אקלים.

שלב 1 מתוך 6

המאזן

כדור הארץ מתחמם מדבר אחד, אור השמש, ומתקרר מדבר אחד, הזוהר של עצמו. כל גוף חם פולט קרינה אינפרה־אדומה שאי אפשר לראות, והקרקע והאוקיינוסים קורנים אותה לחלל יומם ולילה. כשהאנרגיה שיוצאת שווה לזו שנכנסת, הטמפרטורה יציבה. גוף חם קורן מכל מטר רבוע הספק של $\sigma T^4$⁠, לפי חוק סטפן־בולצמן: פי שניים בטמפרטורה, פי שש־עשרה בקרינה.

בסצנה: גלים צהובים קצרים הם אור שמש, וגלים אדומים ארוכים הם אינפרה־אדום. גז חממה על אפס, ואור שמש נעול על 100%.

שלב 2 מתוך 6

המלכודת

רוב האוויר, חנקן וחמצן, שקוף גם לאור השמש וגם לאינפרה־אדום. אבל כמה גזים, אדי מים, פחמן דו־חמצני ומתאן, שקופים לאור השמש ולא לאינפרה־אדום. עכשיו גז חממה על טרום־תעשייתי. צפו בחבילות האדומות שעולות מהקרקע ובמולקולות שמהבהבות.

שלב 3 מתוך 6

אילוץ קרינתי

מאתיים שנה של שריפת פחם, נפט וגז העלו את הפחמן הדו־חמצני באוויר מכ־280 לכ־420 חלקים למיליון, ppm: פחות מ־0.05% מהאוויר, ובכל זאת שינוי של חצי. הגז הנוסף עוצר עוד קצת מהחום שבורח. את ההבדל הזה מודדים בוואטים לכל מטר רבוע.

שלב 4 מתוך 6

כל הכפלה

הקשר בין כמות הגז לאילוץ הוא לוגריתמי: $\Delta F = 5.35 \ln\dfrac{C}{C_0}$$\Delta F =$$5.35 \ln\dfrac{C}{C_0}$⁠. ומכיוון ש־$\ln(ab) = \ln a + \ln b$$\ln(ab) =$$\ln a + \ln b$⁠, כל הכפלה של $C$⁠ מוסיפה לאילוץ את אותו $5.35 \ln 2$⁠. גז חממה על כפול, 560 ppm.

שלב 5 מתוך 6

כמה זה מחמם

אילוץ הוא חוסר איזון: נכנס יותר משיוצא. כדור הארץ מתחמם עד שהוא זוהר חזק מספיק כדי להחזיר את האיזון. הדבר לוקח עשרות שנים, כי האוקיינוסים אוגרים חום.

שלב 6 מתוך 6

משובים

התחממות מתחילה שינויים שמשנים אותה בתורם, משובים. חלקם מגבירים אותה, וחלקם מייצבים. גז חממה על 840 ppm.