本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
快問快答：全球變暖是如何運作的？
好的，但是你真的知道為什麼嗎？這就是howglobalwarmingworks.org網站背後的想法。塔尼亞·隆布羅佐在NPR的13.7節目中講述了背景故事
研究人員想了解普通美國人對導致全球變暖的基本過程的理解程度，以及這種基本理解與相信全球變暖正在實際發生的信念之間是否存在關係。結果令人清醒。雖然大多數志願者相信全球變暖是現實（80%），並且人類活動是重要的促成因素（77%），但只有極少數人能夠解釋其機制的基本方面。12%的人提到了大氣中捕獲熱量的氣體（如汙染或二氧化碳），而在這些人中，沒有人能解決這個部分答案似乎提出的一個難題：為什麼大氣中捕獲熱量的氣體不會同樣地首先阻止熱量進入大氣層。
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那麼，為什麼像水蒸氣、二氧化碳這樣的溫室氣體不會在太陽光照射進來時就捕獲熱量呢？這是因為溫室氣體讓可見光透過（就像我們從太陽看到的那樣），這樣它就可以幫助植物生長並溫暖地球表面。當能量離開地球時，它會以紅外能量的形式緩慢地離開，而溫室氣體非常樂意減緩紅外能量的速度。溫室氣體越多，溫度就越高。以此類推。
這就是原因。或者你可以直接觀看這段影片
如果您感興趣，還有更長的影片包含更多細節：howglobalwarmingworks.org。
更新：邁克爾·蘭尼博士是研究人們如何理解全球變暖的負責人之一，他非常友善地聯絡了我並分享了一些額外的資訊。首先，有一篇關於他們的研究和結果的短論文（少於六頁）。我鼓勵您閱讀它（此處為PDF）。其次是對全球變暖機制/溫室效應的更長（400字）的解釋。正如你們許多人指出的那樣，將像全球變暖這樣龐大而複雜的東西濃縮成一分鐘的影片或幾句話，必然會遺漏一些重要的資訊。儘管如此，我認為濃縮版本抓住了核心機制。因此，這裡有蘭尼博士傳遞的更長的解釋（來自加州大學伯克利分校）。
科學家告訴我們，人類活動正在改變地球的大氣層，並提高地球的平均溫度。是什麼導致了這些氣候變化？首先，讓我們瞭解地球的“正常”溫度：當地球吸收主要為可見光的陽光時，它會變熱。像太陽一樣，地球也釋放能量——但由於它比太陽涼爽，地球會釋放能量較低的紅外波長。大氣中的溫室氣體（甲烷、二氧化碳等）讓可見光透過，但吸收紅外光——導致大氣層變熱。較溫暖的大氣層會釋放更多的紅外光，這些紅外光往往會被重新吸收——可能多次——然後能量最終返回太空。這種能量停留的額外時間幫助地球保持了足夠溫暖的溫度，以支援我們所知的生命。（相比之下，月球沒有大氣層，平均來說比地球冷。）
自從大約1750年工業時代開始以來，大氣中的二氧化碳增加了40%，甲烷增加了150%。這種增加會導致額外的紅外光吸收，進一步加熱地球，使其高於其典型的溫度範圍（即使來自太陽的能量基本保持不變）。換句話說，到達地球的能量更難離開，導致地球的平均溫度升高——從而產生全球氣候變化。
【在分子細節上，溫室氣體吸收紅外光是因為它們的分子可以振動以產生電荷的不對稱分佈，這與各種紅外波長的能量水平相匹配。相比之下，非溫室氣體（如氧氣和氮氣，即O2和N2）不吸收紅外光，因為即使振動，它們也具有對稱的電荷分佈。】
總結：（a）地球吸收了它接收的大部分陽光；（b）地球隨後將吸收的光的能量作為紅外光釋放出去；（c）溫室氣體在紅外光離開我們的大氣層之前吸收了大量的紅外光；（d）被吸收會減慢能量逃逸到太空的速度；（e）能量的較慢透過會加熱大氣、水和地面。透過增加大氣中溫室氣體的量，人類正在增加大氣對紅外光的吸收，從而使地球變暖並擾亂全球氣候模式。
更簡短的總結：地球將陽光的可見光能量轉化為紅外光能量，由於它被溫室氣體吸收，所以離開地球的速度很慢。當人們產生溫室氣體時，能量離開地球的速度更慢——從而提高了地球的溫度。