温室效应主要是由什么气体引起的（空气的可变组成部分）

21世纪的今天，估计很少有人不知道温室效应了，大家也都知道产生温室效应的主要气体是二氧化碳。但空气中除了二氧化碳外还有氧气、氮气等其它气体，凭什么二氧化碳就能成为造成温室效应的气体呢？

它有何特别之处，能让世界都对它谈之色变？

空气的可变组成部分

地球提供给了自然界许多的“生活必需品”，并且都是免费无偿贡献，水、阳光、空气等等。这些都是所有生物都不可或缺的，空气更是重中之重。

空气的主要成分有两部分组成，一部分是恒定组成部分：包括氧、氮和氩、氖等气体。一部分是可变组成部分：包括二氧化碳、水蒸气等等。

空气的主要成分：

氮气，含量：78.09%；

氧气，含量：20.95%；

稀有气体，含量：0.932%；

二氧化碳，含量：0.034%；

水和杂质，含量：0.002%。

恒定组成部分在各个区域里的比例基本保持不变，真正影响我们生活的，是可变组成部分。它们会随着地区变化的不同，而发生轻微改变。

比如焚烧厂地区附近，二氧化碳和二氧化硫浓度就比较多，氯碱工厂附近的空气中就会含氯等等。

空气的组成很复杂，是一种混合气体，要想弄明白二氧化碳的作用，我们还需要知道，另一种让地球产生温室效应的物质——太阳光。

地球虽然自带地核能源，但这还不足以支持地球上的生命运转起来，所以我们还需要太阳光。地球平均每天从太阳哪里接收10亿焦耳左右的能量，而影响生命进程的主要射线是红外线和可见光等等。

我们的头顶有一层臭氧层，是我们的保护膜，能够过滤掉99%的紫外线（再多点生物就要死一半）。可见光照到大地，让世界一片光明，而红外线则是让地球变暖的主要来源。

红外线照射到地球表面，会被不同的物质吸收，然后再以热量的形式辐射出去。当这些热能来到天上的时候，大气就会被加热，同时这些热量也会向较冷的区域转移。大气中的一些气体就会从中作梗不让热量逃到外太空。

这些气体统称温室气体，正是它们的存在才阻止了热量完全逸入太空，如果没有它们，我们的地球将是一个平均温度只有-18℃的冰冷死星。

二氧化碳的作用很重要，它的存热方式是关键。

二氧化碳的存热方式

对于地球表面反射出去的红外线，空气中的氮气和氧气是不会和它发生作用的，只有温室气体，比如二氧化碳和氯氟烃分子等气体才会产生化学反应，我们称之为红外活性。

这有助于二氧化碳留在地球，也让热量保存了下来（不是全部）。我们从原子结构上来分析二氧化碳的存热原理，将二氧化碳的碳原子核氧原子看做了乒乓球，链接它们的化学键是弹簧。

在正常的时候，这些弹簧会保持一个频率弯曲或者拉伸，当红外辐射的光子撞击到这些分子的时候，分子震动就会加快。

分子是不会一直震动的，它会逐渐停止异常摆动，恢复到原理的频率。这个时候，二氧化碳分子就会释放能量，或者转移到周围其它温室气体分子上去。

这就是二氧化碳存热的方式，但这样的存热方式并不是温室气体中最强的。

二氧化碳成为主要温室气体

在温室气体中二氧化碳的吸热量简直就是弟弟，六氟化硫的吸热量是大气中最强的，是二氧化碳的22200多倍。还有我们熟知的制作冰箱制冷剂的氟利昂，也是温室效应的主要“贡献者”，它的吸热量是二氧化碳的4600倍。

除了这些牛逼的气体外，全氟乙烷（能在大气中存在1万年）、甲烷、一氧化氮，就连水蒸气都比二氧化碳的吸热量多。

之所以二氧化碳能在众多的温室气体中脱颖而出，总结起来就是一句话：抛开计量谈危害，就是耍流氓。自从第一次工业革命以后，人类向大气中排放的二氧化碳量增加了90%。

作为人类生产排放的主要气体，我们每年要向大气排放破百亿吨二氧化碳。有如此庞大的数量级在这，就算二氧化碳的吸热量很小，也会影响到世界。

总结

人类的发展，说到底是自然能量的利用率问题，我们通过排放温室气体来推动人类发展。本身就算一种“低效率”的方式，只有科学不断进步，找到提高能源利用率的方法，比如可控核聚变。这样才能让人类，真正无后顾之忧的发展。

这才能称为人类的进步！