化的其他后果包括 (9)

据预测,气候变化还会增加地面臭氧污染的浓度和持续时间,进一步恶化空气质量和公众健康。

一些气候影响一旦跨过某些阈值,就变得更加难以逆转。2025 年,一份被广泛报道的评估报告警告说,随着气候变暖的持续,暖水珊瑚礁面临的风险尤其高(10)。

气候变化与环境正义

当空气质量因与气候变化相关的高温、烟雾或臭氧而恶化时,受影响最大的人群往往是那些最缺乏医疗保健、清洁室内空间和适应资源的人群。

温室气体引发的气候变化不仅仅是一个环境问题,更是一个深刻的正义问题。

对温室气体排放责任最小的社区,包括低收入人群、土著群体和全球南部的人们,往往最容易受到温室气体的影响(11)(12)(13)。这些群体面临着极端天气、粮食和水不安全、流离失所和健康危机带来的更大风险,尽管他们对这一问题所起的作用最小。

系统性的不平等,如获得资源的机会有限、基础设施不足和历史上的边缘化,扩大了这些差距。解决温室气体和气候变化问题需要以公平为中心:要取得真正的进展,既要减少温室气体排放,又要纠正使气候变暖的不公平现象。 不平等的倍增效应。

结论

温室气体会使地球变暖,而变暖会增加臭氧风险,加剧许多地区的野火烟雾,从而使空气质量恶化。

最有效的方法是将减排(尤其是减少二氧化碳和甲烷的来源)与保护个人和社区的实际空气质量相结合:监测当地情况,在室外空气清新时通风,在烟雾或臭氧高发期使用过滤装置。

文章资源

[1] M Parmus D. (2024). A review of the increasing global impact of climate change on human health and approaches to medical preparedness. Medical Science Monitor. DOI: 10.12659/MSM.945763
[2] United Nations. (2025, June 11). Climate emergency is a health crisis ‘that is already killing us,’ says WHO.
[3] United States Energy Information Administration. (2025). Greenhouse gases.
[4] United States Environmental Protection Agency. (2024). Sources of greenhouse gas emissions.
[5] Climate Atlas of Canada. (2025). Greenhouse gases.
[6] Keegan M. (2021, March 23). The rivers that ‘breathe’ greenhouse gases. The BBC.
[7] European Commission. (n.d.). Causes of climate change.
[8] European Commission / JRC EDGAR. (2025). GHG emissions of all world countries – 2025 report
[9] Union of Concerned Scientists. (n.d.). Climate impacts.
[10] Paddison L. (2025, October 13). The planet has entered a ‘new reality’ as it hits its first climate tipping point, landmark report finds. CNN.
[11] Zahnow R, Yousefnia A, Hassankhani M. (2025). Climate change inequalities: A systematic review of disparities in access to mitigation and adaptation measures. Environmental Science & Policy. DOI: /10.1016/j.envsci.2025.10402
[12] Laduzinsky P. (2019, December 19). The Disproportionate Impact of Climate Change on Indigenous Communities. PBS SoCal.
[13] Almulhim A, Alverio G, Sharifi A. (2024). Climate-induced migration in the Global South: an in depth analysis. npj Climate Action. DOI: 10.1038/s44168-024-00133-1

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