近年来，相信大家对全球变暖这个词已经很熟悉了，无论是网上还是教科书中都有介绍。中国等负责任的大国也积极的签订和履行着各种应对气候变化进行节能减排的协议，关于全球变暖等气候话题从上个世纪已经多次拿到了联合国大会进行讨论。
关于气候气候与天气不同，天气预报可以精确到分钟级别，而气候的研究是以年为单位的。按照世界气象组织的规定，每30年就是一个标准的气候计量时间段。简单来说，气候学研究的是全球范围内多年来的平均天气状况。
气温、降水等气候要素及各种均值、极值等统计量是表述气候的基本依据。比如二十四节气表，就是中国古人依据长期的经验对气候做出的总结。影响地球气候的因素很多，包括：太阳活动、地表植被、大气环流、洋流、海陆分布、地势地形、地球的运动等，如今还要加上一个人类活动。因为随着人类的全球扩张以及工业化进程，人类已经拥有了能够影响地球气候的能力。
上图为不同地理区域对应的气候带
太阳活动是影响气候的关键因素，比如在某一个时期节点，太阳的活动比较活跃，地球上的气候就会产生较大波动。
不过从短时间内来看，比如100年，人类对地球局部气候的影响已经超过了上面的其它因素。在当代，人类文明的能力已经能够影响到地球表面植被的分布情况，能够使曾经的绿洲变成荒漠。在大规模人口聚居的城市，由于人类活动所产生的热量堆积起来，使市区的温度比郊区高上好几度，这被称之为热岛效应。
热岛效应示意图
人类活动除了会在局部地区产生热岛效应，还会使地球平均气温上升，而导致地球平均气温上升的主要原因就是大量的温室气体排放。全球变暖是人为因素导致的，这并不是骗局或者谎言，这是多国科学家经过长时间的研究得出的结论。从上世纪末，联合国等国际组织都为全球变暖表达了忧虑，并采取了具体行动，比如达成了《京都议定书》等协议。
什么是温室气体？温室气体具有保温的作用。温室气体对太阳光中的可见光（波长较短）具有高度的穿透性，而对地面反射的红外光（波长较长）具有高度的吸收性。它们能大量吸收太阳光中的红外线辐射，并将之释放到大气中，还能拦截地球表面反射回太空中的辐射。
当太阳光照射到地球表面时，会使地表升温，地球表面同样会将大量的太阳光再次辐射回外太空，而大气中的温室气体能够截留地球表面的辐射，阻止了地球散热，使地球表面变得更暖，就像给地球盖了一层棉被。这种温室气体使地球表面温度上升的效应，就被称之为温室效应。世界上最早论述相关问题的是法国科学家及数学家傅里叶。
目前地球大气中主要的温室气体有水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等。不同温室气体吸收红外线的能力与其分子结构有关。
《联合国气候变化框架公约的京都议定书》中规定要控制6种温室气体，它们是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化合物（HFCs） 、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）。其中，后三类气体产生温室效应的能力最强，但由于二氧化碳在空气中的含量较多，对地球升温的贡献占了近一半。
二氧化碳是主要的温室气体地球大气是混合物，主要由78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体、0.03%~0.04%的二氧化碳构成，余下0.03%则是水蒸气、臭氧、甲烷和其它大气悬浮微粒。可以发现，地球大气中二氧化碳含量其实很少，连0.1%都不到。不过就是这小小的二氧化碳增幅，就足以使全球平均气温上升。
