温室效应模拟

太阳辐射（短波）

红外辐射（长波）

被温室气体吸收

当前温度上升: 0.00°C

2100年预测值: 0.00°C

二氧化碳浓度: 420 ppm

工业化前：280 ppm 当前：~420 ppm

甲烷浓度: 1900 ppb

工业化前：700 ppb

氧化亚氮浓度: 335 ppb

工业化前：270 ppb

地球反照率（α）: 0.30

冰盖：~0.6-0.9，海洋：~0.06

太阳常数（S）: 1361 W/m²

地球距离处的太阳辐照度

气候敏感度（λ）: 0.80 K/(W/m²)

温度对辐射强迫的响应

能量平衡： S(1-α) = σ·T⁴

地球温度： T = [(S(1-α))/(4σ)]^(1/4)

辐射强迫（CO₂）： RF = 5.35 × ln(C/C₀)

温度变化： ΔT = λ × RF

辐射强迫: 0.00 W/m²

有温室效应的温度: 0.00 K

无大气的温度: 0.00 K

变暖效应: 0.00 K

什么是温室效应？

温室效应是一个使地球表面变暖的自然过程。当太阳的能量到达地球大气层时，其中一部分被反射回太空，其余部分被二氧化碳、甲烷、氧化亚氮和水蒸气等温室气体（GHGs）吸收并重新辐射。这种被吸收的能量使大气层和地球表面变暖。

增强的温室效应

人类活动，主要是燃烧化石燃料和森林砍伐，大大增加了大气中温室气体的浓度。这种增强的温室效应正在导致额外的变暖，进而导致全球变暖和气候变化。二氧化碳浓度从工业化前的280 ppm增加到今天的超过420 ppm，是这种增强效应的主要驱动因素。

辐射强迫

辐射强迫测量对流层顶净辐照度的变化。正辐射强迫使系统变暖，负辐射强迫使其冷却。对于CO₂，使用对数公式 RF = 5.35 × ln(C/C₀) 计算辐射强迫，其中C是当前浓度，C₀是工业化前的水平。每次CO₂浓度加倍会产生约3.7 W/m²的辐射强迫。

气候敏感度

气候敏感度（λ）测量地球平均温度将在多大程度上因给定量的辐射强迫而升高。平衡气候敏感度通常表示为CO₂比工业化前水平翻倍时预期的变暖，大多数估计值在2.5到4°C之间。该模拟使用的瞬态气候响应约为0.8 K/(W/m²)。

气候反馈

气候反馈可以放大或减弱初始变暖。正反馈包括：冰反照率反馈（融化冰减少反射率，导致更多变暖）、水蒸气反馈（较暖的空气容纳更多水蒸气，一种强效温室气体）和永久冻土融化（释放储存的甲烷和CO₂）。负反馈包括增加的云覆盖和增强的植被生长。

气候变化的影响

温室气体增加和全球变暖的后果包括：由于热膨胀和融化冰盖导致的海平面上升、更频繁和强烈的极端天气事件（飓风、热浪、干旱、洪水）、生态系统破坏和生物多样性丧失、农业生产力变化和粮食安全问题、由于增加的CO₂吸收导致的海洋酸化、以及热应激和疾病传播对公共健康的风险。

缓解和解决方案

应对气候变化需要通过以下方式减少温室气体排放：转向可再生能源（太阳能、风能、水能、核能）、提高建筑、交通和工业的能源效率、保护和恢复作为碳汇的森林、开发碳捕获和储存技术、采用可持续农业实践、以及实施对碳排放定价的政策。