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灰淄附承┎ǔさ暮焱夥渲钊�62微米或15微米辐射只能穿过几厘米，就被大气气体吸收了。由于地球大气是浓密的。能吸收红外区的许多波长，因此，由地球表面发出的热辐射被阻止逸入太空。为了在地球从太阳接受的辐射与由地球发射到太空的辐射之间具有接近的等值，地球表面温度就必定要升高。室温效应不是由于地球的主要大气成分，诸如氧和氮引起的，而差不多毫无例外地是由于次要成分，尤其是二氧化碳和水蒸汽造成的。
就我们所知，金星这颗行星也许就是一个例子，在那里大量的二氧化碳和少量的水蒸汽进入行星的大气中，从而导致这样一种巨大的室温效应，以致水不能以液态留在表面上；所以，行星温度猛烈上升到一个极高值在金星的情况下，这个值是480c。
迄今为止，我们一直谈的是平均温度。地球温度处处都不相同。极地比赤道地区要冷，一般说来，这是因为太阳光直射在赤道而斜射在极地上。地球上赤道和极地之间温度非常不同的趋势是由大气循环加以调节的。赤道区的热空气上升并在高空中移向两极，在两极下降并返回地球表面；接着又循此老路折回，不过这次是低空从极地返回赤道。由于地球的旋转、地球的地形和水的相变而使之复杂化的这种总的运动，是影响气候的因素。
今日地球上观测到的平均温度约是15c，这个温度通过观测太阳光强度、全球反照率、自转轴的倾斜以及室温效应而能获得相当满意的解释。但是所有这些参数原则上都是变化的；并且过去或未来气候的变化，都能归咎于其中任一项的变化。事实上，关于地球上的气候变化，几乎有上百种不同的理论，甚至今天对这一课题还很难表明有一致的意见。这不是因为气候学家天生无知，或天生爱争执，而是因为这个问题极端复杂。
负反馈和正反馈两种机制都可能存在。例如，假设地球温度降低了几度。大气中的水蒸汽量几乎完全由大气决定的，随着温度下降，就出现下雪，从而阻止了温度的下降。大气中水减少，意味着室温效应变小，也意味着温度的进一步降低，而这甚至可能导致大气水蒸汽的减少，如此等等。同样，温度下降可能使极冰的量增加，从而增加了地球的反照率并使温度继续进一步下降下去。另一方面，温度下降可能降低了云层的量，这会降低地球的平均反照率并使温度增加或许足以补偿最初的温度降低。新近人们提出了这样的假设，即地球这颗行星的生物起着一种恒温器的作用，以阻制温度太极度的偏离而可能会给全球生物带来有害的后果。例如，温度下降可能造成耐寒植物的增加，以致使广大的地面被覆盖并降低了反照率。
有三种更流行、更有趣的气候变化理论应当被提到。第一种包含各种天体力学可变量的变化。这些可变量有：地球轨道形状、地球自转轴的倾斜，以及由于地球和附近其他天体的相互作用而在长时间内使地球的岁差完全改变。对这些改变程度的详细计算表明，它们至少能影响几度的温度变化，由于存在着正反馈的可能性，这本身对于解释主要的气候变化也许是适当的。
第二类理论涉及反照率变化。这些变化的一个更显著的原因是大量尘埃被喷入地球大气中例如象1883年喀拉喀托火山爆发中喷出的尘埃进入大气中。鉴于对这些尘埃是使地球变热抑或变冷问题尚有某种争论，所以，目前的大量计算表明，那些细微颗粒非常缓慢地离开了地球同湿层，增加了地球的反照率，从而使地球变冷。新近的沉积学有证据表明，过去火山细粒广泛产生的时代在时间上正好对应于过去冰河期和低温时期。此外，地球上不时的造山运动和陆地表面的创造，而陆地比水亮度要大，因而增加了全球的反照率。
最后，还有一种太阳亮度变化的可能性。我们从太阳演化理论知道，几十亿年中，太阳正在逐渐变得明亮起来。这对最远古的地球气候学来说，立即提出了一个问题，因为太阳在大约三、四十亿年前比现在应该暗30或40；而且甚至连同室温效应在内，这种暗度足以导致全球温度比海水的冰点要低得多。然而，有广泛的地质证据例如，水底微波状物的标记、由海底岩浆淬熄骤冷而产生的枕状火山岩，以及由海藻产生的叶绿体化石都表明，那时确有充分的水无疑。消除这种矛盾的一种假设方式是这样一种可能性，即：在地球早期大气里有一些附加的温室气体尤其是氨使之增加到所需要的温度。但除了太阳亮度这种非常缓慢的演变之外，是否可能有较短期的气候波动存在呢这是一个重要的但却尚未解决的问题，不过新近遇到的寻找中微子的困难按照现今流行的理论，中微子应从太阳内部发射出来，已导致了一种暗示，表明太阳目前处于一个反常暗淡时期。
气候变化的形形色色模型之间加以区别是很难的，这也许似乎仅仅是一种不常有的令人烦恼的智力问题除了那些看来对气候变化有某些实际的和直接的结果之外。关于全球温度趋势的某些证据似乎表明，从工业革命到1940年前后全球温度是非常缓慢地增高，而其后却有一个惊人的骤然下降。这种情况的出现已归咎于矿物燃料的燃烧，它带来了两个后果释放二氧化碳它是一种温室气体到大气中，与此同时，也使未燃尽的燃料微粒进入大气中。二氧化碳使地球变热；微粒则由于它们的较高反照率而使地球变冷。情况也许就是，1940年前，温室效应占上风，而从那时以后，已增加的反照率占主导地位了。
人类活动可能无意地引起了气候的改变，这种不祥的可能性，使行星气候学显得颇为重要了。在行星上，随着气温下降存在着令人担忧的正反
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第23节
馈的可能性。例如，为图谋短时间保持温暖而增加燃烧矿物燃料。就有可能导致更迅速地长时间的寒冷。我们生活在这个行星上，农业技术对几十亿人的粮食负有责任。庄稼还不能顽强地抗拒气候变化而繁殖。人类已不再能为适应气候变化而进行大规模迁居了，或者至少可以说，在各国政府控制下的这颗行星上要再实行大规模迁居是更困难了。理解气候变化的原因，发展施行地球气候再建工程的可能性，正变得刻不容缓了。
说来也怪，这些关于气候变化本质的最有意义的某些暗示，似乎并非全部来自对地球的研究，而是出自对火星的研究。1971年11月14日，水手9号被发射到火星轨道。它的有效科学寿命是一个完整的地球年，并拍摄了7200张照片，内容遍及包括两极在内的整个火星，还获得了数以万计的光谱信息和其他科学信息。如我们已经知道的，当水手9号到达火星时，实际上没有看到其表面的任何细节，因为其时火星正处在一个巨大的全球尘暴的袭击之中。人们已很快地观测到，在尘暴期间，大气温度增加了，但表面温度却降低了，这一简单的观测至少直接提供出一个清晰的实例，说明由于大量尘埃射入行星的大气中而使该行星变冷了。进行的计算表明，对地球和火星可以精确使用同样的物理学，并且可以把它们视为大量尘埃射入行星大气而影响气候变化这一普遍问题的两个不同的范例。
水手9号还有另一个并且是完全出人意料的气候学发现这就是发现了大量蜿蜒的沟渠，遍布着无数支脉，覆盖了火星的赤道及中纬度地区。在所有情况下有关资料都表明，沟渠沿着自己的方向下游，继续伸展着。其中有一些显示出辫子模样、沙垄、坍塌的堤岸、流线型泪球状内“岛”，以及其他地球河谷的特征性形态学标记。
但这里有着一个很大的问题，即把火星上的沟渠解释成干涸的河床或干涸的小溪谷：在今日火星上显然不可能有液态水。压力简直太低了。地球上的二氧化碳已知有固态和气态，但从未有液态除非在高压贮存罐内才有液态。同样，火星上的水能以固态冰或雪或以蒸汽存在，但不以液态存在。为了这个原因，有些地质学家不愿接受这种主张沟渠一度有液态水的理论。然而，它们酷似地球上的河流，而且至少其中有许多与别的可能结构诸如塌陷的熔岩洞不同的形式，这些形式也许与月球上的峡谷有联系。
另外，这些沟渠明显地向火星赤道集中。火星赤道区的一个突出事实就是，这些地区是火星上平均白天温度高于�