1896年，瑞典科学家Svante Arrhenius 发表题为《空气中碳酸对地面温度影响》的论文，首次针对大气中CO₂浓度对地表温度的影响进行量化.1909年“温室效应Greenhouse Effect”一词开始成为人类研究大气系统的专业术语．

大气层中存在微量的H₂O，CO₂ ， O₃、CH₄、N₂O，CO等气体，这些气体能够让太阳辐射的热量透过到达地面，使地球表面升温，又能阻挡地球表面向宇宙空间辐射热量，从而保持地表面温度，这就是温室效应．随着地球的演化，温室效应使得地球表面平均温度由﹣23℃上升到自然生态系统和人类适宜生存的15℃，全球平均地表温度上升了38℃左右，可以说有了温室效应才有生机勃勃的地球．

但是随着人类活动的发展，大气成分也发生了变化，如化石燃料的燃烧，森林被破坏，使大气中的CO₂的含量增加了32%；很多工业生产又给大气增添了新的温室气体CFC₈、HFC₈、SF₆等．一些报道中指出CO₂的增加是上世纪全球气温上升的主要原因，从全球升温的贡献百分比来说，CO₂的占比约为55%，以下是100多年间CO₂变化与气温变化的曲线图（如图2）．

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