主题：【原创】吵来吵去，为什么没人说水呢？ -- 橡树村
家园 【原创】吵来吵去，为什么没人说水呢？ 哥本哈根大会预计今天（18日）结束，这次大会吵得异常热闹，目前看似乎前景不妙。不过吵来吵去，说的基本上都是二氧化碳，当然还有甲烷啥的。于是就有人不干了，温室效应，明明水蒸气是大头，咋不说呢？
其实水蒸气真的很重要。任何一个做相关研究的科学家，在设计各种各样的模型的时候，都不会把水蒸气忘掉。忘了结果就肯定是错的。不过基本上来讲，在研究人类对温室效应影响的时候，水蒸气的变化并不是一个导致温室效应变化的原因，而是一个温室效应变化导致的结果。换句话说，水蒸气在温室效应的因果关系上，是结果，而不是原因。既然不是原因，那么讨论减排啥的，自然就要遭到忽略，就不会被政治家们拿来讨价还价，媒体自然也就不凑热闹；普通人看起来，就没人提了。
这个解释，科学家是满意的，也的确没什么争论。没有争论的东西就不是话题么。不过，究竟是咋回事呢？咱这里试试看，解释解释。资料来自 外链出处，不喜欢听我白话的，直接去看就可以了。
讲之前先说说温室效应。温室这个词么，大家不陌生，什么温室大棚啦，大家现在在冬天能吃到新鲜的蔬菜，靠的就是这个。这种温室里面，通过对结构材料的选择，太阳什么的提供的能量超过了大棚的热量散发速度，这样，温室里面的温度就要比外面高一些。不过呢，大气的这个温室效应，看起来结果相似，实际上和这个温室并不是一回事。简单的说，大气的温室效应，是大气吸收了从地表向外散发的热量，从而提高了大气的温度。具体一些呢，地球自身吸收的能量是从太阳来的。这种能量基本上是由可见光附近的波长的光提供的。地面能够吸收到这个能量的一半。与此同时呢，由于地球的温度高于宇宙的温度，所以地球也需要向外散发热量。地表可以把从太阳来的能量的28%都反射出去，散发的热量，是以红外光的形式进行的。由于地球有大气层，大气里面的一些气体可以吸收几乎全部地表散发的红外线，然后呢，吸收了这些能量的气体，可以通过热扩散把能量传播出去，也可以再通过发射红外线的形式把能量释放出来。气体散发出来的这个能量，就什么方向都有了，向外的，最终跑到宇宙里面去了，向下的，就回来加热地表，水面，于是，底层大气的温度就高了。这个温度合适了，才有万物生长，云云。
大气的温室效应就不要质疑了。这个是公认的东西。大气的温室效应最早在1824年就被发现，到了1858年被实验首次证实，第一次定量分析在1896年就有了。公认的数字，大气的温室效应使得地表的大气温度升高了33摄氏度。可以想象，没有了这33摄氏度，地球绝对不是现在的样子。温度降低33摄氏度，地球上绝大多数地方的水一年四季都只能以冰的形式存在，那么生命的形式应该会有很大的不同。这里面就可以看出了，温室效应很重要，对生命很重要，人类离不开这个东西的。
大气里面对温室效应有说得出来的贡献的成分，不算多，大多数人都知道了，包括水蒸气、二氧化碳、臭氧，还有甲烷、氮氧化物、氟氯烃等等。此外大气里面还有不是气体的，比如液体固体水形成的云，还有气溶胶啥的，也都对温室效应有显著贡献，在考虑的时候也不能忽略。具体某一个气体组分起到多大的作用呢？这个不是很清晰的。因为温室效应不是这些东西作用的简单加减法，实际作用非常复杂，这些成分之间经常互相影响。如果有人给你一个加起来正好是百分之百影响的分配比例，那么这个人肯定是外行，没准还是骗子。好在单种气体对温室效应的影响还是可以研究的。在模型里面，可以把某种气体扣除掉，然后看其温室效应，与原来的效应比较，这样就可以得到这个气体的作用。所有的气体都可以这么研究，但是很可惜，由于作用很复杂，扣掉了某个气体，你会影响到其他气体的温室效应，所以这些单个气体对温室气体的影响，作简单加法不会得到100%。这里面可以看到这个问题的复杂性。
究竟是多少呢？不同的模型还是有不同的结果的，不过相差并不很大。按照我引的网页，这个研究结果是这样的：
一个完整成分的大气，吸收100%的红外能量。
去掉水蒸气，吸收64%；就是说这个角度来看水蒸气自身提供36%；
去掉云，吸收84%；
去掉二氧化碳，吸收91%；
去掉臭氧，吸收97%；
去掉其他的温室气体，吸收98%；
去掉所有温室气体，吸收0%。
算到这里，你会发现，单一的水蒸气，36%，云，16%，二氧化碳，9%，臭氧，3%，其他，2%，加在一起才64%，小于100%。
复杂一些，
去掉水蒸汽和云，吸收34%；
去掉水蒸汽和二氧化碳，吸收47%；
只剩下水和云，吸收85%；
只剩下水，吸收66%；
只剩下二氧化碳，吸收26%；
只剩下臭氧，吸收7%；
只剩下其他温室气体，吸收8%。
看看，水加云，85%，二氧化碳，26%，臭氧，7%，其他，8%，加在一起126%，也不是百分之百。
说明一下，气溶胶是有降低大气对红外的吸收的作用的，就是说具有变冷的作用。这个模型里面没有包括气溶胶。
水在这里面的重要性是很明显的，水蒸气加上云，这个模型是85%的吸收能力，给一个正负5个百分点的误差范围，差不多就可以说，温室效应，90%是水引起的。这也是能听到的说法。不过要注意，这个说法容易误导，因为这么说，总和可不是100%，水的作用占了90%，可不等于其他的只有10%的贡献。看的时候要心里有数。
好啦，这是大自然的基本情况。现在人类活动越来越给地球添乱了，人类的活动改变了大气中温室气体的组成，于是，温室效应就有了变化，这样，地表的温度也就要有一些变化。这个变化的具体数值，也有不少模型进行估算。一般来说，较多的人认为人类活动带来了2%左右的影响，这2%，就是那33摄氏度的2%，大约是0.7度，或者说人类工业活动导致气温上升了0.7摄氏度。这个地方可以吵架的内容不少，不是这片的重点，就不提了。一般来说，这个数字在数量级上还是可以接受的。当然也有人说全球根本就没变暖，这也不是这片要讲的故事。
人类活动所影响的温室气体排放，或者其他变化，要形成足够的影响，这个变化，一定要持续一定的时间。比如说我排放某个气体，这个气体温室效应极强，但是排放以后，两天就分解掉了，变成了没有温室效应的东西，那么，这个行为对于整体气候的长期影响，是很小的，是可以忽略的。所以在考虑温室效应的时候，还需要考虑这个影响能在大气中保持多长时间。对于二氧化碳，这个时间可以很长，还没有精确的数字，不过公认的是这个时间在千年以上，是一个很长期的影响。其他的温室气体，甲烷平均在大气中存在12年左右，逐渐通过化学反应分解成二氧化碳和水，氮氧化物在大气中的寿命是114年。这些时间都足够长了，人为干涉这些物质的浓度，都会对大气的性质有长期影响。
水呢？影响只有几天。由于地球存在的庞大的水汽循环，地表存在着巨大的水体，水蒸气很容易补充。按照引用的文章作者自己的模型试验，他把水蒸气从大气中扣掉后，几天时间，水蒸气含量就基本恢复到了原来的水平，几十天以后，水蒸气含量的变化就很小了，稳定在干扰发生以前。大自然这样快速的水蒸气调节能力，导致人类的影响对整体的水蒸气浓度的直接影响很小。另外一个原因，人并没有在大自然的水循环之外，把水加入到循环内，这与因为化石能源使用而导致的二氧化碳增加完全不同。人的活动没有直接带来水的总量上升，最多是影响到局部的水循环，所以对于气候角度来讲，这个直接影响真的很小，可以忽略掉。
但是人类活动对水蒸气完全没有影响吗？也不全是。水在一定的地区，总是要尽可能保持一个稳定的相对湿度的。相对湿度，是一个衡量大气中的水蒸气含量的指标，之所以叫相对湿度，是因为同样的相对湿度情况下，在不同的温度，水的绝对含量是不同的。这样，如果因为温室效应而导致气温变化，那么，水含量会很快重新达到这个相对湿度的。也就是说，人类的活动间接影响了水蒸气含量。但是这个影响，是温室效应的结果，而不是原因。所以在考虑限制人类活动这类话题的时候，并不考虑水蒸气。
啰嗦半天，不知道能说清楚吗？
本帖一共被 3 帖 引用 (帖内工具实现)家园 记得水蒸气是导致地球温度下降到有生命的主要原因 最初就是因为水蒸气导致的全球降雨，把空气中的二氧化碳洗到全球一两米深的世界海中，大大降低了温室气体浓度，才让地球的温度降低到生命足以出现。
家园 ZT: 全球暖化影响 柴达木盆地暖乾转趋暖溼气候 ZT: 全球暖化影响 柴达木盆地暖乾转趋暖溼气候
（中央社台北15日电）最新气象研究表明，中国西部「聚宝盆」柴达木盆地气候正由暖乾化朝暖溼化转变。2009年，盆地内的地下水量增加了2亿多立方公尺，相当于16个杭州西湖的水量。
柴达木盆地地处青海省海西蒙古族藏族自治州境内，被阿尔金山、祁连山、昆仑山所环绕，总面积25万多平方公里，是中国四大盆地之一，境内蕴藏著各类丰富的矿产资源，被誉为中国的「聚宝盆。但「聚宝盆」长期被水资源短缺所困扰，生态和经济发展均受限制。
新华社报导，现在这种局面正在改变。格尔木市水文局最新监测显示，受降雨量持续增加的影响，从2009年1月至今，柴达木盆地南缘地下水水位上升了3.07公尺，初步估计今年这一带地下水增加2亿多立方公尺，相当于16个杭州西湖的水量，大幅舒缓当地水资源缺乏的状况。
青海省水文水资源勘测局格尔木分局局长王伟說，柴达木盆地南缘地下水水位明显上升，与这一地区降雨量增加、补给河流水量增大等因素有关。柴达木盆地属于中国严重缺水区域，年均降雨量为50多公厘，而今年盆地南缘降雨量已经达到75公厘。
青海省气候监测评估中心近日发佈的「柴达木盆地候变化评估报告」中說，柴达木盆地是青藏高原乃至全国受全球气候暖化影响最明显的地方，最直接的表现就是温度和降雨量的持续增加。
全球气候暖化使柴达木盆地带来显著影响，它也成为整个青藏高原气候变化最敏感的地区。卫星遥感监测显示，柴达木盆地沙区风蚀荒漠化程度趋缓，并由大片连续分布转趋零散分布。
随著植被情况的好转，柴达木盆地的野生动物数量也大幅增加。青海省林业部门调查显示，柴达木盆地北部国家一级保护动物野生动物数量较以前明显增加，岩羊、灰熊等难得一见的野生动物数量也有恢复的迹象。
气象专家预测，未来10至20年，柴达木盆地的气温将继续上升，比20世纪90年代平均值偏高摄氏0.5度左右；降雨量也比90年代多出5%至19%左右；柴达木等河流的径流量偏多10%左右。中国「聚宝盆」气候暖溼化的趋势将在未来表现得更为明显
家园 落后群众表示，我打酱油之后哪怕他洪水滔天 地球是暖还是冷，海平面是升还是降，咱从来没当回事。谁叫咱落后呢，等这辈子以内真出来现象改变生活后再惊奇也不耽误煮方便面。这辈子以外的事情，爱怎么样怎么样吧。因为同样的理由，对天文高能物理方面也没有兴趣。
家园 我就觉得限制发展中国家的。 以前，可以殖民侵略。现在没那个能耐和胆量了，就想着法子骗取落后国家的资源。气候不过是个幌子。
家园 大多数人都是先确定立场，然后再想到水蒸气， 研究温室效应不是一两天的事了，对二氧化碳的相关研究也已经有几十年了。大多数时候，人们只是出于自己的立场就质疑研究成果，甚至是已经形成定论的东西。
一般有点小聪明，都是解释数据时发生的；但由自己的立场就想推翻数据，这就不好玩了。
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陆地表面相对湿度的波动是非常厉害的，略高一点的层次上也是这样。除了大面积水体表面、近海的底层大气可以稳定的维持较高相对温度外，一般大气中的相对湿度变化是非常大的。所以，想要清楚的解释与描述水汽对温室效应的反馈不是一件容易的事情。
家园 水蒸气税？ 等咱们富了就去收欧洲美洲人的水蒸气税
家园 大约还没有整出一套找中国收费的模型 所以没有人讲。
不过将来人工光和作用成功，这水蒸气是不是就成了清洁能源载体？氧气和氢气，多好的东东啊
家园 光解水的研究很多了 比人工光合作用对能量的利用总是要高的。
人工光合作用的主要作用是合成粮食。
家园 呵呵，这个水蒸气 出差时买了本Super Freakenomic，里面就提到这个问题，甚至提出了很廉价的解决方案，降低海洋的表面温度，可惜没有人会做的，毕竟会触动很多人的利益。
很明显，所谓减排，就是政治经济斗争的工具罢了，呵呵。
- 复 呵呵，这个水蒸气
家园 有什么廉价方法？ 改变海洋表面温度，那个能耗，可是惊人的。
有啥好主意？
- 复 有什么廉价方法？
家园 这个就要查书了 因为是在飞机上消遣看的，一目十行，记得不清。
似乎是搞些什么设备在大洋上漂浮，让海洋上下层的水对流就成了，计算了一下，好像几亿美元就成。
- 复 这个就要查书了
家园 海水的大规模对流是极其缓慢的，而且取决于 海水的温度和盐度，海水可不像大气，太阳加热就可以引发对流的。由于水的特性，只有几公里差一度才可能触发对流。而海洋中温度分布是由上到下递减，要让海水对流，唯一的可能就是改变海水的盐度，改变盐度可以蒸发，也可以结冰，当然，不排除向海里撒盐……那本书是怎么说的？
- 复 这个就要查书了
家园 这个就不怕影响生态了？ 这会彻底改变所在海域的所有生态。
南非有例子，西岸的寒流，海底的水直接被翻到水面上来，夏季水温也不超过10度。同时也导致水内营养非常丰富，海鲜非常好，但是种类少，多样性差。同时给海岸带来荒漠化。
很热闹呢。
感觉不是几亿美元能玩得了的工程。
降低海面温度还可以加大对二氧化碳的吸收。就现在这个大环境，真有可行性的话，不会没人四处嚷嚷。比如中国可以支持在大西洋北部搞，把美国东海岸变成沙漠啥的。
