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太陽光以可見光及紫外線傳遞能量至地球，其中50%被吸收或直接反射回外太空，其餘50%穿透大氣層至地球表層而加溫地球表面。

進入大氣層內的輻射在被地球表面帶走一部份能量後，形成的紅外線輻射經過大氣層再次放射回外太空。但由於大氣中之溫室氣體具有吸收紅外線輻射的能力，可將部份原本會放射回外太空的紅外線能量予以捕捉，因而升高地球大氣之溫度，此即為溫室效應（參考圖1）。

在地球的自然平衡狀態，大氣層中有一定濃度的溫室氣體（包括水蒸氣、CO2、CH4、N2O等）。科學家相信若沒有溫室氣體，地球的平均溫度將遠低於0℃以下，地球上大部份的生物將無法存活。

自工業革命以來，人類大量使用含碳化石能源，使得大氣中CO2濃度增加將近30%；CH4濃度增加2倍；而N2O濃度增加近15%，由於溫室氣體濃度快速增加導致全球氣溫的異常攀升。根據國際機構Intergovernmental Panel on Climate Change（IPCC）的調查，在過去1000年間，發現在20世紀的兩個期間出現全球暖化現象，1910至1945年間與1976至2000年間，因而提出嚴重的警告。



圖1、溫室效應機制圖示


IPCC彙整來自全球數百個氣候觀測站與科學家的記錄，發現90年代為自有溫度記錄以來全球氣溫最高的10年，其中又以1998年為最高的一年。20世紀內，溫度攀升的幅度達0.6℃。

20世紀末，IPCC科學家重新比對過去模型所預測的與實際的暖化速率，而發現實際值已有超過預測值的現象，因而重新評估世紀末溫度變化。模擬結論指出自1990年至2100年全球氣溫升高幅度將達1.4～5.8℃（圖2），此暖化速率遠超過自然界演變速率，而被認為是「人為溫室氣體排放」對氣候變遷影響的重要證據。



圖2、IPCC第三次評估報告書記錄過去140年與未來全球氣溫之預測



除了地球氣溫的上升外，大氣中溫室氣體濃度的增加也將使大氣中水蒸汽濃度提高而導致區域性降雨量增加、激烈天氣形態如颱風、乾旱、水患等發生頻率增加。而全球海平面也將因冰山溶化估計在1900年至2100年間升高0.09～0.88公尺。

由全球保險金額與因應前述天然災難的支出統計不難看出，氣候變遷已逐漸影響到全球經濟。於1950年代，全球因天災的救難支出僅39億美元，而到1990年代時則增加至400億美元左右（全部回歸至1999年幣值），在半世紀內增加10.3倍。同樣的，保險金額也由原本趨於零的金額，躍升至92億美元（圖3）。而開發中國家因天災的經濟損失約為已開發國家的兩倍，其中位於熱帶地區的國家未來可能較位於高緯度國家受到更嚴重的衝擊，尤其是小島國家。



圖3、IPCC記錄全球因天然災難造成之經濟損失與保險金額

詳細見此網址
http://www.itri.org.tw/cfc/co2/publish/2/bkcontent.htm#什麼是京都議定書？