因为地球在吸收太阳的紫外光和可见光之后，在不停的辐射红外辐射——有温度的东西都会辐射红外线。红外线这种东西本身可以大部分穿透大气层到达宇宙。通过这样的方式，地球表面的热量的收支达到一个平衡，温度维持在某一个水平上。水蒸气，二氧化碳、甲烷等温室气体具有吸收红外辐射的能力，但来自太阳的可见光基本上是透明的，这样就减少了地球向宇宙散发的辐射热量，使得热量的收支平衡向温度更高的情况移动。如果没有温室效应，地球就会成为冰冷的星球，不适合人类生存。
但工业革命以来，由于人类活动造成二氧化碳的排放大大增加，以及森林的减少，让温室效应走向了另一个极端，温度升得过高，会给海平面高度、气候等带来严重的负面影响
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