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 那么，現(xiàn)在再看二氧化碳和水汽在大氣中的濃度又分別是多少呢？

二氧化碳在大氣中體積濃度是385ppm（1ppm表示體積濃度為百萬分之一），也就是說二氧化碳的體積濃度不到萬分之4，但是，大氣中的水汽濃度平均高達10，000ppm（1%)，其中在近地面層大氣中占4%以上（R.G.巴里，R.J.喬利，1982，高等教育出版社：大氣、天氣和氣候，第3頁）。也就是說水汽在空氣中的濃度平均要比二氧化碳大很多，是二氧化碳的26倍，而在近地面層大氣中更是二氧化碳的100倍以上。

從上面吸收能力的對比，以及濃度大小的對比分析中可已很容易地得到一個結(jié)論即：二氧化碳在“溫室效應(yīng)”中的作用遠(yuǎn)遜于水汽。而鼓吹人為二氧化碳致使全球變暖的“科學(xué)家們”，在計算二氧化碳的溫室效應(yīng)是多么嚴(yán)重時，都故意不把水汽考慮在內(nèi)，他們所說的二氧化碳在溫室效應(yīng)中所占的比例，其實就是二氧化碳在除了水汽以外的溫室氣體中的比例。

水汽同時還是自然條件下唯一能夠進行固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相轉(zhuǎn)化的氣體。水汽的三態(tài)轉(zhuǎn)化和大氣環(huán)流是大氣對氣溫變化的最主要影響因素。

但“科學(xué)家們”在講全球氣候變化時卻幾乎從來不講水汽的作用。他們的理由是：由于水汽在空氣中的分布和濃度變化幅度較大，并且人類活動對大氣中水汽含量的影響很小，所以他們認(rèn)為可以忽略水汽在溫室效應(yīng)中的作用。他們的無知令人驚訝。人類對自然界主要的影響活動是人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對大氣中水汽濃度的影響是極其巨大和明顯的。

二氧化碳溫室效應(yīng)的飽和度

     事實上，二氧化碳的溫室效應(yīng)已經(jīng)基本飽和，二氧化碳濃度增加對氣候的影響非常微小，完全應(yīng)該忽略不計。

    第一，二氧化碳的在其最主要的15μm帶中心等波段的溫室效應(yīng)已經(jīng)達到飽和，即使二氧化碳濃度增加8倍,也不再起任何作用。 

    第二，二氧化碳濃度變化對輻射強迫的貢獻主要來自15μm帶的兩翼,其溫室效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達到飽和。但是，在這個波段，二氧化碳的吸收能力遠(yuǎn)低于水汽，更由于二氧化碳在大氣中的濃度遠(yuǎn)小于水汽，二氧化碳濃度的變化對氣候的影響非常之小。

    第三， 10μm帶沒有飽和。但是其帶強比15μm帶的峰值強度要小6個數(shù)量級以上,其變化對氣候的影響微乎其微。

第四，其它的二氧化碳吸收帶,如5.2μm帶,對輻射強迫的貢獻很小,即使大氣二氧化碳濃度增加8倍,其10個波數(shù)的峰值輻射強迫也小于0.02 W/m2。至于4.3μm吸收帶,它對總的輻射強迫的貢獻則更小,當(dāng)大氣二氧化碳濃度增加8倍時,其10個波數(shù)的峰值輻射強迫也只有0.0002 W/m2左右,它對氣候的影響是完全可以忽略不計的。（參見劉玉芝、肖穩(wěn)安、石廣玉，2002,論大氣二氧化碳溫室效應(yīng)的飽和度，地球科學(xué)進展，17（5），653-657）

    并且，地面輻射的95%已經(jīng)被大氣所吸收，溫室效應(yīng)即使再加強，也只是再多吸收5%而已，這5%中還有36%被大氣吸收后射向太空（下圖所示）。

全球能量收支平衡（小倉義光，1984）

全球能量收支平衡（人教版《高中地理》第一冊）

    地面輻射有5%左右沒有被吸收不是因為溫室氣體數(shù)量不夠，而是因為大氣窗存在的緣故（此處講的是地面輻射的大氣窗口，即紅外窗口）。在1.05、1.25、1.65、2.3、3.8、4.0微米附近，以及在8～13微米波段上，水汽和二氧化碳的吸收能力都很弱（水汽尚有較弱的吸收能力，而二氧化碳的吸收能力幾乎為0），從而導(dǎo)致這一部分的地面輻射逃逸到宇宙空間。在這些吸收較弱的波段上，長波輻射可以象光線通過窗戶那樣透過大氣，所以人們將這些波段形象地稱做紅外窗口。最主要的紅外窗口在8～13微米波段上，散失到宇宙空間去的長波輻射中的約90％就是從這個波段逃逸的，故這一譜段常稱為紅外“大氣窗”。

大氣的透射和大氣窗口（盛裴軒等，2003）

也就是說，即使二氧化碳的濃度再怎么增加，地面輻射仍然有大約5%會直接射向宇宙空間。在其他條件不變的情況下，全球氣候與現(xiàn)在相比基本上不會有差別，更不會出現(xiàn)“上升2度”、“地球毀滅”等恐怖局面。這正是歷史上的二氧化碳濃度一直在200~3000ppm之間波動，但全球氣溫并沒有因之而變化的原因。

但是，臭氧、甲烷、一氧化二氮、一氧化碳、SO2 F2、NF3和SF5 CF3在紅外窗口有較強的吸收能力。這些氣體的增加可能會將紅外窗口堵住，導(dǎo)致溫室效應(yīng)增加，并可能出現(xiàn)氣溫升高等現(xiàn)象。水汽在大氣窗的吸收能力雖然較差，但其濃度大大高于其他溫室氣體，并且變化幅度較大，它在大氣窗波段的吸收也不容忽視。如果人們對溫室效應(yīng)增強擔(dān)憂的話，應(yīng)該對上述氣體的排放進行限制，而不是二氧化碳。

排除臭氧、甲烷、一氧化二氮、一氧化碳、SO2 F2、NF3和SF5 CF3等氣體的影響，則大氣的溫室效應(yīng)一直極度接近于飽和。溫室效應(yīng)保持了大氣的溫度，但由于吸收飽和效應(yīng)的存在，在全球氣候變暖變冷中的影響卻可以忽略不計。“溫室效應(yīng)增強了氣候的溫度”本身就是個偽命題。

也就是說，二氧化碳在氣候變化中作用非常有限。即使我們現(xiàn)在不排放任何二氧化碳，和大量排放二氧化碳一樣，氣候變化都不會有明顯的改變。

 結(jié)論：

（1）水汽才是最主要的溫室氣體，二氧化碳只是一個微不足道的小量；

（2）二氧化碳在其起作用的波段吸收長波輻射的能力一直飽和，要想防止“溫室效應(yīng)”增強，限制在大氣窗有較強的吸收能力的臭氧、甲烷、一氧化二氮、SO2 F2、NF3和SF5 CF3等氣體的排放才有效果；

（3）由于吸收極度飽和，水汽和二氧化碳的增加與減少并不能使氣候變暖或變冷。二氧化碳濃度的變化是氣候變化的結(jié)果而不是原因（這一點我們在第二篇文章中還要專門論述）。氣候變化的真正原因，只能從太陽輻射的強弱變化等其他自然因素來尋找，而與二氧化碳無關(guān)；

（4）方先生和那“255名美國科學(xué)院院士”居然連最基本的大氣物理學(xué)的常識都不知道，甚至連高中一年級的中學(xué)生都不如，就在那里大談什么二氧化碳對氣候變化的影響。不清楚他們這樣鼓吹“人類排放二氧化碳排放導(dǎo)致全球變暖”，只是因為他們的腦袋不學(xué)無術(shù)，還是因為受“特殊利益或教條驅(qū)使”的影響？這只能請他們自己來回答了。

致謝：恩師溫景嵩教授給予了作者無微不至的指導(dǎo)，深表謝意！