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二氧化碳如何使我們的星球變暖？這是很多人擔心的問題。在二氧化碳的影響下，地球看起來像溫室還是保溫毯？事實上，兩者都不是。爲了理解這個過程，我們必須深入了解量子力學。

讓我們從彩虹開始我們的旅程。如果您仔細觀察穿過棱鏡的光線，您會注意到缺少某些顔色的黑暗區域。他們去了哪裏？事實證明，不同的氣體在到達我們的眼睛之前會吸收光譜的某些部分。因此，氧氣“竊取”了部分深紅光，而鈉則“竊取”了兩條黃色條紋。

爲什麽某些氣體會吸收某些顔色的光？爲了回答這個問題，讓我們深入到量子世界。每個原子和分子的電子都有一組獨特的能級。爲了將電子從一個能級提升到另一能級，分子必須接收嚴格定義的能量。這種能量從哪裏來？來自世界。

光粒子或光子具有與其顔色相對應的不同能量：紅光能量較少，紫光能量較多。陽光提供了廣泛的光子，每個分子都可以選擇“合適”的光子，接收必要的能量來進行能量的“飛躍”。此時，光子消失，分子充滿能量，我們在彩虹光譜中看到了一個深淵。

如果光子攜帶的能量過多或不足會發生什麽？該分子只會讓它通過。這就是爲什麽玻璃是透明的：其成分中的原子不與可見光的能級相互作用，並且光子可以自由地穿透它。

那麽二氧化碳呢？它選擇哪些光子？彩虹光譜中導致全球變暖的“黑條紋”在哪裏？答案令人驚訝：沒有這樣的條帶。二氧化碳*不吸收可見陽光。相反，它吸收來自另一個看似不發光的天體——地球本身的光。我們的星球不發射可見光，但主動發射紅外線。

我們看到的光只是電磁輻射大光譜的一小部分，其中包括無線電波、微波、紅外線和紫外線、X 射線和伽馬輻射。將它們稱爲“光”似乎很奇怪，但本質上可見光和其他類型的電磁輻射沒有區別。這都是能量，只是頻率水平不同。

根據我們的生理能力來定義“可見光”並不完全正確。例如，蛇看到紅外線輻射，鳥類看到紫外線輻射。想象一下，如果我們的眼睛能夠感知頻率爲 1900 MHz 的光，那麽手機就會像手電筒一樣發光，通訊塔就會像巨型燈一樣。

每個溫度高于絕對零的物體都會發光 - 這種現象稱爲熱輻射。物體越熱，發出的光的頻率越高。因此，鐵加熱到 450度開始發出屬于我們可見光譜的光。當物體被加熱時，它首先開始發出紅光，然後，通過額外的加熱，發出白光，結合所有可見光頻率。這正是舊燈泡的工作原理，這使得它們的效率極低：它們發出的光中有多達 95% 是人眼看不見的，並轉化爲熱量。

如果沒有大氣中的溫室氣體分子，我們星球的紅外輻射反過來也會飛入外層空間。因此，二氧化碳和其他溫室氣體會吸引紅外光子，從而將它們“推”到更高的能量水平。吸收光子後，二氧化碳分子很快將其“返回”，並向不同方向發射。其中一些能量返回地球表面，幫助地球變暖。隨著大氣中二氧化碳濃度的增加，返回地球的光子數量增加，從而加劇了變暖效應。