溫室效應（greenhouse effect），又稱花房效應，是大氣保溫效應的俗稱。大氣使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收，使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農作物的溫室，故名溫室效應。
概念
溫室效應是指透射陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應，即太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產生大氣變暖的效應。如果沒有大氣，地表平均溫度就會下降到-23℃，而實際地表平均溫度為15℃，這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。
形成原因
溫室效應主要由工業(yè)領域燃燒煤炭、石油等礦物燃料及其他人類活動產生的甲烷、氧化亞氮、氯氟烴、哈龍等溫室氣體進入大氣引發(fā)。以2024年全球升溫為例，其成因涉及這些溫室氣體濃度持續(xù)上升（其中二氧化碳、甲烷和一氧化二氮濃度均達到過去80萬年來的最高水平），并疊加厄爾尼諾現象等因素的共同作用。
形成過程
大氣層中存在水汽、CO2等強烈吸收紅外線的氣體成分，這些氣體就是溫室氣體，是擁有偶極矩的紅外活性分子，具有吸收紅外線和保存紅外熱能量的能力。這種能力能夠改變大氣的熱平衡：吸收地球的紅外輻射，引起近地面大氣溫度增高，地面蒸發(fā)增強，造成大氣中的水汽增多，從而使近地面大氣對紅外輻射的吸收進一步增強。如此相互作用，大氣中溫室氣體增加就形成了無形的隔離區(qū)域，太陽輻射透過大氣層到達地球表面后，被巖石、土壤等吸收，地表溫度上升，同時地球表面物質向大氣發(fā)射紅外輻射，但這些熱量大部分無法向外層空間發(fā)散，造成溫室效應。
溫室氣體
溫室效應源自溫室氣體，地球大氣中起溫室作用的氣體稱為溫室氣體。大氣中的溫室氣體主要包括兩類：一類是 CO2、H2O、N2O、CH4和氯氟碳化合物（CFCs），它們能吸收和發(fā)射紅外輻射，在大氣中壽命較長，稱為輻射活性氣體；另一類是 O2、O3、N2等，它們通過吸收太陽輻射的紫外光發(fā)生光化學轉化而對輻射能量產生影響，稱為反應活性氣體。
影響因素
自然因素
自然因素的變化，如太陽輻射、大氣環(huán)流、太陽活動、地球與太陽的相對位置、地球公轉的軌道參數、地球的火山爆發(fā)等，都將對氣溫起到不同程度的影響。太陽活動對全球氣候變暖的影響是周期性而不是持續(xù)性的，太陽活動增強期（高峰期）有增溫作用，減弱期（低谷期）有降溫作用，對全球氣候變暖有影響。
人為因素
人口劇增：世界人口激增，人口增長嚴重影響著生態(tài)平衡，這將導致CO2的量不斷增加，從而導致溫室效應。
大氣環(huán)境污染：環(huán)境污染日趨嚴重也是導致全球氣候變暖的主要原因之一。工業(yè)生產中產生大量廢棄物，尤其是煤炭、石油等含碳燃料的燃燒，會產生大量 CO2，排向大氣中造成大氣成分的改變，進而改變大氣環(huán)境。生活中，空調等機器的使用致使大氣中二氧化碳、一氧化氮等溫室氣體急劇增加。
海洋生態(tài)環(huán)境惡化：人類生產生活中排出的廢物有時會直接排人海中，或通過河流帶入海中污染海水。而且海上石油開采導致的石油泄漏使石油大面積擴散，海洋生態(tài)環(huán)境惡化。海洋對氣候有一定的調節(jié)作用，但生態(tài)環(huán)境惡化會降低其調節(jié)能力，且海水吸收空氣中二氧化碳的量減少，得不到有效控制，進而減弱了對溫室效應的調控能力。
土地遭侵蝕、鹽堿化、沙化等：人類大量砍伐森林、草地過度放牧，植被被破壞，樹林的大量砍伐使土地喪失了保護傘，在河流、風等的侵蝕下開始出現鹽堿化、沙化等現象。城市化過程使用大量的鋼筋水泥，土地荒漠化的趨勢有增無減。修建水庫、運河、渠道，疏干沼澤，圍湖造田，會造成土壤破壞。
森林資源銳減：人類生產活動中對木材的需求量大，木材大量被開采、砍伐、利用，森林資源不斷減少，導致對二氧化碳的吸收量降低，產生的大量二氧化碳不能被及時消耗而殘留在空氣中；大量砍伐森林也削弱了其對氣候的調節(jié)功能。
酸雨危害：酸雨能毀壞森林、酸化湖泊、危及生物等，從而間接地影響溫空效應。
物種加速滅絕：地球上的生物是人類的一項寶貴資源，而生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，但目前地球上的物種正在以前所未有的速度消失。
有毒廢料污染：不斷增長的有毒化學物品不但對人類的生存構成嚴重的威脅，而且會對地球表面的生態(tài)環(huán)境帶來危害。
黑炭氣溶膠等物質影響：黑炭氣溶膠是一種固體顆粒狀物質，主要是由于燃燒煤和柴油等高碳量的燃燒時碳利用率太低而造成的，不僅浪費能源，更會造成環(huán)境的污染。
產生的主要影響
益處
溫室效應可以維持地表氣溫，溫室氣體能有效地吸收地球表面、大氣本身相同氣體和云所發(fā)射出的紅外輻射。大氣中二氧化碳濃度升高會使雨量增加，作物的生長期延長，促進了植物的光合作用，有利于農作物增產。
危害
健康影響
氣候變暖有可能增加疾病發(fā)生的危險和死亡率，增加傳染病。氣溫升高會給人類生理機能造成影響，人類生病的幾率將越來越大，各種生理疾病將快速蔓延，甚至會滋生出新疾病。
海平面上升
溫室效應會導致海平面上升，一是海水受熱膨脹會使海平面上升，二是冰川、格陵蘭島及南極洲上的冰塊溶解也會使海水增加。海平面上升將擴大對海岸的侵蝕和海水入侵，加重洪澇災害；導致沿海的一些低地和島嶼被淹沒，人口流離失所，對人身財產安全造成威脅； 地表水和地下水鹽分增加，污染地下水資源；地下水位升高會影響地基承載力；旅游產業(yè)受到沖擊。
氣象災害
溫室效應導致氣候變暖，使氣候災害增多。全球平均氣溫略有上升（全球變暖的趨勢為0.53℃/100a），就可能帶來頻繁的氣候災害，如洪澇災害、大范圍的干旱和荒漠化、持續(xù)的高溫、陸地淡水流失、森林中的森林火災以及城市中的火災等。
經濟方面
全球有超過一半人口居住在沿海100 千米的范圍以內，其中大部份住在海港附近的城市區(qū)域，所以，海平面上升對沿岸低洼地區(qū)及海島會造成嚴重的經濟損害，如加速沿岸沙灘被海水的沖蝕、地下淡水被上升的海水推向更遠的內陸地方。
海洋生態(tài)方面
沿岸沼澤地區(qū)消失會令魚類，尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變咸可會減少家魚的品種數目，相反該地區(qū)海洋魚類的品種也可能相對增多。
水循環(huán)方面
全球降雨量可能會增加，但是，地區(qū)性降雨量的改變則仍未知道，某些地區(qū)可有更多雨量，但有些地區(qū)的雨量可能會減少。據預測下世紀全球年平均氣溫將升高1.5-4.59℃，北半球中高緯地區(qū)溫度將升高5-10℃。此外，溫度的提高會增加水分的蒸發(fā)，這對地面上水源的運用帶來壓力。
相關研究
斯萬特·阿倫尼烏斯（Svante Arrhenius，“全球變暖之父”）是第一個在實驗室內建立二氧化碳和氣溫之間數量關系的物理學家，他開發(fā)了一個考慮到環(huán)境溫度下二氧化碳和水蒸氣的輻射效應的能量平衡模型，并研究了他的模型對CO2濃度變化的響應。1896年，阿倫尼烏斯通過模型的計算得出，"如果碳酸增加到當前值的2.5 ~ 3倍，北極地區(qū)的溫度將上升約8 ~ 9℃。空氣中的碳酸應下降到當前值的0.62 ~ 0.55，將降低溫度4～5℃，而獲冰河時代的平均溫度。"1956年，物理學家吉爾伯特·普拉斯（Gilbert Plass）計算了在上層大氣中添加二氧化碳改變地球表面溫度的可能性，發(fā)現現有二氧化碳水平提高一倍地球表面溫度將上升3 ~ 4℃，并預測當排放量繼續(xù)以當時（1950年代）的速度增長，人類活動將導致全球平均溫度“以每世紀1.1℃的速度提高”。1967年，真鍋淑郎（Syukuro Manabe）及其合作者采用輻射對流平衡模式的氣候模型的計算結果表明，大氣中二氧化碳的混合比越大，地球表面和對流層的平衡溫度就越高，而平流層的平衡溫度越低，平流層平衡溫度對CO2含量的依賴性遠大于對流層溫度，1975年，他的改進模型得出若當時的二氧化碳增加一倍，全球平均溫度將上升2.93℃。1969年，布迪科建立了一個稱為"零維"的高度簡化模型，模擬各個緯度的輻射和反照率的變化對地球氣候的影響。威廉·塞勒斯（William Sellers）改進了布迪科的模型，發(fā)現如果來自太陽能量下降了2%左右，無論是因為太陽變化還是增加大氣中的塵埃，可能會帶來另一個冰河世紀。
應對策略
控制大氣中二氧化碳當量濃度對緩解全球氣候變化至關重要，需要從技術減排和經濟減排兩個方面采取措施。技術層面上，可通過捕集、吸收和封存等技術，來降低二氧化碳當量濃度，也可通過節(jié)能降耗，提高能源使用效率，削減化石燃料，倡導低碳，開發(fā)利用新能源（如風能、水能或太陽能等）來減少碳排放量。在經濟減排層面上，界定和分配國際初始碳排放權；利用征收碳稅政策來削除碳排放的外部性和通過碳權交易機制來控制二氧化碳總量的排放。也需要兩全面禁用氯碳化物；保護森林：停止森林破壞，實施大規(guī)模造林，力促森林再生。
參考資料 >