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廖淯甯

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高 愛 迪 斯 ~【99/03 高 年 級 自 然 】<br />

資 優 班 六 年 級 姓 名 : 廖 淯 甯<br />

1. 請 說 明 什 麼 是 溫 室 ? 為 什 麼 需 要 溫 室 ?<br />

答 : 溫 室 是 由 荷 蘭 人 發 明 的 。 溫 室 , 又 稱 玻 璃 溫 室 或 暖 房 , 是 一<br />

座 專 用 作 種 植 植 物 的 建 築 物 。 它 的 建 造 物 料 是 玻 璃 或 塑 料 , 溫 室 會 因<br />

太 陽 發 出 的 電 磁 輻 射 而 加 熱 , 使 溫 室 內 的 植 物 、 泥 土 、 空 氣 等 變 暖 。<br />

玻 璃 被 用 做 為 溫 室 的 建 造 物 料 是 因 為 它 是 不 同 光 學 頻 譜 的 其 中 一 種<br />

可 選 性 的 傳 輸 媒 介 , 而 它 的 另 一 個 作 用 是 可 以 集 中 抓 住 能 量 , 使 溫 室<br />

內 的 植 物 、 空 氣 變 暖 。 溫 室 裏 的 密 封 環 境 會 自 然 會 有 獨 特 的 設 備 , 與<br />

室 外 種 植 的 相 比 。 害 蟲 、 疾 病 、 熱 量 、 濕 度 等 完 全 受 到 控 制 , 使 用 灌<br />

溉 用 水 代 替 天 然 雨 水 。 溫 室 裏 擁 有 重 要 的 條 件 設 備 就 是 光 和 熱 量 , 特<br />

別 是 在 冬 天 時 溫 室 所 種 植 的 熱 帶 蔬 菜 。<br />

因 為 每 塊 土 地 所 能 提 供 的 種 植 條 件 不 同 , 所 以 人 們 開 始 懂 得 利<br />

用 溫 室 。 溫 室 在 高 緯 度 國 家 食 物 供 應 中 的 重 要 性 逐 漸 增 加 , 全 球 最 大<br />

的 合 成 溫 室 就 是 位 於 高 緯 度 地 帶 的 加 拿 大 安 大 略 省 南 部 , 該 地 有 大 約<br />

200 英 畝 (0.8 平 方 公 里 ) 的 番 茄 都 是 在 溫 室 下 種 植 的 。 溫 室 能 保 護 農<br />

作 物 免 受 過 熱 或 過 冷 的 影 響 , 又 可 以 庇 護 植 物 免 受 沙 塵 暴 和 暴 風 雪 的<br />

威 脅 、 免 受 害 蟲 的 侵 害 。 透 過 溫 室 裏 光 和 溫 度 的 控 制 可 使 一 些 非 耕 土<br />

地 變 成 可 耕 土 地 , 所 以 溫 室 的 需 求 性 不 容 忽 視 。<br />

2. 溫 室 的 設 計 是 讓 植 物 有 比 較 溫 暖 的 環 境 , 是 怎 樣 辦 到 的 ?<br />

答 : 溫 室 是 一 整 合 許 多 相 關 硬 軟 件 的 系 統 , 這 些 硬 軟 件 包 括 結 構 、<br />

結 構 下 的 環 境 、 作 物 生 長 設 備 、 物 料 運 搬 設 備 、 環 控 儀 器 、 策 略 、 資<br />

訊 處 理 軟 硬 體 、 管 理 及 人 工 等 。<br />

溫 室 內 環 境 調 節 設 施 包 括 通 風 、 降 溫 、 保 溫 、 加 溫 、 光 照 、 濕<br />

度 、 二 氧 化 碳 碳 施 用 等 調 節 設 施 。 近 年 來 在 溫 帶 地 區 , 溫 室 之 環 境 調<br />

節 技 術 進 步 , 溫 室 之 室 溫 、 濕 度 、 二 氧 化 碳 、 通 風 等 複 合 環 境 , 利 用<br />

電 腦 操 作 控 制 , 藉 以 節 省 能 源 與 省 工 , 並 使 作 物 獲 得 最 適 生 育 條 件 達<br />

到 高 而 穩 定 生 產 目 的 。


一 、 溫 室 的 通 風 問 題 :<br />

由 通 風 可 防 止 溫 度 過 高 , 使 室 內 濕 度 低 , 補 充 二 氧 化 碳 , 並 提 高 作<br />

業 之 效 率 。<br />

(1) 自 然 通 風 法 : 設 天 窗 、 側 窗 , 或 腰 部 全 部 按 裝 不 鏽 鋼 網 及 尼 龍<br />

鐵 絲 網 , 以 達 與 室 外 之 自 然 通 風 。 側 窗 設 置 宜 與 側 壁 等 高 , 其 通 風 窗<br />

面 積 愈 大 效 果 愈 好 。 連 棟 式 除 設 側 窗 外 , 最 好 於 雨 屋 頂 連 接 之 各 部 也<br />

設 通 風 窗 。<br />

(2) 設 通 風 扇 : 以 風 扇 八 強 制 室 內 空 氣 排 出 , 並 吸 入 室 外 空 氣 。 通<br />

常 從 一 端 吸 入 空 氣 , 而 從 另 一 端 排 出 之 方 式 。 得 注 意 其 設 置 之 關 係 位<br />

置 與 通 風 之 適 當 風 速 (0.4 公 尺 / 每 秒 ) 以 不 影 響 作 物 之 蒸 散 和 光 合<br />

作 用 。<br />

二 、 溫 室 的 降 溫 問 題 :<br />

在 夏 季 溫 室 內 空 氣 不 流 動 , 擴 散 係 數 小 , 入 射 熱 擴 散 慢 , 蒸 發 散<br />

量 也 少 , 易 引 起 高 溫 現 象 。 為 使 其 溫 度 降 低 , 如 以 冷 凍 機 並 不 經 濟 合<br />

算 , 應 以 設 施 費 、 維 護 費 較 低 方 式 行 降 溫 。<br />

噴 霧 和 風 扇 系 統 : 與 上 述 方 法 類 似 , 將 墊 層 以 噴 霧 室 取 代 。 在 吸<br />

氣 口 之 外 側 以 每 50 公 分 間 隔 設 噴 霧 之 噴 頭 一 個 , 使 水 向 外 噴 , 為 防<br />

止 該 微 水 滴 因 通 風 扇 而 吸 入 溫 室 內 , 得 另 設 一 除 滴 裝 置 。 因 該 噴 霧 室<br />

與 除 滴 裝 置 之 設 備 費 較 貴 , 很 少 使 用 。<br />

上 述 兩 種 方 式 皆 以 水 蒸 發 時 , 利 用 其 氣 化 熱 , 將 空 氣 冷 卻 送 入 溫<br />

室 內 。 其 冷 卻 之 效 果 在 於 流 入 空 氣 , 也 就 是 外 氣 之 濕 球 溫 度 有 密 切 關<br />

係 。 在 夏 季 高 溫 又 多 濕 的 台 灣 , 因 為 外 氣 之 乾 球 溫 度 和 濕 球 溫 度 之 差<br />

很 小 , 以 此 氣 化 熱 之 冷 卻 效 果 似 不 大 。<br />

3. 建 設 溫 室 需 要 使 用 特 別 的 玻 璃 嗎 ? 或 者 任 何 的 玻 璃 材 料 都 可 以 ?<br />

答 : 溫 室 之 覆 蓋 材 料 以 玻 璃 為 主 , 其 厚 度 3 厘 米 。 最 早 所 用 的 玻 璃<br />

面 積 較 小 , 現 在 因 材 料 及 建 造 技 術 越 來 越 進 步 , 故 玻 璃 的 大 小 也 有 越<br />

來 越 大 的 趨 勢 。 如 美 國 由 原 來 16 吋 ×18 吋 , 放 大 到 20 吋 ×24 吋 或<br />

20 吋 ×36 吋 。 荷 蘭 之 威 諾 型 溫 室 , 因 屋 頂 不 高 , 則 採 用 大 片 玻 璃 ,<br />

及 1 公 尺 ×1.65 公 尺 , 厚 4 厘 米 。 又 為 節 省 能 源 , 歐 洲 國 家 多 採 用<br />

雙 層 玻 璃 覆 蓋 , 並 有 中 間 填 充 二 氧 化 碳 者 。<br />

為 什 麼 喜 歡 使 用 玻 璃 ? 一 般 人 認 為 有 下 列 優 點 :<br />

○1 . 玻 璃 的 透 光 性 良 好 , 故 可 收 集 更 多 的 太 陽 熱 能 。 這 種 特 性 在 緯 度<br />

較 高 的 地 區 尤 為 重 要 。 這 些 地 區 在 冬 季 的 外 界 溫 度 常 在 零 度 以 下 , 其


他 秋 冬 季 節 , 室 外 的 溫 度 亦 甚 低 , 因 此 需 要 較 多 的 陽 光 , 以 保 持 溫 室<br />

內 之 光 照 及 溫 度 。<br />

○2 . 玻 璃 溫 室 之 使 用 壽 命 長 較 長 , 有 時 可 達 十 年 以 上 。 而 玻 璃 在 使 用<br />

過 程 中 , 沒 有 老 化 或 黃 化 的 問 題 , 故 其 透 光 性 可 常 保 如 新 。<br />

○3 . 容 易 加 裝 控 制 系 統 , 其 骨 架 較 為 堅 固 。 一 般 玻 璃 的 溫 室 結 構 必 須<br />

要 有 較 為 堅 強 的 結 構 方 可 以 維 持 其 強 度 。 故 在 建 造 上 亦 較 為 講 究 , 也<br />

需 要 較 高 的 建 築 技 術 。<br />

○4 . 較 無 環 境 污 染 的 問 題 。 玻 璃 材 料 之 再 使 用 性 較 高 , 其 處 理 亦 較 為<br />

容 易 , 不 會 造 成 公 害 問 題 。<br />

但 是 , 另 一 方 面 , 使 用 玻 璃 亦 有 下 面 之 缺 點 存 在 :<br />

○1 . 價 格 高 , 每 坪 建 造 費 用 約 為 300 荷 幣 以 上 。<br />

○2 . 容 易 受 颱 風 侵 襲 , 破 碎 後 會 與 室 內 作 物 纏 雜 , 不 易 處 理 。 日 本 盛<br />

行 使 用 塑 膠 布 , 有 PE 及 PVC 兩 種 型 式 , 在 台 灣 也 使 用 很 多 。 主 要 其<br />

價 格 便 宜 , 容 易 彎 曲 成 拱 形 外 觀 。 但 這 種 材 質 容 易 黃 化 , 也 易 受 風 吹<br />

襲 而 破 裂 , 故 其 壽 命 約 僅 兩 年 , 更 換 次 數 頻 繁 。 硬 質 的 塑 膠 板 類 覆 蓋<br />

材 料 亦 漸 被 採 用 , 其 抗 風 能 力 比 玻 璃 及 塑 膠 布 強 。 硬 質 塑 料 有 壓 克 力<br />

板 、PVC 板 、FRP 浪 板 及 聚 碳 酸 酯 板 。 美 國 溫 室 業 者 喜 用 FRP, 台 灣 蘭<br />

園 業 者 以 前 也 採 用 FRP, 但 由 於 品 質 不 佳 , 現 在 已 不 採 用 , 多 改 用 價<br />

格 低 廉 PE 塑 膠 布 , 或 較 貴 之 PC 板 。 壓 克 力 和 PC 板 , 則 是 新 近 產 品 ,<br />

其 透 光 度 佳 , 製 成 雙 層 , 保 溫 效 果 極 佳 。 近 年 歐 洲 不 少 溫 室 採 用 此 種<br />

覆 蓋 材 料 , 但 價 格 較 貴 。<br />

【 附 】 溫 室 內 的 光 環 境 問 題 : 除 遮 光 及 補 光 外 , 幾 由 溫 室 構 造<br />

( 包 括 形 態 ) 及 溫 室 的 方 位 決 定 。 溫 室 架 構 之 設 計 儘 量 避 免 遮 光 , 可<br />

使 用 透 光 性 良 好 之 材 質 。 依 室 外 自 然 日 照 的 光 度 強 弱 、 由 光 度 計 控 制<br />

遮 光 網 的 移 動 , 達 到 不 同 程 度 的 遮 光 效 果 。 亦 可 在 設 施 內 裝 設 有 同 化<br />

功 用 之 光 照 系 統 , 來 加 強 日 照 不 足 時 之 光 照 量 , 如 以 3.2X5 公 尺 的 距<br />

離 安 裝 , 大 約 可 增 加 溫 室 內 2,000 Lux 的 輻 射 量 。<br />

溫 室 的 設 施 結 構 問 題 : 荷 蘭 的 溫 室 設 施 的 結 構 以 玻 璃 溫 室 為<br />

主 , 故 必 須 具 有 相 當 堅 固 的 支 撐 。 但 整 體 施 工 時 應 考 慮 地 基 的 承 受 度<br />

會 因 地 區 性 之 不 同 而 有 顯 著 差 異 , 雖 溫 室 之 固 定 荷 重 小 , 不 需 太 高 之<br />

地 耐 力 , 但 在 強 風 時 , 地 基 會 承 受 相 當 大 之 壓 力 。 在 承 受 度 不 足 的 地<br />

區 , 則 必 須 在 基 礎 面 予 以 補 強 。<br />

溫 室 的 遮 蔭 問 題 : 一 般 的 溫 室 裡 , 常 見 保 溫 簾 ( 或 遮 陰 薕 ) 的 使<br />

用 。 據 研 究 指 出 , 使 用 保 溫 簾 可 使 能 源 節 約 達 40%。 保 溫 簾 在 夜 間 展


開 , 可 防 止 輻 射 熱 之 散 失 。 使 白 天 收 集 到 的 熱 能 侷 限 於 保 溫 簾 下 方 ,<br />

並 分 佈 於 作 物 生 長 空 間 。 在 夏 天 , 保 溫 簾 則 可 當 遮 蔭 簾 使 用 , 使 熱 量<br />

被 擋 於 外 , 降 低 溫 室 內 之 溫 度 。 傳 統 上 此 種 布 簾 可 濾 掉 50% 的 可 見 光<br />

(PAR, 或 謂 光 合 作 用 有 效 光 )。 這 種 遮 蔭 的 功 能 在 作 業 管 理 上 亦 佔 相<br />

當 重 要 的 地 位 。 活 動 遮 蔭 簾 亦 是 最 常 用 之 方 式 。 這 是 在 溫 室 之 內 部 上<br />

方 或 側 面 受 光 的 部 份 以 繩 索 拉 動 簾 幕 的 方 式 達 到 遮 蔭 的 效 果 。<br />

4. 請 你 動 手 做 一 個 小 型 的 溫 室 , 並 進 行 對 照 實 驗 ( 至 少 持 續 一 週 以<br />

上 , 例 如 分 別 以 實 驗 組 、 對 照 組 方 式 種 豆 芽 菜 , 別 忘 記 測 量 溫 度 、<br />

製 作 記 錄 、 照 相 ), 比 較 溫 室 的 效 果 。<br />

綠 豆 的 種 植 觀 察<br />

5 月 1 日 (30℃) 溫 室 中 的 綠 豆 發<br />

芽 了 !<br />

5 月 1 日 (30℃) 對 照 組 ( 一 般<br />

室 溫 ) 的 綠 豆 也 長 出 小 芽<br />

5 月 3 日 (31℃) 溫 室 中 的 綠 豆 5 月 5 日 (31℃) 對 照 組 綠 豆


5 月 7 日 (28℃) 溫 室 照 光 中 的 綠<br />

豆<br />

5 月 7 日 (28℃) 一 般 室 溫 成 長<br />

的 綠 豆<br />

5 月 9 日 (29℃) 溫 室 中 的 綠 豆 5 月 9 日 (29℃) 對 照 組 的 綠 豆


同 時 觀 察 的 結 果 顯 示 :1. 在 溫 室 中 的 綠 豆 較 容 易 發 芽 。2. 而 持 續 照<br />

光 的 溫 室 環 境 , 和 現 在 這 個 季 節 一 般 室 溫 的 暖 濕 氣 候 比 較 起 來 , 生<br />

長 速 度 的 差 異 並 不 大 ; 但 遇 到 連 續 陰 雨 的 日 子 , 溫 室 中 的 綠 豆 成 長<br />

速 度 就 一 路 領 先 , 越 長 越 高 , 所 以 證 明 溫 室 在 寒 冷 氣 候 區 確 有 其 需<br />

要 。3. 溫 室 中 的 水 分 和 光 線 容 易 維 持 恆 定 , 所 以 豆 芽 長 得 壯 而 挺 直 。<br />

4. 一 般 室 溫 的 綠 豆 則 須 注 意 趨 光 性 和 風 向 的 問 題 , 要 隨 時 作 調 整 ,<br />

才 不 會 東 倒 西 歪 。<br />

5. 溫 室 和 溫 室 效 應 有 什 麼 關 係 , 為 什 麼 要 以 「 溫 室 」 來 為 這 樣 的 效 應<br />

命 名 ?<br />

答 : 地 球 溫 暖 化 的 原 理 , 就 如 同 溫 室 (Greenhouse), 大 氣 吸 收 來 自<br />

地 球 表 面 所 釋 放 之 長 波 輻 射 , 再 反 射 回 地 面 , 藉 著 此 種 自 然 的 溫 室<br />

效 應 , 維 持 地 表 之 溫 度 。 溫 室 效 應 是 一 自 然 現 象 , 自 盤 古 開 天 以 來 ,<br />

就 存 在 於 地 球 。 如 果 地 球 沒 有 大 氣 , 在 輻 射 平 衡 狀 態 下 , 地 球 表 面<br />

的 平 均 溫 度 約 為 -18°C, 比 目 前 地 表 的 全 球 平 均 氣 溫 15°C 低 了 許<br />

多 。 大 氣 的 存 在 使 地 表 氣 溫 上 升 了 約 33° C, 溫 室 效 應 是 造 成 此 一 溫<br />

度 差 距 的 主 要 原 因 。 地 球 大 氣 中 的 許 多 氣 體 幾 乎 不 吸 收 可 見 光 , 但<br />

專 門 吸 收 地 球 放 射 出 去 的 輻 射 。 這 些 氣 體 , 允 許 約 50% 的 太 陽 輻 射 穿<br />

越 大 氣 為 地 表 吸 收 , 但 卻 攔 截 幾 乎 所 有 的 地 表 及 大 氣 輻 射 出 的 能<br />

量 , 減 少 能 量 的 損 失 , 並 且 再 將 之 放 射 出 來 , 使 得 地 表 及 對 流 層 溫<br />

度 升 高 。 大 氣 放 射 出 的 輻 射 不 但 暖 化 地 表 溫 度 , 而 且 在 夜 晚 繼 續 放<br />

射 , 使 地 表 不 致 於 因 缺 乏 太 陽 輻 射 而 變 得 太 冷 。 這 些 氣 體 的 影 響 類<br />

似 農 業 用 溫 室 的 暖 化 作 用 , 因 此 稱 為 溫 室 氣 體 , 它 們 的 影 響 則 稱 為<br />

溫 室 效 應 。 溫 室 效 應 不 只 發 生 在 地 球 , 金 星 及 火 星 的 主 要 大 氣 成 份<br />

為 二 氧 化 碳 。 金 星 大 氣 的 溫 室 效 應 高 達 523°C, 火 星 則 因 為 大 氣 太 單<br />

薄 , 溫 室 效 應 只 有 10°C。 地 球 大 氣 的 溫 室 效 應 , 創 造 了 適 合 生 物 生<br />

存 的 環 境 。 但 是 , 如 果 大 氣 中 的 溫 室 氣 體 含 量 過 高 , 將 攔 截 過 多 的<br />

地 球 輻 射 使 得 地 表 氣 溫 逐 漸 上 升 。<br />

這 種 由 「 溫 室 」 同 樣 原 理 而 產 生 的 效 果 及 影 響 , 就 稱 為 「 溫 室<br />

效 應 」。<br />

6. 請 你 用 較 簡 明 易 懂 的 方 式 來 說 明 什 麼 是 溫 室 效 應 ?<br />

答 : 所 謂 的 「 溫 室 效 應 」, 就 是 熱 量 進 得 來 , 但 是 出 不 去 。 好 像 農<br />

家 的 溫 室 一 樣 , 用 透 明 塑 膠 把 整 個 溫 室 包 起 來 , 讓 陽 光 進 入 , 水 氣 與<br />

熱 氣 卻 不 會 散 失 , 以 促 進 植 物 的 生 長 。 地 球 表 面 係 由 大 氧 層 所 包 圍 ,<br />

這 層 大 氣 有 如 溫 室 的 透 明 塑 膠 , 在 陽 光 照 射 地 面 時 , 發 揮 防 止 地 面 濕<br />

度 、 溫 度 散 失 的 功 能 , 使 地 面 溫 度 不 會 下 降 得 太 快 , 地 表 平 均 溫 度 保


持 在 攝 氏 十 五 度 左 右 。<br />

地 球 的 熱 能 來 自 於 太 陽 , 不 過 真 正 到 達 地 球 的 太 陽 能 有 30% 經<br />

由 大 氣 、 雲 和 地 球 表 面 反 射 回 太 空 中 , 其 餘 的 都 被 地 球 表 面 吸 收 , 然<br />

後 再 以 紅 外 線 的 形 式 將 熱 放 射 出 去 ; 而 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 、 水 蒸 氣 、<br />

臭 氧 都 有 吸 收 紅 外 線 的 性 質 , 所 以 熱 能 被 保 留 在 大 氣 中 再 反 射 回 地 表<br />

使 地 球 溫 暖 , 科 學 家 稱 這 種 作 用 為 「 大 氣 圈 效 應 」 或 是 「 溫 室 效 應 」。<br />

但 是 , 一 旦 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 增 加 時 , 原 本 要 輻 射 到 太 空 中 的 紅 外 線<br />

卻 被 二 氧 化 碳 吸 收 轉 為 熱 能 , 使 得 地 球 的 氣 溫 越 來 越 高 。<br />

近 年 來 , 生 活 在 台 灣 的 人 , 一 定 都 感 受 得 到 :「 夏 天 越 來 越 難 受 。」<br />

的 確 , 近 年 來 台 灣 各 月 的 最 高 氣 溫 紛 紛 打 破 以 往 的 紀 錄 而 往 上 攀 升 。<br />

其 實 不 只 台 灣 , 全 球 的 溫 度 都 逐 年 上 升 中 。 據 推 測 , 到 西 元 2050 年 ,<br />

地 球 平 均 溫 度 將 上 升 攝 氏 2 度 ; 或 許 你 會 覺 得 才 2 度 而 已 , 但 請 注 意 ,<br />

在 過 去 一 萬 年 中 , 地 球 平 均 溫 度 只 不 過 上 升 攝 氏 2 度 。<br />

近 年 來 由 於 人 類 經 濟 活 動 的 快 速 成 長 , 所 製 造 之 化 學 品 及 產 生 之<br />

空 氣 污 染 , 正 以 空 前 未 有 之 速 度 , 改 變 大 氣 結 構 。 其 中 特 別 是 化 石 燃<br />

料 燃 燒 後 所 產 生 之 CO2 氣 體 , 大 量 排 放 進 入 大 氣 後 , 吸 收 地 表 之 長 波<br />

輻 射 , 造 成 之 人 為 溫 室 效 應 使 地 表 溫 度 逐 漸 增 加 。 西 元 2100 年 時 ,<br />

地 表 溫 度 將 較 目 前 增 加 l℃ 至 3.5℃, 海 平 面 將 上 升 15 至 95 公 分 ,<br />

此 種 溫 室 效 應 對 於 整 個 生 態 環 境 ( 包 括 地 球 、 海 洋 與 人 類 的 經 濟 、 社<br />

會 等 ) 及 全 球 氣 候 , 將 有 深 遠 而 不 可 知 的 影 響 。<br />

7. 為 什 麼 大 氣 中 極 普 通 的 汙 染 , 會 引 發 無 法 控 制 的 溫 室 效 應 ?<br />

答 : 從 18 世 紀 後 葉 至 1990 年 代 , 二 氧 化 碳 含 量 增 加 了 30%。 這<br />

些 增 加 量 主 要 是 來 自 燃 燒 化 石 燃 料 、 水 泥 製 造 及 土 地 利 用 。 煤 及 石<br />

油 中 的 炭 在 燃 燒 過 程 中 被 氧 化 成 二 氧 化 碳 ; 石 灰 岩 被 製 成 水 泥 的 過<br />

程 中 也 產 生 二 氧 化 碳 ; 土 地 的 開 發 利 用 不 但 減 少 了 植 物 吸 收 二 氧 化<br />

碳 的 的 量 , 也 加 速 殘 枝 敗 葉 的 腐 壞 而 產 生 二 氧 化 碳 。 我 們 現 在 所 使<br />

用 的 煤 大 多 是 泥 炭 紀 ( 三 億 多 年 前 ) 的 樹 木 因 某 種 原 因 被 掩 埋 在 地 層<br />

之 中 , 逐 漸 形 成 的 化 石 。 三 億 多 年 前 植 物 吸 收 太 陽 輻 射 所 遺 留 下 來<br />

的 能 量 , 近 代 人 類 卻 在 一 、 二 百 年 之 間 就 將 之 消 耗 殆 盡 。<br />

除 了 二 氧 化 碳 , 甲 烷 、 氧 化 亞 氮 、 氟 氯 碳 化 物 ( CFC ) 等 皆 因<br />

人 類 人 口 的 增 加 、 經 濟 活 動 日 趨 活 絡 , 而 迅 速 增 加 。 比 如 , 從 工 業<br />

革 命 之 前 到 1994 年 , 甲 烷 含 量 由 700ppbv (part per billion by<br />

volume, 十 億 分 之 一 ) 增 加 到 1721ppbv; 氧 化 亞 氮 由 275ppbv 增 加 到


311ppbv。 氟 氯 碳 化 物 為 人 造 化 學 物 質 在 1950 年 代 才 大 量 出 現 , 而<br />

後 迅 速 增 加 。 最 近 由 於 蒙 特 婁 公 約 禁 用 氟 氯 碳 化 物 , 其 含 量 在 1990<br />

年 代 已 不 再 增 加 。<br />

如 果 與 二 氧 化 碳 相 比 , 甲 烷 、 氧 化 亞 氮 、 氟 氯 碳 化 物 的 溫 室<br />

效 應 更 高 。 比 如 , 一 個 甲 烷 分 子 的 溫 室 效 應 是 一 個 二 氧 化 碳 分 子 的<br />

21 倍 , 氧 化 亞 氮 為 206 倍 , 氟 氯 碳 化 物 則 為 數 千 倍 到 一 萬 多 倍 。 不<br />

過 由 於 二 氧 化 碳 含 量 遠 大 於 其 他 氣 體 含 量 , 因 此 二 氧 化 碳 的 溫 室 效<br />

應 仍 是 最 大 的 。 從 1980 年 到 1990 年 , 各 種 人 造 溫 室 氣 體 增 加 , 大<br />

氣 中 的 輻 射 量 也 跟 著 升 高 。 其 中 , 二 氧 化 碳 的 效 應 佔 了 55%, 甲 烷<br />

15%, 氧 化 亞 氮 6%, 氟 氯 碳 化 物 則 佔 了 24%。<br />

上 述 的 溫 室 氣 體 的 另 一 個 特 性 是 它 們 在 大 氣 中 停 留 的 時 間<br />

( 亦 即 , 生 命 期 ) 相 當 的 長 。 二 氧 化 碳 的 生 命 期 為 50~ 200 年 , 甲 烷<br />

12~17 年 , 氧 化 亞 氮 為 120 年 , 氟 氯 碳 化 物 (CFC-12) 為 102 年 。<br />

這 些 氣 體 一 旦 進 入 大 氣 , 幾 乎 無 法 回 收 , 只 有 靠 自 然 的 過 程 讓 它 們<br />

逐 漸 消 失 。 由 於 它 們 在 大 氣 中 的 長 生 命 期 , 溫 室 氣 體 的 影 響 是 長 久<br />

的 而 且 是 全 球 性 的 。 從 地 球 任 何 一 角 落 排 放 至 大 氣 的 二 氧 化 碳 分 ,<br />

在 它 長 達 100 年 的 生 命 期 中 , 有 機 會 遨 遊 世 界 各 地 , 影 響 各 地 的 氣<br />

候 。 即 使 人 類 立 刻 停 止 所 有 的 人 造 溫 室 氣 體 的 排 放 , 從 工 業 革 命 之<br />

後 , 累 積 下 來 的 溫 室 氣 體 仍 將 繼 續 發 揮 它 們 的 溫 室 效 應 , 影 響 地 球<br />

的 氣 候 。<br />

8. 請 說 明 溫 室 效 應 值 得 或 不 值 得 你 擔 心 的 理 由 。<br />

答 : 這 是 一 個 值 得 全 人 類 去 關 注 和 反 省 的 問 題 。<br />

如 果 大 氣 層 中 溫 室 氣 體 的 成 分 增 加 , 便 會 促 使 地 球 的 總 體 溫 度 上 升 。<br />

溫 度 的 上 升 , 有 可 能 造 成 下 列 結 果 :<br />

1. 北 半 球 冬 季 將 縮 短 , 並 更 冷 更 濕 , 而 夏 季 則 變 長 且 更 乾 更 熱 , 亞 熱<br />

帶 地 區 則 將 更 乾 , 而 熱 帶 地 區 則 更 濕 。<br />

2 由 於 氣 溫 增 高 水 汽 蒸 發 加 速 。 全 球 雨 量 每 年 將 減 少 , 各 地 區 降 水 型<br />

態 將 會 改 變 。<br />

3 改 變 植 物 、 農 作 物 之 分 佈 及 生 長 力 , 並 加 快 生 長 速 度 , 造 成 土 壤 貧<br />

瘠 , 作 物 生 長 終 將 受 限 制 , 且 間 接 破 壞 生 態 環 境 , 改 變 生 態 平 衡 。<br />

4 海 洋 變 暖 、 海 平 面 將 於 2100 年 上 升 15-95 公 分 , 導 致 低 窪 地 區 海<br />

水 倒 灌 , 全 世 界 三 分 之 一 居 住 於 海 岸 邊 緣 的 人 口 將 遭 受 威 脅 。<br />

5 改 變 地 區 資 源 分 佈 , 導 致 糧 食 、 水 源 、 漁 獲 量 等 的 供 應 不 平 衡 , 引<br />

發 國 際 間 之 經 濟 、 社 會 問 題 。


最 後 , 對 人 類 生 活 將 造 成 下 列 影 響 及 改 變 :<br />

i) 經 濟 的 影 響 : 全 球 有 超 過 一 半 人 口 居 住 在 沿 海 100 公 里 的 範 圍 以<br />

內 , 其 中 大 部 份 住 在 海 港 附 近 的 城 市 區 域 。 所 以 , 海 平 面 的 顯 著 上<br />

升 對 沿 岸 低 窪 地 區 及 海 島 會 造 成 嚴 重 的 經 濟 損 失 , 例 如 : 加 速 沿 岸 沙<br />

灘 被 海 水 的 沖 蝕 、 地 下 淡 水 被 上 升 的 海 水 推 向 更 遠 的 內 陸 地 方 。<br />

ii) 農 業 的 影 響 : 實 驗 證 明 在 CO2 高 濃 度 的 環 境 下 , 植 物 會 生 長 得 更<br />

快 速 和 高 大 。 但 是 ,「 全 球 變 暖 」 的 結 果 可 會 影 響 大 氣 環 流 , 繼 而 改<br />

變 全 球 的 雨 量 分 佈 與 及 各 大 洲 表 面 土 壤 的 含 水 量 。<br />

iii) 海 洋 生 態 的 影 響 : 沿 岸 沼 澤 地 區 消 失 肯 定 會 令 魚 類 , 尤 其 是 貝<br />

殼 類 的 數 量 減 少 。 河 口 水 質 變 鹹 可 會 減 少 淡 水 魚 的 品 種 數 目 , 相 反 該<br />

地 區 海 洋 魚 類 的 品 種 也 可 能 相 對 增 多 。<br />

iv) 水 循 環 的 影 響 : 全 球 降 雨 量 可 能 會 增 加 。 但 是 , 地 區 性 降 雨 量 的<br />

改 變 則 仍 未 知 道 。 某 些 地 區 可 有 更 多 雨 量 , 但 有 些 地 區 的 雨 量 可 能 會<br />

減 少 。 此 外 , 溫 度 的 提 高 會 增 加 水 份 的 蒸 發 , 這 對 地 面 上 水 源 的 運 用<br />

帶 來 壓 力 。<br />

所 以 ,「 溫 室 效 應 」 的 存 在 和 影 響 當 然 值 得 擔 心 , 且 不 容 小 覷 。<br />

9. 舉 出 例 子 , 說 明 你 自 己 能 做 哪 些 事 情 來 減 少 溫 室 效 應 的 加 速 惡 化 ?<br />

答 :1. 少 吃 肉 , 讓 畜 牧 業 者 減 少 動 物 排 泄 物 , 甲 烷 的 排 放 量 自 然 降<br />

低 , 對 溫 室 氣 體 的 減 少 不 無 小 補 。<br />

2. 削 減 二 氧 化 碳 的 排 放 量 , 使 溫 室 效 應 氣 體 不 再 增 加 , 以 防 止 全 球<br />

持 續 變 暖 。 在 溫 室 氣 體 排 放 的 時 候 , 再 將 其 消 除 。 過 去 , 硫 磺 和 煙<br />

混 雜 在 一 起 從 工 廠 的 煙 囪 排 放 出 來 , 造 成 公 害 。 後 來 在 煙 囪 上 加 裝<br />

控 硫 裝 置 之 後 , 問 題 就 得 到 了 解 決 了 。<br />

3. 阻 止 森 林 被 破 壞 。 一 方 面 是 要 阻 止 以 熱 帶 雨 林 為 中 心 而 進 行 的 森<br />

林 破 壞 , 另 一 方 面 是 要 展 開 大 規 模 的 植 樹 造 林 。<br />

4. 汽 車 等 燃 料 消 費 的 改 進 。 就 日 本 汽 車 而 言 , 這 方 面 的 技 術 也 不 斷<br />

的 在 改 進 , 正 在 製 造 省 油 的 汽 車 , 所 以 對 於 燃 料 消 費 會 有 很 大 的 改<br />

善 。<br />

5. 政 府 可 以 考 慮 提 出 對 於 使 用 化 石 燃 料 的 生 產 和 消 費 展 開 徵 稅 , 這<br />

樣 一 來 , 人 們 就 會 妥 善 的 利 用 , 而 這 一 筆 收 入 也 可 以 用 在 森 林 的 保


護 或 者 是 替 代 能 源 方 面 的 開 發 。<br />

6. 大 力 促 成 把 不 太 放 出 二 氧 化 碳 的 天 然 氣 作 為 能 源 , 雖 然 效 果 不<br />

大 , 不 過 慢 慢 累 積 也 是 改 善 許 多 。<br />

7. 限 制 汽 車 的 排 氣 , 多 搭 乘 大 眾 交 通 工 具 。 其 實 在 汽 車 排 氣 中 含 有<br />

大 量 的 氮 氧 化 合 物 和 一 氧 化 碳 , 減 少 其 排 放 量 , 雖 然 不 能 直 接 減 少<br />

二 氧 化 碳 , 不 過 還 是 可 以 抑 制 其 他 溫 室 氣 體 增 加 的 效 果 。<br />

8. 日 光 計 畫 等 正 在 推 行 的 太 陽 能 利 用 。 他 可 以 順 便 減 少 化 石 燃 料 的<br />

使 用 量 , 可 以 直 接 減 少 溫 室 氣 體 的 產 生 。<br />

9. 生 物 能 的 利 用 。 像 利 用 植 物 光 合 作 用 所 生 成 的 有 機 物 來 代 替 石 油<br />

作 為 燃 料 , 雖 然 同 樣 會 排 放 二 氧 化 碳 , 不 過 原 料 可 以 不 斷 的 從 大 自<br />

然 中 得 到 補 充 , 可 以 為 再 生 的 能 源 。<br />

10. 落 實 資 源 回 收 , 外 出 購 物 攜 帶 環 保 袋 , 自 己 的 餐 盒 、 餐 具 。 少 買<br />

包 裝 飲 用 水 , 冷 氣 機 的 溫 度 設 定 在 28℃, 並 輔 以 窗 簾 或 電 扇 。 多 爬<br />

樓 梯 、 少 用 電 梯 。<br />

根 據 以 上 幾 點 我 歸 納 出 來 的 結 果 , 了 解 出 影 響 溫 室 效 應 最 主 要 的<br />

因 素 是 產 生 過 多 的 二 氧 化 碳 , 我 認 為 最 有 效 可 以 直 接 改 善 的 方 法 是<br />

減 少 汽 車 的 排 氣 量 , 多 搭 乘 大 眾 交 通 工 具 , 這 是 可 以 由 自 己 去 做 改<br />

變 的 。 其 次 , 限 制 工 廠 的 廢 氣 排 放 量 也 是 一 個 主 要 的 改 善 方 式 。 畢<br />

竟 , 經 濟 的 繁 榮 只 是 一 時 的 , 地 球 的 永 續 經 營 才 是 我 們 最 終 追 求 的<br />

目 標 。

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