我们已经亲身感受到了气候的变化，媒体也时常报道相关信息。在过去的一百年里，全球平均气温上升了大约1°C，可能你会觉得1°C并不算多，但是这个增长速度已经比地球上过去的6500万年都要快。“全球变暖”这个词语最早出现于1979年在瑞士日内瓦召开的第一次世界气候大会上，但当时也只是在科学家之间口口相传。现如今，全球气候发生了显著变化，恶劣气候逐年增多，全球变暖逐步加剧，这才引起世界范围内民众的广泛关注。

大部分科学家都认为，全球变暖是由人类活动导致的，一个重要的原因是温室效应（英语：Greenhouse Effect，又称“花房效应”，学名是“大气保温效应”）。玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室，它们就是你可能曾经在乡村见到过的类似大号帐篷的东西，它们由纤细的金属骨架支撑、透明的塑料薄膜或者玻璃板覆盖，其内部种植着各种蔬果花卉，任凭室外大雪纷飞、寒风刺骨，里面的植物却能保持生机盎然、健康茁壮。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，可以让太阳光直接照射进温室，加热室内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以限制室内的热空气向外散发，使室内的温度保持高于外界的状态，提供有利于植物快速生长的条件。温室效应的得名便与此有关。

太阳释放出的绝大部分辐射波长在0.15-4μm之间，我们称这类辐射为短波辐射，与其相对应的是长波辐射，波长范围为4-120μm。短波辐射可以较好地透过塑料、玻璃等透明材质，进入温室内部加热其中的空气，被加热的空气也会向外辐射能量，但由于空气的温度相对较低（被加的空气温度相对于太阳表面温度，太阳的表面温度可以达到5500°C），其辐射是长波形式。与短波辐射相比，长波辐射更容易被玻璃与塑料吸收，因此并不能很好的透过玻璃和塑料进入室外；而玻璃与塑料吸收能量后温度也会升高，进而同样向温室内外释放长波辐射，导致温室里的温度总会比温室外更暖和一些。

对于地球而言也是一样，太阳短波辐射可以透过大气到达地球表面，地球表面受热后会向外放出大量的长波热辐射线，大气可以吸收长波热辐射线，这会使得地表与低层大气的温度增高，因其栽培农作物的温室，故得名“温室效应”。具有这种效应的气体被称为温室气体，主要是水汽和二氧化碳，除此还有甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟利昂等，这些气体自然地循环在地表和大气之间成千上年年，已经形成了一个微妙的平衡，维持着地球的温度，让它不会过冷也不会过热，适合生物的生存。如果没有这些温室气体的保温效应存在，地球表面的平均温度约为零下18°C而不是现在的15°C，这是生命得以生存和繁荣的关键条件。

由于不同气体在大气中的含量不同，它们对温室效应的最终贡献也不一样。实际上，最主要的温室气体并不是人们常说的二氧化碳而是水蒸气，不过水蒸气在大气中的含量相对稳定，因此对温室效应增强的影响不大，应对全球变暖的讨论也较少涉及它。

在各种温室气体中，二氧化碳的吸热能力不是最强的，甲烷、一氧化氮和氯氟烃的吸热能力都比它强得多。二氧化碳之所以成为全球变暖问题的核心，是因为工业时代以来大气中二氧化碳含量急剧增加，是导致气候变暖的主因。一个可供参考的极端例证是，金星的浓密大气中绝大部分是二氧化碳，剧烈的温室效应使金星表面温度最高达到460摄氏度左右。

大概150年前，人们开始大量使用化石燃料，煤炭、石油、天然气都含有已经被排除在自然循环之外很久的碳，碳燃烧会生成二氧化碳，这些额外的二氧化碳让大气循环的平衡变得不太正常。更多的二氧化碳进入大气后，会让更多的热量被保存下来，气候会因此变得更加温暖。

全球变暖会导致地球的冰川消退、冻土融化，海平面上升，气候带北移，引发了一系列生态问题，许多植物和动物濒临灭绝或者是灭绝。全球变暖还会改变全球大气环流形势，通过海洋和大气、陆地和大气的相互作用影响到局部地域的气候，导致极端天气出现的频率增加、强度增强，引起龙卷风、热带风暴，高温等自然灾害。此外，温室效应还会导致心血管和呼吸系统疾病的发病率上升，加速流行性疾病的传播和扩散，从而直接威胁人类健康。

2020年我国首次提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。减少温室气体的排放是减缓全球变暖最直接的方法，导致二氧化碳排放量有增无减的根本原因是世界各国对化石燃料特别是对煤炭、原油和天然气的过分依赖。鉴于此，国际上关于减少排放主要有五种方案：一、优化能源结构，开发核能、风能和太阳能等可再生能源和新能源；二、提高植被面积，消除乱砍滥伐，保护生态环境；三、从化石燃料的利用中捕集二氧化碳并加以利用或封存；四、开发生物质能源，大力发展低碳或无碳燃料；五、提高能源利用效率和节能，包括开发清洁燃烧技术和燃烧设备等。

大气的存在，是地球的幸运，而温室效应更是这片宇宙对生命的一种莫大恩赐。正是因为它的存在，地球才维持了一个适宜的温度，昼夜温差也比较合适，适宜生物的生存。月球（月球的大气很稀薄，几乎可以忽略不计）是个很好的“反面教材”，从地球到太阳和从月亮到太阳的距离基本相同，但月球上的平均温度是-18°C，晚上温度为-170°C，中午为100°C，这种温度区间下，根本不适宜生物的生存甚至对生物来说是致命的。

气候变化是温室效应的增强惹出来的，而不是温室效应本身，让更多的人明白这个道理，便是写这篇科普文章的意义。