太阳每天都在发出巨大的能量，这些能量以光的形式向外传播，并随着距离平方而衰减。地球轨道处于太阳光的强度大约为1380瓦/平方米。然而，地球并没有把所有这些光全部吸收掉，而是把这其中的一部分反射回外太空。根据美国宇航局的数据，地球的反照率大约为33%，也就是说地球只吸收其中67%的能量。
我们知道有温度的物体就会向外发出辐射，且温度越高辐射的能量越大。地球也不例外，它也在向外太空发射红外能量。当地球吸收阳光的能量和地球向外辐射的能量相平衡时，地球的平均温度就会趋向于稳定。但是，日益增多的温室气体排放打破了这项平衡。
温室气体包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等，其中水蒸气也是一种温室气体，但是知道的人比较少。这些温室气体都有同样的一个特征，就是它的分子结构是不完全对称的，这就有助于它们吸收红外波段辐射的能量。
太阳光的能量主要集中在波长较短的可见光部分，而温室气体不会阻挡此类波长，它可以长驱直入地穿过大气层抵达地表。但是，地球向外辐射的电磁波属于红外波段，大气中的温室气体会吸收红外光，阻止地球的能量向外发散。于是，地球散热越来越少，而摄入的能量不变，结果就导致地球的平均温度急剧上升，也就是我们所说的全球变暖。
所以，根据这个原理，要消除全球变暖的趋势有两种方法。一种是减少温室气体的排放，并消除大气中多余的温室气体。另一种是阻挡部分阳光进入地球，也就是减少地球能量的摄入。
第一种方法其实就是减少大气中二氧化碳的排放，并增加对大气中存在的二氧化碳的吸收。但是这也就意味着人类的工业发展将暂缓，这对目前发展中国家的冲击非常巨大，没有人愿意自身的发展受到阻碍。自工业革命以来，大气中的二氧化碳增加了40%以上，从大约228ppm增加到现在400ppm以上。
第二种方法被称为太阳辐射管理，是地球工程界未经验证的方法中最强烈改变地球的形式。这将需要以最基本的形式向地球的平流层大量注入反射阳光的气凝胶粒子。这个想法有一定的诱惑力，但此前没有人进行过测试。科学家从火山喷发事件中知道，火山灰会阻挡阳光，使地球平均温度下降一点点。但是，有专家指出，这个方法可能有一些无法预料到的后遗症。
圣保罗大学物理研究所的保罗·阿塔克索说：“就气候影响而言，这个庞大的地球工程构成了威胁。水 循环和生态系统功能的重大变化必将发生。虽然我们对气候有一定的了解，但是却不是完全理解。我们有理由认为，刻意的地球工程可能会影响区域的降水模式，并且其对野生植物和农作物生长产生重大的影响。”
还有一点让我们感到恐惧，地球工程非常便宜，一个国家可能可以单方面做到这一点。这就带来了一些问题，如果国家A决定开始进行地球工程，并且国家B遭受了天气灾害，那么国家B可能会把原因归咎于国家A，这可能会带来国家之间的冲突。
虽然我们知道该地球工程风险非常大，但是科学家表示世界可能毫无准备地滑入地球工程之中。当我们无法控制二氧化碳的排放量时，温度的上升可能会迫使人们最终选择执行无法预料后果的地球工程。到那时，可能事情的发展就朝着灾难的方向一直前行。
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