Niet echt. Er zijn maar een paar dingen die je moet weten, waarvan sommige waarschijnlijk al bekend zijn, om het basisidee van het broeikaseffect te begrijpen en waarom het zo belangrijk is voor de aarde.
Je weet dat als je in het zonlicht staat, je je warmer voelt dan wanneer je in de schaduw staat, dus je kunt aanvoelen dat het licht (stralingsenergie) dat de zon afgeeft energie in zich draagt die een voorwerp kan verwarmen-je. Hoewel je het meestal niet kunt zien, geven alle voorwerpen stralingsenergie af en kun je deze energie soms voelen. Als er bijvoorbeeld een pan met heet water op je fornuis staat, kun je de stralingsenergie voelen die het fornuis afgeeft zonder het aan te raken. Wat je voelt noem je meestal “warmte”, maar het is nauwkeuriger om het te zien als een soort onzichtbaar licht dat “infrarode straling” wordt genoemd en dat je huid verwarmt, net als zonlicht. De hoeveelheid infrarode stralingsenergie die een verwarmd voorwerp afgeeft, hangt af van de temperatuur – hoe hoger de temperatuur, hoe meer energie het afgeeft. Zoals u weet, kunt u gemakkelijk onderscheid maken tussen een warm voorwerp en een heet voorwerp door uw hand in de buurt van de voorwerpen te houden en het verschil in verwarmingseffect op uw huid te voelen.
Deze ideeën zijn fundamenteel om de energiebalans tussen de zon en de aarde te begrijpen. Net zoals zonlicht u verwarmt, verwarmt het ook de oppervlakte van de aarde. De aarde wordt niet steeds heter naarmate zij meer energie van de zon absorbeert, want zij geeft energie af aan de ruimte in de vorm van onzichtbare infrarode straling. Om in energiebalans te komen, moet de hoeveelheid infrarode stralingsenergie die door de aarde wordt afgegeven gelijk zijn aan de hoeveelheid energie die door het zonlicht wordt geabsorbeerd. De hoeveelheid infrarode stralingsenergie die de aarde afgeeft, hangt af van haar temperatuur. De gemiddelde temperatuur op aarde die nodig is voor een energiebalans met de zon zou een ijskoude -18 °C (0 °F) zijn, als er geen atmosferisch broeikaseffect was. Het broeikaseffect heeft de gemiddelde temperatuur op aarde miljarden jaren lang een flink stuk hoger gehouden, waardoor het leven zoals wij dat kennen zich kon ontwikkelen. In de afgelopen duizenden jaren is de gemiddelde temperatuur op aarde ongeveer 15 °C geweest.
De onderstaande figuur laat zien hoe broeikasgassen de aarde warmer houden dan zonder die gassen het geval zou zijn. Een deel van de stralingsenergie van de zon gaat door de atmosfeer, wordt geabsorbeerd en verwarmt het aardoppervlak. De rest wordt weerkaatst, grotendeels door wolken in de atmosfeer en ijs en sneeuw op het aardoppervlak, en niet geabsorbeerd. De energie die door de aarde verloren gaat, wordt rechts getoond, waar het lot van de infrarode straling die door de aarde wordt uitgezonden (afgegeven) te zien is. De rechte rode pijl die van het aardoppervlak door de atmosfeer loopt, stelt het deel van de uitgezonden infrarode straling voor dat onveranderd door de atmosfeer de ruimte in gaat. De rest van de infrarode straling, de dikke rode pijl, wordt geabsorbeerd door de broeikasgassen en wolken in de atmosfeer en vervolgens weer uitgezonden in alle richtingen, zoals de verzameling oranje pijlen laat zien. Dit vermogen om infrarode straling te absorberen en opnieuw uit te zenden is de essentiële voorwaarde voor broeikasgassen. Alle gassen waarvan de moleculen drie of meer atomen hebben, zijn broeikasgassen – kooldioxide (CO2), waterdamp (H2O) en methaan (CH4) zijn belangrijke broeikasgassen die de warme temperatuur van de aarde gedurende miljarden jaren in stand hebben gehouden.