天气和气候
天气是某个地方、某个时刻的空气状况：热、下雨、刮风。它每小时都在变。气候是一个地方长时间的平均天气，通常指30年或更久。
气候系统包括空气（大气）、海洋、冰、陆地和生物。它们之间不断交换热量和水。影响一个地方气候的因素有：离赤道的远近（纬度）、海拔高度、离海远近、风和洋流。
气候变化是指这些平均值发生了长期的改变。地球的气候过去也自然变化过（比如冰期），但今天的变化很快，而且主要是人类造成的。
温室效应
- 阳光穿过空气，把陆地和海洋晒暖。
- 温暖的地表以红外辐射的形式放出热量。
- 温室气体吸收一部分红外辐射，再把其中一部分送回地面。
主要的温室气体有水蒸气、二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）和一些人造气体（氟氯烃CFCs、氢氟烃HFCs）。占空气大部分的氮气和氧气不是温室气体。
自然的温室效应是好事：没有它，地球平均温度大约是 −18 °C。问题出在多余气体造成的增强温室效应。
人类造成的原因和证据
- 燃烧化石燃料（煤、石油、天然气）用来发电、开工厂和跑交通，会放出CO₂。
- 砍伐森林：树少了，吸收的CO₂就少；烧林子还会把CO₂放出来。
- 农业：牛和稻田会放出甲烷；化肥会放出氧化亚氮。
- 水泥和垃圾：造水泥会放出CO₂；垃圾填埋场会放出甲烷。
我们怎么知道的？
- 冰芯里困住的气泡显示，1750年以前CO₂约为280 ppm，现在已超过420 ppm（ppm = 百万分之一）。
- 温度计记录显示，世界比19世纪末大约暖了1.2 °C。
- 冰川在缩小，北极海冰在变薄，1900年以来海平面大约升高了20 cm。
- 树木年轮、珊瑚和湖底泥土能告诉我们过去的气候，可以拿来对比。
影响和反馈循环
- 冰融化、海面上升：低洼的海岸和岛屿更常被淹。
- 极端天气：更强的热浪、更大的暴雨和洪水、更长的干旱、更多的野火。
- 海洋：海水变暖会让珊瑚白化；多出来的CO₂会让海水更酸。
- 生物：动植物向两极或高山上迁移；有些来不及迁移。
- 人类：庄稼、水资源和健康都会受损；最穷的人往往受害最大。
反馈循环
正反馈会让变暖越来越厉害。例子：冰融化 → 颜色更深的海水或陆地吸收更多阳光 → 变得更暖 → 更多冰融化。冻土（永久冻土）解冻后放出甲烷，也是一个例子。
减缓和适应
减缓是指减少温室气体：太阳能、风能和水电；电动车和公共交通；在家节约能源；保护和种植森林；少浪费食物。
适应是指为已经到来的变化做准备：沿海修海堤、种红树林，风暴和高温预警，收集雨水，种耐旱的庄稼。
各国通过联合国一起行动。《巴黎协定》（2015年）的目标是把升温控制在2 °C以内，并努力限制在1.5 °C。印度的国家太阳能计划和许多城市的高温行动方案都是行动的例子。
动手试试：玻璃罐温室
把两支温度计放在太阳下。用一个透明玻璃罐盖住其中一支。30分钟内每5分钟读一次两支温度计，并画出折线图。罐子下面的那支会更热，因为热量不容易跑出去。这就是温室的简单模型。然后用3D里的CO₂滑块，先预测，再拖动验证。
重点公式和概念
- 关键词：气候 = 大约30年的平均天气
- 关键词：温室气体 = 水蒸气、CO₂、CH₄、N₂O、CFCs
- 关键词：减缓 = 从源头减少；适应 = 应对已有的影响
- 粗略规则：CO₂翻一倍，长期大约升温3 °C
例题讲解
1. “昨天孟买下了大雨”说的是天气还是气候？
天气。它说的是某一天。“孟买的雨大多下在6月到9月”才是气候。
2. CO₂从280 ppm升到420 ppm。升高了多少ppm？百分之几？
升高 = 420 − 280 = 140 ppm。百分比 = 140 ÷ 280 × 100 = 50%。
3. 判断下面各属于减缓还是适应：(a) 太阳能板，(b) 在洪水区把房子建在高脚柱上。
(a) 减缓，它减少排放。(b) 适应，它保护人们不受洪水伤害。
4. 为什么北极冰融化会让变暖加快？
白色的冰会反射阳光。冰融化后，深色的海水吸收更多阳光，温度升高，又让更多冰融化。这就是正反馈循环。
常见错误
- 把天气和气候弄混。一个冷天并不能推翻气候变化。
- 以为臭氧层空洞造成了全球变暖。它们是两个不同的问题。
- 以为温室效应本身就是坏事。自然的温室效应让地球适合生活；多出来的（增强的）效应才是问题。
- 说海冰融化是海平面上升的主要原因。主要原因是陆地上的冰融化和海水受热膨胀。