创业资讯门户网站
SAIXIANSHENG
为什么地球会这样暖？
在科学史上，法国数学物理学家约瑟夫傅里叶（Joseph Fourier）堪称是意识到地球表面大气层保温作用的第一人。
傅里叶提出：如果大气没有保温作用，气温或将低于冰点（L代表来自农夫之家太阳的热量，T代表地球散发的热量）。图源：参考文献3
这位科学巨匠的人生极具传奇色彩。他青年时代曾追随拿破仑，30岁时作为科学顾问随军远征埃及，后担任开罗研究院秘书。或许是受北非酷热气候的影响，傅里叶在回到法国后表现出异常的畏寒体质，终年裹着厚重的大衣。晚年的他，更是将自己包裹得"如木乃伊般严实"，其居所的闷热环境也常令访客难以忍受。
也许是这种对“热”的独特执念，最终催生出《热的解析理论》（Thorie analytique de la chaleur，1822）。在这部划时代的著作中，傅里叶不仅系统阐述了热传导方程，更开创性地提出了傅里叶变换、量纲分析等革命性概念。这些理论成为数学、物理学和工程学研究的万能工具。
《热分析理论》著作发表后不久，傅里叶将注意力转向了地球。在1824年和1827年发表的两篇开创性论文中，他尝试以热传导的视角分析行星的温度，首次指出地球在持续吸收太阳辐射的同时，还通过释放"暗热"（dark heat，即红外辐射）维持热平衡。
傅里叶 1824年撰写的论文《地球及其表层空间温度概述》；"Remarques gnrales sur les tempratures du globe terrestre et des espaces plantaires," , 27 (1824) 136–67.
尽管在19世纪20年代观测数据和理论模型都很匮乏，他依然凭借超凡的物理直觉和数学天赋计算出：和地球一样大小并距离太阳同等位置上的物体，如果仅受到太阳辐射的影响，表面温度应低于冰点，这与人类实际观测的地表平均温度（约15℃）存在着显著差异。
这一矛盾引发了傅里叶更深层的思考。他曾怀疑地球还吸收了宇宙中来自太阳之外的其他热量，但他也指出了另一种可能，那就是地球表面的大气层具有保温的作用，部分阻挡了地球向外辐射的热量。换句话说，如果没有能够吸热的大气层，地球从温度上就不会是一颗宜居的星球。傅里叶的洞察，为后来温室效应理论的诞生奠定了基础。
SAIXIANSHENG
什么气体在吸热？
傅里叶提出了大气层可能吸收地表热辐射的假说，但在复杂的大气成分中，究竟哪些气体真正具有保温作用？这个问题数十年悬而未决，直到1859年才由爱尔兰物理化学家约翰丁达尔（John Tyndall<