射向地球的太陽功率（除動用了一些過去的儲存與暫存了一些外），大部還是最終轉化為熱能，以熱輻射的形式散發到宇宙空間。熱體輻射功率正比于絕對溫度的4次方，而且發出輻射的能力與吸收輻射的能力也成正比。如果兩者相等，因球面表面積是陰影面積的4倍，地表散發的功率平均為1350/4＝337.5W/m2。

　　相應的平均地面溫度為278K合5攝氏度，這只是約值，因為各地反射能力的差別與大氣層的復雜影響尚未仔細分析。太陽光主要是波長在0.5μm附近的可見光，而278K熱體主要發射的是10.4μm附近的紅外線。

　　吸收與發射能力未必相同。特別是當大氣層中含有容易吸收紅外線的氣體時，地面輻射會部分被大氣吸收又部分輻射回來，即使返回的熱功率只占1％，也可使地面平均溫度上升0.7K。這很像玻璃溫室，可見光容易進來而紅外線卻不易透出玻璃，成為溫室增溫的一個原因（農業氣象學家認為溫室還有擋風與減少氣流散熱的作用），故稱為溫室效應。而增加這種效應的氣體如CO2、CH4及氟烴化合物等則稱為溫室氣體。工業革命以來人們把數億年前積存的煤與油大量燒掉，加之毀林與沙漠化減少了光合作用，增加了大氣中的CO2、CH4與NOX。如不加控制地增長就會使地球變暖，其影響不容忽視。單以兩極冰帽而論，如果融化1.2％即可使海平面上升1m。

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