1。振動モードと赤外線放射：
* CO2の曲がった形状： 二酸化炭素分子（O =c =o）は線形で、中心に炭素原子と両側に2つの酸素原子があります。
* 振動モード： この線形構造により、CO2はスプリングのように特定の方法で振動することができます。これらの振動には次のものが含まれます。
* 対称ストレッチ： 両方の酸素原子は、炭素原子から同時に離れます。
* 非対称ストレッチ： 1つの酸素原子は炭素原子に向かって移動し、もう1つは離れます。
* 曲げ： 分子は前後に曲がります。
* 赤外線吸収： 赤外線（IR）放射（電磁放射の一種）がCO2分子に当たると、これらの振動モードのエネルギーレベルに一致させることができます。これは、CO2分子がIR放射を吸収することを意味します。
* すべての分子がIRを吸収するわけではありません： 窒素（N2）や酸素（O2）などの他の大気ガスは、より単純な構造を持ち、その振動モードはIR放射のエネルギーと一致しません。それらはほとんどIRに対して透明です。
2。温室効果：
* トラッピングヒート： CO2がIR放射を吸収すると、振動します。この振動は最終的に吸収されたエネルギーをIR放射に戻しますが、あらゆる方向に放射されます。 この再放射エネルギーのいくつかは、地球の表面に向かって戻り、温室効果に貢献しています。
* 強化された温室効果： 大気中のCO2のレベルの増加は、より多くのIR放射が吸収され、温暖化効果をもたらすことを意味します。これが気候変動の主な原因です。
キーポイント： その線形分子構造によって決定されるCO2の特定の振動モードは、IR放射を吸収および再放射することを可能にし、大気中に効果的に熱を閉じ込めます。
他の温室効果ガス：
メタン（CH4）、亜酸化窒素（N2O）、水蒸気（H2O）などの他の温室効果ガスには、温室効果に寄与するIR放射を吸収および放出することを可能にする分子構造もあります。ただし、各ガスには、熱とその大気寿命におけるその有効性に基づいて、異なる「地球温暖化の可能性」があります。
