常问的问题1.3 : 什么是温室效应？
太阳为地球的气候提供动力，它以甚短波的形式辐射能量，主要是可见光或近可见光(如紫外线)。到达地球大气层顶的太阳能中大约有三分之一被直接反射回太空。余下的三分之二主要被地球表面，其次被大气吸收。为了平衡被吸收的入射能量，地球本身也必须向太空辐射出平均起来等量的能量。因为地球比太阳的温度要低得多，它辐射的波长要长得多，主要是红外光(见图1)。陆地和海洋释放的热辐射中有很多被大气，包括云吸收了，然后又被辐射回地球。这就是所谓的温室效应。温室中的玻璃墙减少了空气流动，提高了温室内的气温。与之类似，地球的温室效应使地球表面的温度升高，但是其物理过程不同。如果没有自然的温室效应，地球表面的平均温度会降到水的冰点以下。因此，没有地球的自然温室效应，就不可能有我们现在的生活。但是，人类的活动，主要是燃烧化石燃料和毁林，大大地加强了自然温室效应，引起全球变暖。
大气中含量最高的气体是氮气(干燥大气中的含量为78%)和氧气(含量为21%)，它们没有温室效应。温室效应来自于那些更加复杂而且不太常见的分子。水汽是最重要的温室气体，其次是二氧化碳(CO2)。甲烷、氧化亚氮、臭氧和少量存在于大气中的若干其它气体也具有温室效应。在潮湿的赤道地区，空气中的水汽含量非常高，以致于温室效应已经很强，因此增加少量的CO2或水汽对射向地表的红外辐射量只有很小的直接影响。但是在冷而干的极地地区，增加很少量的CO2或水汽会产生大得多的效应。但是在冷而干的极地地区，增加很少量的CO2或水汽会产生大得多的效应。同样，冷而干的大气上层中增加少量水汽所产生的影响比在近地表增加同量水汽的影响要大得多。
气候系统中的某些组成部分，特别是海洋和生物，影响着大气中温室气体的浓度水平。最重要的一个部分是植物吸收大气中的CO2，然后通过光合作用将其(和水)转化成碳水化合物。在工业化时代，人类活动增加了大气中的CO2含量，主要是通过燃烧化石燃料和毁林造成的。
向大气中增添更多的CO2会增强温室效应，从而使地球气候变暖。变暖的量取决于各种反馈机制。例如，由于温室气体浓度水平增高，大气变暖，大气中的水汽含量也随之增加，进而又增强了温室效应。这反过来又引起了进一步的变暖，而水汽含量又接着增加，这是一种不断自我强化的循环。水汽反馈的效应非常强，由它所引起的温室效应增强的量是增加CO2所引起的温室效应增强量的两倍。
其它重要的反馈机制包括云。云能有效地吸收红外辐射，因此产生较大的温室效应，从而使地球增温。云也能有效地反射入射的太阳辐射，从而使地球降温。云的几乎任何方面的改变，诸如云的类型、位置、水含量、云高度、微粒大小和形状、云的存续时间等等都会影响云对地球的增温或降温效应的程度。有些变化放大了增温效应，而其它变化减弱了增温效应。目前正在开展很多研究，以便更好地认识云如何随着气候变暖而发生变化，以及这些变化又如何通过各种反馈机制来影响气候。