温室效应
如果没有大气层，地球将是一个没有生命的岩石球。这在一定程度上是因为生物依赖大气为它们提供必要的元素，如碳、氮和氧。生物也依赖大气来维持它们生存所需的温度。的空气层这些环绕地球的物质既能起到防晒作用，又能起到绝缘作用，既能保护生命不受最强烈的太阳射线的伤害，又能保留热量，否则在晚上就会逃回太空。大气的这种特征被称为温室效应。地球上的生命不可能没有它，但它不断增长的力量也导致了全球变暖。
保持热量
很多短波太阳辐射即阳光，直接穿过大气层到达地球表面。因为地球吸收了这些太阳能它会变暖，并以无形的形式辐射热量，长波红外辐射。它不会直接穿过大气层。相反，它的大部分能量被空气中的气体吸收了。当这些气体吸收能量时，它们就会变暖。和地球表面一样，它们将部分热量辐射回太空，但也将部分热量辐射回地球，使地球表面保持比正常情况下更温暖。这就是温室效应。造成这种现象的气体被称为温室气体。
云反射的短波辐射
扩散短波辐射
躲避长波辐射
温室气体吸收的长波辐射
外逸层
外逸层
热大气层
地球的大气层
大气主要由氮气和氧气组成，还有少量的二氧化碳、水蒸气和其他气体。它形成一系列的层，大部分气体集中在最低的一层，对流层。
云反射的短波辐射
扩散短波辐射
躲避长波辐射
温室气体吸收的长波辐射
二氧化碳(CO2)
水蒸气(H2O)
一氧化二氮
温室气体最多重要的温室气体是水蒸气，二氧化碳，甲烷，一氧化二氮和臭氧。像所有气体一样，它们以原子簇的形式存在，称为分子。二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子组成的。甲烷分子有一个碳原子和四个氢原子。并非所有温室气体都含有碳。氧化亚氮是由氮和氧组成的，水蒸气是由氢和氧组成的，臭氧是由氧组成的。
二氧化碳(CO2)
水蒸气(H2O)
一氧化二氮
生命支持
如果这朵玫瑰继续忍受冰冻的温度，它就会凝固而死。如果地球的大气层一夜之间被剥离，同样的事情也会发生在所有生物身上。白天的温度会很热，但夜间的温度会骤降到冰点以下。全球平均气温将从57°F(14°C)下降到约0°F(-18°C)。如果没有温室效应，地球上的生命就不可能进化。
热量逸入太空
温暖的气体使地球表面变热
大气中的温室气体
冷的邻居
月球比地球小得多，也轻得多。由于质量小，它没有那么大的引力，所以任何可能从它内部渗出的气体都会飘到太空中，而不是形成大气层。由于没有大气层，就不可能有温室效应来保留太阳的热量，所以尽管月球与太阳的距离和我们一样，但它的平均表面温度要低得多。这就是月球上没有生命的原因之一。
金星上的火山
温室地球
金星和地球一样大，也有大气层，但它离太阳太近，无法形成海洋。在地球上，海洋从空气中吸收二氧化碳，减少温室效应。但在金星上没有海洋，所以所有火山喷发的二氧化碳都留在了大气中。其结果是导致地表上升的巨大的温室效应金星温度到930°F(500°C)以上——足以熔化铅。
查尔斯·基林
在大气中主要的温室气体中，二氧化碳是最重要的一种。与氧化亚氮和甲烷等其他温室气体相比，它每分子吸收的能量要少得多，但它的能量要多得多。美国科学家查尔斯·基林(Charles Keeling)对空气中二氧化碳的测量显示，自1958年以来，二氧化碳浓度每年都在增加
气球装有二氧化碳样品
倾覆的曲线
基林的大气二氧化碳测量在图表上形成了一条上升的之字形线。锯齿形效应表明了每年的上升和下降——下降是由生长在广阔的北方大陆上的植物在夏季吸收二氧化碳引起的。但是图表的趋势一直在上升，从1958年每百万空气中含有315份二氧化碳到今天的380份。
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