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中國政府規則的碳排放物有七種，2020年12月31日發布的《碳排放權交易

管理辦法（試行）》第八章第四十二條中對溫室氣體和碳排放有解釋。

一、概念定義

溫室氣體的規則如下：指大氣中吸收和從頭放出紅外輻射的自然和人為的氣態成分，包含二氧化碳，甲烷，氧化亞氮，氫氟碳化物，全氟化碳，六氟化硫，三氟化氮。

碳排放是指煤炭，石油，天然氣等化石能源燃燒活動和工業生產過程以及土地利用改變與林業等活動產生的溫室氣體排放，也包含因運用外購的電力和熱力等所導致的溫室氣體排放。

大氣中的溫室氣體包含水蒸氣，二氧化碳，甲烷，氧化亞氮，臭氧，一氧化碳，以及氯氟氫

，氟化物，溴化物，醛類和各種氮氧化物，硫化物等極微量氣體。

二、氣體循環方式

1.水蒸氣的循環

水蒸氣在大氣中會凝聚和沉降，通常在大氣中停留的時間是十天左右，經過人為方式進入大氣中的水蒸氣比自然蒸騰的少的多，因而，水蒸氣對長期的地球溫室效應是沒有明顯影響的。

這也就是對流層水汽（通常低于10公里高度）不被認為是形成輻射強迫的主要原因。

在平流層（大氣層10公里以上的部分），人為排放對水汽確實有明顯影響，平流程水汽對全球變暖的貢獻，都要比來自甲烷或二氧化碳的小得多，因而，一般人為水蒸氣是一種反應介質，而不是引發全球氣候改變的因素。

2.二氧化碳的循環

地球上的碳循環主要表現在自然生態系統的綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經過光合效果轉化為碳水化合物并釋放出氧氣，一起又經過生物地球化學循環過程轉化為碳水化合物并釋放到大氣中。

自然界當中的綠色植物吸收二氧化碳經過光合效果轉化為植物體的碳水化合物，經過食物鏈后轉化為動物體的碳水化合物，而經過呼吸效果又將攝入的一部分碳轉化為二氧化碳排放至大氣中，另一部分則構成了生物的有機體，本身貯存了下來，在動植物死亡之后，殘體經過微生物的分化效果又終究釋放到大氣中，少部分在微生物分化之前被埋葬，經過漫長的年代轉化為化石燃料，化石燃料燃燒后，又將碳轉化為二氧化碳排放到大氣中。

三、溫室氣體效果原理

《自然》雜志七月發表文章稱：在全球超過98%的地區，最近一個世紀的氣候改變現象是過去兩千年以來無與倫比的，而今年夏天的氣溫更是創下了本世紀來的新高。世界氣象組織證實，全球剛剛度過了有歷史記錄以來最熱的6月。科學家們紛紛將矛頭指向了工業革命以來世界各國向地球大氣層過量排放的溫室氣體，其間就包括二氧化碳。

咱們的地球總體上維持著能量的平衡，這是指任一時刻地球從太陽接收到的能量與地球向太空中散發的所有能量互相抵消。但從整個地球歷史的視點看，地球從太陽接收的能量在緩慢增加，這是由于太陽比它誕生的時候更亮更熱，有更多的光子攜帶著能量輻射地球。

學過物理的朋友應該能回憶起熱傳遞的三種方式：輻射、對流、傳導。

太陽經過陽光輻射方式將能量輸送到地球；其間一部分能量直接輻射到地上，另一部分用來加熱地球的大氣，還有一些被反射到太空；太陽的熱能在地上會發生熱傳導，大氣的導熱性能很差，它是流動的，所以大氣會發生熱對流，它使咱們感到有風。同樣，地上也一起向外輻射熱能，一部分熱能用于加熱空氣，推進大氣對流，一部分在大氣與地上之間循環。終究，地上的熱能被帶到高空，從頭輻射到太空中去。

在大氣層的頂部，來自太陽的入射能量與來自地球的輸出能量平衡

在大氣層的頂部，來自太陽對地球的入射能量與來自地球向太空的輸出能量是總體平衡的，都是100。但在大氣層下方，能量交換的總值要高于太陽輸入值，它的平衡點是145，這意味著地上比大氣層上方的能量更高。為什么出現這種情況？

這是地球大氣層被加熱，熱的空氣保存住了一部分能量，這部分熱能在大氣層內部循環，就像是在溫室里相同，這些被加熱的空氣咱們稱之為溫室氣體。

溫室氣體是怎樣影響地球溫度的？你能想象一個沒有溫室氣體的地球將是什么樣子嗎？

如果沒有溫室氣體，咱們地球的平均溫度將是零下19℃，而不是今天14℃的平均值。這意味著地球整個兒被冰雪覆蓋，成為一顆毫無生氣的大雪球。

溫室氣體就像是一張厚厚的、無形的大被子，使地球保持了合適的溫度，萬物的生長全都得益于溫室氣體的保溫效果。無論是太陽輻射到地球的光線，還是地球向外輻射的紅外線，它們都會照耀這些氣體分子

，使它們振動、發熱，一起將大部分熱能輻射回地上。

二氧化碳形成的溫室效應

你可能會問了，干燥的空氣中絕大多數是氮氣和氧氣，其間氮氣占78.084％，氧氣占20.947％，就連稀有氣體氬也占到了0.934％，為什么它們不是溫室氣體，偏偏大氣含量僅有0.035％的二氧化碳能被加熱、成為主要的溫室氣體呢？

這是一個好問題，下面咱們重點談談為什么溫室氣體可以被加熱。

在間隔地上85公里到600公里高度的高層大氣頂部鄰近達到2000°C高溫，被稱為“熱層”。這是由于波長小于0.175μm的太陽紫外輻射以及X射線輻射都被該層中的大氣物質（主要是原子氧

）所吸收的原因。由于這一層的空氣非常稀薄，空氣密度只有地上密度的百億分之一甚至千億分之一，即便氣體粒子溫度很高，咱們在這一區域并不會感覺到有多熱。

大氣分層及溫度改變

熱層的溫度很高，但與溫室氣體沒多大聯系，它是由太陽輻射能量電離大氣粒子

形成的。大氣層的中間層非常寒冷，盡管這兒的空氣密度遠高于熱層，但缺乏溫室氣體。

平流層上方有豐富的臭氧，它分吸收太陽高能輻射并將其轉化為本身振動的能量，將高能紫外線

和X射線輻射能轉化為熱能，從而保護了地上的生靈。

你也許注意到了，所謂的溫室氣體分子多是以三個以及三個以上原子組成，單個原子（比如氬氣）和雙原子（氮氣和氧氣）不是溫室氣體。這是由于三原子組成的氣體分子在被光照耀時，有更復雜的振動形式，因而可以產生更多的熱量。

空氣中存在極微量的單原子氣體

，比如氬、氖等惰性稀有氣體，在高層大氣，還有被電離的氧、氫等，這些氣體在極高能量的X射線、極紫外線等等照耀下會因原子振動加劇而對外輻射能量。但這些氣體極其稀薄，不能被稱為溫室氣體。

占大氣78.084％的氮氣和占20.947％的氧氣是雙原子氣體分子，它們由兩個原子經過共價鍵組成安穩的分子。其間氮氣分子由兩個經過強（短）三鍵銜接的氮原子（N）緊密組成，

氧氣分子由兩個經過強（短）雙鍵銜接的氧原子（O）組成，

由于氮氣和氧氣都是由強鍵

銜接，其結構安穩，那些穿過了大氣層的光子能量通常不足以激發它們振動；當它們被光子激發時，分子僅在軸向上發生極輕微的線性振動，兩個原子間像是連著一根硬彈簧，它們只是稍稍靠近又稍稍遠離，因而氮氣和氧氣根本不對外輻射熱能，也不被認為是溫室氣體。

擁有3個或更多原子的分子可以以更復雜的形式振動。單個分子可以以各種方式振動；這些不同運動中的每一個被稱為一種振動“形式”。二氧化碳分子具有三種不同的振動形式。

二氧化碳分子由中心的碳原子（C）與兩個具有弱（長）雙鍵的氧原子（O）銜接組成，分子中的電荷非對稱分布，與氮氣和氧氣比較，二氧化碳的原子鍵就像是一根細彈簧，松弛且柔軟。具有更多和更復雜的振動形式的分子更可能與經過的電磁輻射波相互效果，這就是二氧化碳吸收和發射紅外（IR）輻射的原因，而氮和氧分子卻沒有。這種吸收紅外波

的能力使二氧化碳成為溫室氣體。

水蒸氣分子也具有與二氧化碳相似的振動形式，使其與經過的IR波相互效果。不同的是水分子是一種極性分子

，它比二氧化碳更復雜，因而水蒸氣是一種比二氧化碳更強的溫室氣體。

甲烷是在地球大氣層中少量存在的氣體，又被稱為天然氣。甲烷分子是最簡單的碳氫化合物

，其間間是單個碳原子（C），被四個相等間隔的氫原子（H）包圍，經過弱（長）單鍵銜接。

甲烷是一種比二氧化碳更強大的溫室氣體，它的化學鍵有更多更復雜的振動形式，因而甲烷可以吸收更多的電磁波能量再將其輻射出去。

咱們的地球從太陽獲取絕大部分的能量，經過分子的振動將其轉化為熱能輻射出來。從宏觀視點，地球吸收和對外輻射的能量是相等的。

由于地球大氣層中有溫室氣體，有相當一部分能量被保存在地上鄰近進行熱循環，這為地球生命的產生和繁殖創造了條件。

單原子和雙原子氣體

不成為溫室氣體，這是由其受輻射后的振動形式決定的，雙原子氣體如氮氣、氧氣等的鍵合強大，它們不容易受激發產生振動。

二氧化碳、水蒸氣、臭氧和甲烷等氣體由三個以及三個以上原子構成，它們的化學鍵長且弱，并且電荷分布不均，在紅外線的激發下，這些氣體再容易發生共振現象，分子經過振動又向外輻射熱能，使得這些氣體可以更有效地保存和傳遞熱量。

上文解釋來源于：溫室氣體有哪些（地球溫室氣體的效果原理）