只要系统获得的能量比散发出去的多就会有这样那样的温室效应。比如汽车吧，太阳光从窗子里射进来，一部分被反射，但大部分转化为车里的热，比如方向盘烫手，空气闷。开一点点窗口会有极大的不同，冷热空气对流，就清爽多了。让车里凉的快一点，开车顶窗，让屋子的温度降下来，开天窗。

 对地球而言，有相同的问题。太阳光直接晒着地面和地表的空气，虽然没有玻璃大棚把热空气封住，但地球的重力起到了相同的作用。大气外面是真空，热量不能通过热传导而散失。事实上，地球上唯一热量能散发出去的方式是热辐射。地球放射出的红外线大部分又被空气吸收。空气对太阳光是透明的但对红外线是不透明的。这些地球散发出的红外线把空气加热，而这些热空气又返回来加热地表。我们北方人对这个最有体会了，就是冬天里的热被窝，开始睡进去冰凉，慢慢的哆哆嗦嗦的才暖和起来。地球也经历着类似的过程，加上太阳光的作用，效果就更加明显。

地球大气里有99%是氮气和氧气，但这两种气体都不吸收红外线，因此对温室效应没什么贡献，对红外线吸收最强的是所谓痕量气体，比如水蒸气，二氧化碳，臭氧和一些其他气体。这些气体统称温室气体。这些气体早就存在空气中，地球的温室效应本来就有。事实上，如果没有这些温室气体，地球的平均温度应该是零下7度。温室效应是一种基本的地球物理效应，不管我们承认不承认，喜欢不喜欢，没有温室效应整个海洋将要冻成冰砣一块，生命，至少依靠液态水和温暖的生物将不会存在，我们人类的存在本身就仰仗着温室效应。那么，我们有什么担心的呢？

问题是我们在增加温室气体的浓度，温室气体使地球温度保持在现在的水平，但浓度增加的话它一样可以使地球的温度上升，IPCC估计，如果二氧化碳水平保持现在的增长水平，地球温度在你有生之年要上升3到5度。

 

含碳的物质燃烧会生成二氧化碳，从名字上来看，一个碳原子跟两个氧原子结合，就是CO2，燃烧碳，放出能量和二氧化碳。要再次把碳和氧分开，但就要消耗掉能量。如果我们燃烧碳获得电能，那二氧化碳就是必然的产物。二氧化碳在大气中只有0.038%的含量，但对生命而言它非常非常的重要，它直接关系着地球生命的延续。所有植物里的碳，都来自于空气中的这部分痕量气体。植物通过光合作用固定二氧化碳，把它转化为糖和淀粉形式的碳水化合物存储能量，而这些碳水化合物是动物和人食物的来源。光合作用放出了氧气，通过呼吸氧气在我们体内跟食物相结合，放出植物从太阳那获得的能量，最终成为我们生命的动力。

用前面说到的用冰层的年轮来判断气候变化的办法我们知道从公元800年到现在，大气里含的二氧化碳上升了36%。如果我们继续使用化石燃料，这个数字会继续上升。这个上升让人们担忧，研究表明，现在的二氧化碳的浓度，是过去两千万年来最高的，这个浓度的增加来自于人类活动。不仅因为化石燃料的燃烧，还因为大片森林被毁，南美和非洲尤为严重。后者不会持续太久了，因为我们没那么森林可以砍伐了，然而前者恐怕还能持续很久，特别是煤炭，几个世纪问题不大。如果我们没有新的办法，二氧化碳的增加是无法避免的。

 
         到2006年，美国是最大的二氧化碳生产国，全球25%的碳排放来自于美国。2006年后，中国超过了美国，中国每年建设50到70座百万千瓦的火电站，而每一座这样的火电站每十秒钟放出三吨二氧化碳。而全世界总共有近一千座这样的火电站。

 这些二氧化碳都被排放到大气中，使地球的温室更加保暖。这只是地球温度上升的一部分原因，大气是个复杂系统，需要更复杂的计算方法来得到更精确的结论。我们下面稍说几句。

 计算全球变暖的方法跟预报天气的方法差不多，都不够完善。复杂性来源于地球本身。山川，谷底，海洋和冰川，雪地和森林，都给热量，空气和水的循环带来了不同的影响。即使这些都能被记录和模拟，一些小尺度上的现象，比如旋风，雷雨和沙尘暴就难度更大。最头疼的还有云，它们覆盖区域可以变化，可厚可薄，对地面可以保温又能反射太阳光而使地面降温，热能的传导不仅是水平面的还是竖直空间的，这些都使计算机的模拟变得过于复杂。

 如果没有其他过程，二氧化碳进入大气，只会带来一部分的温室效应。问题就在这个过程不是独立的，二氧化碳的加热效果，会使更多的水从海洋表面蒸发，而水蒸气也是温室气体，温度会上升更快。这就叫做正反馈。现在的气候模型估计水蒸气又”有可能”会让二氧化碳的温室效应增加一倍，然而话说回来，水蒸气变成云，阻挡太阳光，从而使温度降低，这个又叫负反馈。

 等等，这里讲到“有可能”？其实我们对云层的形成并不算了解。“云层总是那么迷人又难以捉摸”，它们相互影响，它们对阳光的反射取决于高度和厚度，它们飘来飘去，有时候下雨。所有这些对搞物理的来说太难了，即使用超级计算机也没办法。所以我们对环境变化很难给出一个确定的结论，这就是为什么IPCC说有10%的可能地球变暖不是因为人类活动引起的。