二氧化碳的含量没有你想象的那样小

我听说二氧化碳占世界大气的0.04% 。 不是0.4% 或4% ，而是0.04% ！ 如果只是这么小的一部分，它怎么会对全球变暖如此重要？

人们经常问我，二氧化碳的浓度只有地球大气的0.041%，在这种情况下，它是如何对全球气候产生重要影响的？而人类活动只占其中的32%。

我研究大气层气体对空气污染和气候变化的重要性。二氧化碳对气候产生巨大影响的关键是它具有吸收地球表面散发的热量的能力，防止热量散发到太空。

早期温室科学

在19世纪50年代首次发现二氧化碳对气候重要性的科学家也对其影响感到惊讶。英国的John Tyndall和美国的Eunice Foote分别研究发现，二氧化碳、水蒸气和甲烷都能吸收热量，而更多的大量气体则不能。

科学家已经计算出，考虑到到达地球表面的阳光数量，地球温度比正常温度高59华氏度(33摄氏度)。对这种差异的最佳解释是，大气保留了热量使地球变暖。

Tyndall和Foote的研究表明，大气中占99%的氮和氧对地球温度基本上没有影响，因为它们不吸收热量。相反，他们发现，更小浓度的气体通过吸收热量产生自然温室效应，使地球保持适宜居住的温度。

大气层中的一张毯子

图为大气层 图源：Google

地球不断地接收来自太阳的能量并将其辐射回太空。为了使地球的温度保持恒定，它从太阳接收到的净热量必须与它发出的热量相平衡。

由于太阳很热，它以短波辐射的形式释放能量，主要是紫外线和可见光。地球要冷得多，所以它以红外辐射的形式释放热量，而红外辐射的波长更长。

二氧化碳和其他吸热气体分子的结构使它们能够吸收红外辐射。分子中原子间的键能以特定的方式振动，就像钢琴琴弦的音高一样。当光子的能量与分子的频率相对应时，光子被吸收，其能量传递给分子。