El efecto lleva el nombre del efecto de calentamiento del aire en los invernaderos, pero lo que sucede en un invernadero es un poco más complicado que cómo funcionan los gases de efecto invernadero.
En un invernadero, el vidrio es transparente a la luz visible, y eso es lo que lleva la mayor parte de la energía a la luz solar. Esta energía calienta el suelo y las plantas en el invernadero, y calientan el aire. A medida que el contenido se calienta, irradian energía en longitudes de onda infrarrojas, pero el vidrio no es transparente a parte de la radiación infrarroja, y parte de la energía que ingresó no sale.
Sin embargo, el invernadero también evita que el aire circule hacia el exterior. Este es un factor en la calefacción: efecto invernadero
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OTOH, puede circular aire caliente en la atmósfera.
El efecto invernadero de ciertos gases como el CO2, metano y óxido nitroso (Gases de efecto invernadero principales) se debe a que son transparentes a la luz visible y que todos absorben algunas longitudes de onda de luz infrarroja.
Cuando una molécula absorbe un fotón de radiación infrarroja que proviene del suelo o agua calentada, tiende a irradiar pronto la misma cantidad de energía que había obtenido, pero en una dirección aleatoria. La radiación que regresaba de la atmósfera es interceptada y la energía aún puede salir, pero existe una probabilidad de casi un 50% de que la energía sea irradiada hacia la Tierra por cualquier molécula.
Ninguna molécula individual absorbe todas las longitudes de onda de la radiación infrarroja, y parte de la radiación que podría ser absorbida por una molécula pasará directamente a través de la molécula sin ningún efecto. La probabilidad de absorción varía de un tipo de molécula a otra. Es por eso que el potencial de calentamiento global no es el mismo para todos los gases.
A veces, una molécula energizada por la absorción de un fotón infrarrojo colisionará con otra molécula y transferirá parte de esta energía a la otra molécula antes de que pueda irradiar la energía. Eso calienta el aire.
Con más moléculas de gases de efecto invernadero en la atmósfera, incluso esos fotones irradiados hacia arriba por una molécula pueden ser absorbidos por otra, de modo que la energía tiene una mayor probabilidad de permanecer en la atmósfera o regresar a la superficie.
Tener mayores concentraciones de gases de efecto invernadero es como tener varias mantas para mantener a una persona caliente. Cuanto mayor sea el número de mantas, más lenta será la tasa de energía que puede pasar del cuerpo hacia afuera. Más mantas mantienen a la persona más cálida. Las concentraciones más altas de gases de efecto invernadero mantienen la Tierra y su atmósfera más cálidas.