대기가 온실의 역할을 하면서 지표면의 온도를 유지 또는 상승시키는 효과를 말한다. 대기 성분이 행성의 표면에서 방출되는 복사에너지를 흡수하여 우주로 방출되지 못하게 하여 기온이 오른다. 수증기, 이산화탄소 등 대기 중 온실기체는 단파장의 태양복사로 잘 통과시키고, 장파장의 지구복사는 흡수하고 재복사하면서 지표면의 온도를 높인다.
이산화탄소와 수증기와 다른 가스들로 인해 태양열이 대기권 안으로 흡수되고 지구 복사열은 대기권 밖으로 배출되지 않아서 대기권 내 기온과 지열이 상승하는 현상이다.
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