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主题：温室效应不仅能增温，而且能降低行星昼夜温差 -- PBS
我觉得还是要有必要把金星的大气温室效应结果总结一下。
金星的自转同公转角速度基本一致，即金星在一年内有一面基本始终面对太阳而得到照射而背面始终背对着太阳得不到照射，在这样的情况下，金星背面的温度居然同正面的温度一致（都在450摄氏度)，即温差几乎为零。这个均温是通过金星大气中温室气体高速湍流和辐射热交换来达到的。
我在这里引进一个温室效应的概念：在一个近地行星系统里，最完全的温室效应（100%）是昼夜温差为零，而最差的温室效应（0%）则是最低温度接近零下160摄氏度，昼夜温差是这个温度同其所能被加热的温度之差。
在水星上，因为没有温室气体，其面对太阳的一面温度为420摄氏度，而在背面其温度是零下160摄氏度，昼夜温差是580摄氏度。
月球面对太阳时，其表面温度是150摄氏度（因为月亮至太阳的距离比水星远），而背对的那面温度是零下160度。这说明月亮没有温室气体，昼夜温差是300摄氏度。
地球和月亮同太阳的距离基本一致，由于地球表面有温室气体，地球的均温是14摄氏度，昼夜平均温差在10摄氏度。
所以我们看到温室气体并不是仅仅有增温效应，同时有平滑温差的作用，而后者对生物圈来讲显得更重要。
现在来讨论火星的温室效应：
十八世纪自地面望远镜观察到云，显示火星拥有大气层。自地面的光谱测量发现大气主要为二氧化碳。1960年代水手4号、6号和7号亦证实此结果，但测出平均地表气压只有700帕，小于地球表面气压的1%，相当于地球表面算起35公里高的气压。
也就是说火星的大气同金星一样，95%是二氧化碳，只是压力走到了另一个极端，只有0.07个地球大气压二氧化碳分压。不过这样也是地球上的二氧化碳浓度的一倍。
在这个浓度的二氧化碳的条件下，温室效应还是显示出来了：地表温度白天可达28℃（太阳辐射能是603.5W/m2)，夜晚可低至-132℃，夜间温度没有跌到零下160摄氏度，就说明温室气体起了作用。
这个温室效应是相当弱的，火星昼夜温差是160摄氏度，同地球比较起来相差是极其悬殊的。
太阳系近地行星的大气温室效应排队：（由强至弱）
1.金星；
2.地球；
3.火星；
4.水星，月球 并列。
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从金星和火星的二氧化碳作为唯一的温室气体的行为我们得知，太高浓度（90个大气压）的二氧化碳形成的高温（728K）或太低的浓度（700ppm，0.07大气压）的二氧化碳产生的低温（216K)都不适合碳生命的运行。
地球上的碳生命群体在地球温室效应的作用下，维持在一个适当的平均温度（300K)和不很大的昼夜平均温差（10K左右）的环境之中，有效地进行新陈代谢。任一这两个条件被破坏了，地球上的碳生命就会受到威胁，所带来的后果就是 1.种群多样性消失和 2.种群数量减少。
在地球上能够找到的这两个条件（均温和均温差）被破坏的地区不多，比较典型的就是沙漠和高纬度的南北极地区。
沙漠地区，比如中国内蒙库布齐沙漠，西起杭锦旗巴拉贡，坐标为北纬39°30′，东经107°18′，经达拉特旗境内，东至准格尔旗(原东孔 兑镇)，坐标为北纬40°41′，东经111°30′。这个沙漠的纬度同中国北京差不多，但气温状态大不一样；
库布齐沙漠腹地的局部气候温度特征是昼热夜冷，盛夏季节温差大，沙漠白天最高温度可达70℃左右， 但晚上最低温度可降至6℃以下。
可以看到沙漠地区昼夜温差很高---可达60摄氏度，在盛夏可以居然有6摄氏度的气温。
所以中国新疆吐鲁番沙漠地区有句民谣：“早穿皮袄午穿纱，晚上围着火炉吃西瓜”就是描述了这种状况。
南北极地区由于地球自转倾角的原因，半年是白天，半年是黑夜（其实是白夜），最高温是零度，最低是零下60度。“昼夜”温差60摄氏度。地球的高山冰川地区有同南北极类似的气候条件。
根据在我写的温室效应不仅能增温，而且能降低行星昼夜温差一文中有关温室效应定义的概念：昼夜温差越小表明温室效应越强，我们可以这样说在地球的沙漠地区和高纬度极地区，地球的温室效应是比较弱的（但还是远远强于火星）。
那么上述两个地区的减弱温室效应是怎样造成的呢？
我们首先查查大气中二氧化碳的浓度，在库布齐沙漠地区，在南北极地区，在北京地区，二氧化碳浓度都是388ppm，应该没有变化或差别不大。
在排除了二氧化碳的因素后，让我们来检查水。
沙漠地区是极其干燥的，相应地空气中的水分就相当稀少。也就是说库布齐沙漠上空的温室气体中缺少了很大一部分水蒸汽（与相同纬度的北京比），原来这造成了库布齐沙漠昼夜温差变大。
同理，极地是地球上最干燥的地区，极地大气中水蒸汽浓度在零下60度时只有100ppm，（别看这个地区堆满了冰--冰的蒸汽压很低），所以可以用上述概念解释极地的悬殊昼夜温差。
根据观察，我们可以看到当地球上的某个地区温室气体水蒸汽的显著减少从而导致温室效应减弱，而这个减弱可以导致极其明显的气候和生态变化---比如沙漠中基本上没有生物种群，而南北极的陆地种群多样性很差，北熊南鹅单打一。
在地球大气中的6种温室气体中，我们观察到只有水蒸汽的显著减少才会对地球生态制造出实际的和明显的作用--沙漠和极地就是极端的两个例子。
对照火星的二氧化碳温室气体（浓度为700ppm）的增温效果--从零下160摄氏度拉高到零下132摄氏度，我们可以线性推测：当地球上的二氧化碳浓度达到目前水平的一倍，388X2=776ppm时，同时如果地球没有水蒸汽，地球极地夜间气温也将会是零下132摄氏度，而100ppm的水蒸汽浓度（南极地区）则可以将气温增温至零下60摄氏度。
由此可见，700ppm的二氧化碳最多可以增温28摄氏度[-132-(-160)]，而100ppm的水蒸汽就可以增温72摄氏度[-60-(-132)].
100ppm的水蒸汽的增温效果是700ppm二氧化碳增温效果的2倍之多，也就是说气候变化的主要因素是水蒸汽浓度的变化而不是二氧化碳浓度的变化。
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金星的大气环流在上个世纪六七十年代就有过很不错的工作了。不过那些一般人（包括我）不感兴趣。
不同时间尺度上的气候变化，其主导因素也是不一样的，像地质年代的气候变化就是另一个因素。
空间尺度上的气候变化也是一样，水热的分配是气候带划分的主要依据，自然，水热重新分配的变化会导致气候变化，但是，又是什么造成了水和热的重新分配呢？特别是在全球范围内的这种分配的改变？现在我们要回答的是这个问题。
金星以224.65天繞太陽公轉一週，金星的自轉週期是243天，不是背面永远得不到太阳辐射。
但让我们先从简单系统，单组分系统开始，你看好不好？先分解，后综合。有时看上去很复杂的现象，抓住本质就容易解决了。
如果一开始就给人一大把概念，也不推导，也不给基准，就塞给你，要你吞下去，怎么能理解？
地球日，这个比水星要还小。当然有一个月照不到太阳确实很长，但还够不上“相当长”的一段时间。
昼夜温差的极小现象没有任何问题了。
由于温室效应问题，伊斯兰人种聚集在沙漠地区而造成的经济文化不利状况而导致国际政治的动荡，还是影响了我们。
这是不以人的意志为转移的。
就不一样。这个涉及到对于方程如何理解与简化的问题，也就是快乐说的“魔术”。
比如说讨论一两天内的局地的气温变化，一般就是感热（大气输送的热量）、云（高层云与中低层云是不一样的）两个变量的变化。但如果是更长期的气温变化，比如一个月的平均气温，那着眼点就基本上在大气环流这一项了。云的影响就很少考虑了。如果是一两年的全球气温，那性质上就更不一样了，考虑的要素也会随之变化。