全球變暖是因為溫室氣體排放？錯誤！這篇文章重新整理你的認知

全球氣溫升高的原因、惡果及對策

摘要：全球氣溫升高的原因不是碳排放，而是熱排放，化石能源的燃燒不僅生成二氧化碳，它還是一個放熱反應，是地下化學能轉換成了地表熱能排放到了環境中，以致於溫度上升。解決的方法有多種，最具有可行性的是將熱能轉換成化學能，比如用光伏發電來電解水，其本質就是截取了地表熱能（太陽能），將其轉化成了氫氣的化學能，這就相當於把環境中的熱量抽離、固化，做到地表環境的熱削減。

一

原因

關於全球變暖的原因，幾十年來存在認識誤區，認為是二氧化碳等溫室氣體的增加所導致，所以各個國家要削減碳排放。

但這是錯誤的，全球氣候上升，不是來源於碳排放，而是來源於熱排放。

這就像一個房間，溫度恆定適宜，可如果這個房間生起了爐子燒起了煤炭，那麼房間裡的溫度必然會慢慢升高。

化石能源的燃燒既生成了二氧化碳，也放出了熱量，根據能量守恆，熱量並沒有消散於無形，而是切實進入環境當中，

是熱量改變了環境溫度，而不是二氧化碳

。大氣中二氧化碳濃度的增加是氣候變暖的結果，是伴生品，而非原因。

假設，數百年來我們燃燒的能源是液氫，並沒有碳排放，只生成了水，但氣溫照樣會上升，因為燃燒放熱。

假設，我們從地下開採出數萬億噸乾冰（固態二氧化碳），在地表氣化，儘管二氧化碳濃度大增，但是地球也會立即進入冰河世紀，因為乾冰氣化吸熱。

另外，地球向太空散發熱量的形式不僅僅是熱輻射，地球散熱的形式還有熱傳導、熱對流，地球大氣層一年有海量氣體流失到太空中，這部分物質帶走的同樣是地表的熱量，地球大氣層最外一層

——

散逸層，說的就是氣體物質即將脫離地球飄向太空的臨界區域。

從地表到太空，氣體濃度越來越低，溫度也越來越低。

物質從高濃度流向低濃度，熱量從高溫區域流向低溫區域。

但是，當人類發明飛機後，大量商業航班、軍用飛行器飛行在

1萬米到2萬米的平流層，它們所釋放出的大量的物質（二氧化碳）濃度及熱量密度遠遠高於周圍環境，

形成了一道

物質牆和熱量牆，

這必然會阻礙地表熱量向外散發。地球熱量散發的慢了，地表溫度自然升高。

綜上所述，全球變暖有兩個原因，一是化石能源的燃燒排放出了大量熱量。打破了數百萬年來的熱平衡。二是各種飛機在高空排放的氣體和熱量形成了一道牆，阻礙了地表熱量的散發。

二

惡果

全球氣溫升高的惡果有許多，暫舉幾個。

一是冰川融化，包括海洋冰川、極地冰川以及陸地高原冰川。海洋和極地冰川融化會引發海平面上漲，危及海岸家園。高原冰川融化會引發泥石流、堰塞湖、潰壩、洪災等。但這都是表面現象，冰川融化的危害遠不止此，甚至可以說極其嚴重。

如果屋子溫度過高，我們可以在地上撒一桶冰塊給屋子降溫，同理，各地的冰川冰蓋冰層為什麼會消融，它們其實抵消了人類釋放的過多的熱量，起到了平抑地球氣溫的作用。

但不幸的是，冰川是個定量，而化石能源的燃燒，是個增量，退一步講，即便碳排放不再增加，人類目前的開採燃燒量不變，自然界的熱量增減依然處於不平衡狀態，依然需要冰川融化來降溫，冰川越少，降溫的能力就越低，溫度升的就越快，然後冰川融化的就越快，這是一個惡性迴圈。

另外，廣袤的冰川表面也可以將大部分射到冰川的太陽光反射回太空，減少地表這個系統吸收的熱量，只是隨著冰川的融化消亡，這個功能日益降低。

其實地表大氣圈對於熱排放是有容納能力的，當需要額外消融冰川來降溫的時候，就說明人類熱排放的量已經超出地表大氣圈容納能力了，這是個令人不安的事情。

二是海水錶層溫度提高。水擁有較大的比熱容，所以廣袤的海洋也是地球氣溫的調節器，只是調節（降溫）能力遠不如冰川。當海水錶層溫度提高後，其吸熱能力將變得更弱。

三是海洋酸化。過多的二氧化碳溶入海水中引發海洋酸化，淺海生物遭受致命打擊，就像澳洲大堡礁，豐富的生物多樣性變為一片死寂。

四是氣候紊亂，極端天氣頻現。世界多地頻現多年一遇乃至百年一遇的高溫天氣，甚至已經嚴重威脅居民生命。

五是山火頻發，

2019年，美國加州大火，巴西亞馬遜大火，非洲剛果雨林大火，澳大利亞大火，每一場火都肆意蔓延難以撲滅影響巨大。為什麼？還是因為全球氣溫升高，在炙熱的環境中，林木、灌木、雜草失水嚴重，被烤乾，處於一點就著的狀態，一個零星火源便會引發一場巨大火災且蔓延迅速難以控制。火災造成的影響可不僅僅是破壞生態、釋放熱量，還有深層次的含義。

六是空氣溼度增加，降水量增加。冬天潑一盆水在地上，幾天都未乾，夏天的話幾分鐘地面就幹了，水沒有消失，都進入了大氣中，水汽進入颱風，便會增加颱風質量及動能，增加其破壞力，

2019年，一個接一個的新風王誕生，破壞力一個比一個強。

在內陸地區，空氣水分增大會加重霧霾現象

。

七是氣候異常，對農業生產不利，引發糧食危機乃至生存危機。

八是高原冰川加速融化，造成前期洪災，後期缺水甚至斷流，極大影響流域生態。

其他還有諸多，不一一列舉。

三

對策

如果沒有對策，筆者不會寫這篇文章，不僅徒然無益，還引發焦慮與恐慌。

1，

減少化石能源的燃燒，減少熱排放，直至能源轉型，棄用化石燃料。

2，

避免戰爭，減少軍事訓練、軍備競賽，武器彈藥、車輛、艦船、飛行器等向自然界釋放了大量非必要的熱量。慾望、貪婪、追逐利益向來是人類社會進步的源動力，但是在存亡面前，征戰逐利應該有所避讓，因為留給我們的時間不多了。

3，

大力發展水電、風電、光電等清潔能源，這些能源本質上是地表太陽能的一部分，比如水在太陽光照射下蒸發，向上漂浮，在高空凝結以雨雪的形式降落，落於高山高原地帶便有了重力勢能，利用水位差便可以水力發電。簡單來說是太陽能將幾億噸水抬升到高空，具備了巨大的能量。這部分能量始終處於地表系統內，在這個系統內進行內迴圈，只是從一種形式（太陽能）轉化成了另外一種形式（水的重力勢能或水電）。

另外，水受熱蒸發，升於高空，將攜帶的熱量向周圍釋放，完成熱交換之後又冷凝成雨雪重新落回地表，迴圈往復，時刻不停，這個過程是地球向外散熱的一種重要方式。這就像人體在酷熱時不斷流汗，透過汗液將熱量帶出體外，然後再飲水，再流汗，迴圈往復。地表水蒸氣也是同樣的道理，它們就像是一臺提升機，將熱量從地表提到高空，完成了地球熱量向外散發的第一步。

同樣，風電和光電也是極為重要的清潔能源。地球的球體狀態、地質狀態造成了太陽能分散不均，引發了空氣流動，產生了巨大的風能。至於光伏發電，則是用材料直接截留了本應到達地面或者海面的太陽能，將這部分熱量轉化為電能轉移到其他地方利用，依然是

系統內的能量迴圈，並不會增加地表系統的熱負荷

。

但是核能就不同了，它同地下化石能源本質上是一樣的，火電廠是依靠燃燒煤炭將水加熱成水蒸氣推動發電機組發電，核電站同樣也是利用原子能將水加熱推動機組發電，雖然它不產生二氧化碳，但釋放出了巨大的內能（熱能），都是系統外的物質轉化為系統內的能量，都增加了系統的熱負荷。

另外地熱能同樣不應被提倡，它也是將地下的熱量引入地表，本質和煤石油天然氣沒什麼區別。

4，

加速研究超級電容、超級電池等儲能裝置。雷電同樣是由太陽能轉化而成，但是目前無法利用，如果有超級電容承載便可造福於民。同時，水電風電光電也都有侷限性，遠不如火電方便靈活，導致大量清潔能源被浪費，棄電現象比比皆是。如果有超級電池貯存，排程使用，會極大改善這種境況。為什麼這麼說呢？因為盛夏氣溫高企時，我們用燃燒煤炭產生的火電執行空調，向地表排放大量熱量。冬天我們又燃燒煤炭、柴油、天然氣等取暖，再次向地表排放大量熱量。如果我們將夏天的熱量吸收儲存起來，在冬天釋放，以及用

A地區豐富的水電、風電取代B地區車輛的燃油，理論上就可以實現化石能源的零消耗，系統外熱量在地表的零排放。這就是發展儲能裝置的意義。

5，植樹造林。如果要問自然界有沒有大規模的吸熱反應，那答案便是綠色植物的光合作用。化石能源的燃燒是有機物轉化為無機物，期間釋放熱量，而植物的光合作用則相反，它是把無機物轉化為有機物，期間吸收太陽能。簡單來說光合作用就是

吸收熱量，將無機物轉化為有機物，將太陽的熱能轉化為植物的化學能，將能量固化

。它們對於抑制全球氣溫增長有無可比擬的作用。美國、巴西、非洲、澳洲的森林大火，不僅僅是釋放二氧化碳、釋放熱量，破壞生態環境這麼簡單，這些植被就像是地表的吸熱毯，它們的離去使得地球又失去了一部分重要的保護屏障，不僅短期內難以復原，而且以後隨著植被減少，氣溫加速升高，山火會更加頻繁，植被減少的會更快，從而進入惡性迴圈。

冰川、海洋、植被都是調節地球溫度的工具，但遺憾的是，它們的作用無一不在減弱。

5，

吸熱反應。不同於綠色植物的生長，自然界也有無機物會吸熱，比如硝酸鈣，俗稱硝石，將其置於水中，便會迅速吸收水中熱量，將其降溫乃至結冰。那麼自然界是否還有更強更快的吸熱反應？如果有，是否可以利用其吸收地表熱量？然後產物再置於地下，相當於化石燃料燃燒的逆過程。這些都需要科研人員的不斷探索摸索。

6，

熱反射。比如瑞士為了保護高山冰川，就在高山鋪設了材料幕布進行熱反射。一次付出，長久獲益，但是耗費多，施工難度大，如果是在平整的冰原或荒原上施工，難度會小很多，可以去嘗試去摸索。

7，

熱遮擋。比如在

2018年，有人提出用100架運輸機拋灑火山灰，因為歷史上曾經有過火山強烈爆發噴灑大量火山灰，造成大規模降溫的先例。二是在2019年爆出一個類似的訊息，同樣是拋灑微細顆粒物，而不侷限於火山灰，顆粒的效能得到了改進，而且該專案據說還得到了比爾蓋茨的資助。然而，對於這種布撒微粒的做法，筆者是不贊同的，如果它們長久的漂浮於大氣中，那將會貽害幾十年上百年。另外人為製造烏雲確實可以減少地表獲得的太陽能，使地表迅速降溫，但是這種做法是有兩面性的。在探討這個問題之前需要搞懂一件事，為什麼太陽和地球之間光線那麼充足，溫度卻極低，零下兩百多度？因為太空中近乎真空，什麼物質都沒有，沒有物質承接這部分能量。而把空間站置於太空，在太陽光直射下，空間站的表面溫度可以達到一百多度。同樣的光照條件，有物質和沒物質是兩種不同的境況，透光物質和不透光物質也是兩種境況。不管是氣溶膠顆粒還是固體粉末顆粒，一旦撒在高空，它們會迅速使地表陰涼，但是能量是守恆的，太陽光的熱量並沒有消失，而是被這些顆粒物截留了，截留的效果要遠比透光的二氧化碳更高，這些顆粒的溫度也會更高，牆體的阻礙效應更明顯。如果說高空中的二氧化碳具有溫室效應，那麼高空顆粒物的溫室效應將遠遠勝於透明的二氧化碳，它們短時間內會使地表降溫，但很快它的副作用就會凸顯，它將大大阻礙地表熱量的散發，形成另一種災難。熱遮擋是目前一種很流行的思路，但是筆者認為很值得商榷。

8，

促進對流。水汽可以將地表熱量帶入高空，同緯度溼地的溫度要明顯低於同緯度沙漠的溫度，但問題是隨著城市化程序加快，地面、路面被大面積硬化，雨水落地後很快進入市政管網，只留下水泥硬化地面被曬得滾燙，熱量被留在地表難以升空。所以，雨水、中水等收集淨化後再灑在地面是給地表降溫的一個手段，而且要形成高效的管網，在酷熱時能夠做到連續不斷的灑。

9，

熱轉換。地表氣溫升高是源於熱排放，那麼能不能熱回收呢？化石能源的燃燒是將化學能轉換成熱能，那麼能不能將地表熱能轉換成化學能呢？除了前文所講的綠色植物的光合作用，有沒有更加高效的，可以大規模工業化應用的方式呢？

有！

電解水，產物是氧氣和氫氣。利用光電電解水，其本質就是將地表熱能轉換成氫氣的化學能。這是真正意義上的熱削減。

如果氫氣被釋放，由於密度極低，會向高空散發直至進入太空，那麼地表就減少了這部分熱量。這對於抑制全球升溫有著積極的作用。

另外它不僅帶走了自身的化學能，也帶走了一部分環境熱量。相對於水蒸氣運載地表熱量到高空再冷凝降雨，迴圈往復，氫氣攜帶熱量的效率更高，傳輸距離更遠。

同時，這個方案增加了地表氧氣濃度。人們常關注二氧化碳濃度的增加值，卻忽略了氧氣濃度的變化，是因為大氣層中的氧氣基數太大，氧氣下降濃度並不明顯而已。實際上由於人類社會每年要燃燒巨量的化石能源，消耗海量的氧氣，加之全球各大森林不斷被焚燬，被蠶食，單靠綠色植物產出氧氣，其淨產出速度是跟不上人類淨消耗速度的。現在這個問題的嚴重性還未凸顯，甚至可以說遠未凸顯，至於什麼時候這個問題會嚴峻起來，可能一百年以後，也可能兩百年以後，而實施這個方案可以防患於未然。

實際上，兩百年前人類開始工業革命的時候，人類開始大規模挖煤燒煤的時候，就應該預見到，燃燒是放熱的，將來全球會因此變暖。至於哪個時間節點，就要看什麼時候量變引起質變了。

目前水電風電由於不易儲存都存在大量棄電浪費的情況，所以這個計劃現在就可以利用富餘的電力來實施，尤其是富餘的光電。

即使由於經濟因素，氫氣還沒有被直接排放，而是被儲存收集，被作為能源燃燒放熱，那也只是地表系統內的太陽熱量的一次內迴圈，熱量不增也不減。跟燃燒化石能源釋放額外熱量比起來仍然是長足的進步。

儲存的氫氣反過來又可以為電廠調峰做貢獻。氫氣液化後還可以為轎車、卡車、火箭提供動力，也可以進入市政管網逐步取代天然氣，成為人類社會新的能量來源。

最關鍵的是，這個反應的原材料廉價易得，工藝簡單可靠。實際上吸收能量的反應有很多，但是比電解水更簡便更合適的，沒有。一個都沒有。

筆者近幾年想過很多種方法，其中一個都要定稿了，但跟這個比起來，完全沒有可比性。

採用大規模的光伏發電來電解水，削減地表熱量，是應對全球變暖的最有效方法。

方法很簡單，接下來的，便是人們改變觀念，重新認識，論證實施，大規模推廣了，並在應用中不斷改進提高。

如果抓緊一些，時間還來得及。

《與資本為伍》劉順國

2022-5-13