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溫室效應是指大氣層使地球變暖的效應,因太陽輻射主要是短波輻射,而地面輻射和大氣輻射則是長波輻射,大氣對長波輻射的吸收力較強,但對短波輻射的吸收力比較弱。所以:
白天太陽光射到地球上,部分能量被大氣吸收,部分被反射回宇宙,大約47%左右的能量被地球表面吸收。夜晚晚上地球表面以紅外線的方式向宇宙散發白天吸收的熱量,其中也有部分被大氣吸收。大氣層如同覆蓋玻璃的溫室一樣,保存了一定的熱量,使得地球不至於像沒有大氣層的月球一樣,被太陽照射時溫度急劇升高,不受太陽照射時溫度急劇下降。但因於溫室氣體的增加,令地球整體所保留的熱能增加。
但如果沒有溫室效應,地球就會冷得不適合人類居住,據估計如果沒有大氣層,地球表面平均溫度會是攝氏-18度,而正是有了溫室效應,使地球平均溫度維持在15度,但過多的溫室效應導致地球平均溫度高於15度。