地球的大氣層就像溫室大棚的玻璃罩一樣溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因，保存著太陽輻射來的熱量，使地球的溫度不至于太低 。據(jù)估計(jì)，地球如果沒有大氣層，其平均地表溫度將降到-18℃，而不是現(xiàn)在的14℃ 。

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圖：溫室效應(yīng)示意圖

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陽光是有不同頻率的電磁波組成，其頻譜的一半是可見光，另一半由紅外線和紫外線組成 。大氣對頻率較高的電磁波阻擋能力較弱，故而陽光中的大部分能量都會進(jìn)入大氣層，照射到地面 。

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大氣會將太陽光能量的26%反射到太空中，大氣本身會吸收19%，其他部分由大地吸收 。大地被陽光加熱后也會以遠(yuǎn)紅外線的方式輻射能量 。由于大氣對遠(yuǎn)紅外線這種頻率較低的輻射吸收能力比較強(qiáng)，這樣，大部分能量就會被保存在大氣之中，使地球保持一個(gè)合適的溫度 。
大氣中具有吸收這種低頻輻射能力的氣體主要有：水蒸氣、二氧化碳、甲烷和臭氧 。
圖：水蒸氣（藍(lán)色）和
二氧化碳（紅）的吸收頻譜
從上圖來看，二氧化碳造成的溫室效應(yīng)比水蒸氣弱了很多 。但由于二氧化碳的吸收能量的波長與大地輻射的遠(yuǎn)紅外線的波長接近，所以，它是阻擋大地輻射逃出地球的主力軍 。
【溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因:二氧化碳溫室效應(yīng)的機(jī)理】由于地球的生態(tài)圈有較強(qiáng)的碳循環(huán)能力，可以將大氣中的二氧化碳保持在一個(gè)較為恒定的水平，不至于使溫室效應(yīng)失控 。使得地球的平均氣溫在一個(gè)較長的時(shí)期保存穩(wěn)定 。金星由于沒有這種碳循環(huán)能力，使得大氣中的二氧化碳含量達(dá)到了96.5%，失控的溫室效應(yīng)使得金星地表溫度達(dá)到了462℃，這樣的溫度導(dǎo)致金星遠(yuǎn)古時(shí)代的海洋被全部蒸發(fā) 。
圖：金星圖：金星的地表
由于工業(yè)革命后，人類對能源的需求越來越多 。對化石燃料的使用，使得億萬年來被生態(tài)圈固化于地球內(nèi)部的碳被大量的釋放出來 。這就導(dǎo)致了全球氣溫的上升 。這會導(dǎo)致一系列災(zāi)難性的后果，例如：融化的兩極冰川使得海面上升，淹沒沿海地勢低洼的地帶 。而人類主要的經(jīng)濟(jì)活動和人口都集中于這些地區(qū) 。
當(dāng)然，由于地球生態(tài)圈的能力還是比較強(qiáng)悍的，如果人類減少排放二氧化碳，生態(tài)系統(tǒng)會自行對二氧化碳進(jìn)行吸收和固化 。所以，各國目前簽單了一系列條約來減少溫室氣體的排放 。但這還不是根本，只有更先進(jìn)的能源技術(shù)取代現(xiàn)有燃燒化石獲取能源的手段后，人類才會徹底擺脫全球變暖帶來的不利影響 。例如：可控核聚變 。

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