『地球のエネルギー収支と表面温度
　地球表面の温度はエネルギーの流入と流出のバランスで決まる。ここでは地球全体を平均化した簡単なエネルギー収支から地表温度を計算してみよう。
　大気圏外で太陽に正対する単位面積が、単位時間当たりに受ける太陽エネルギーを太陽定数（So＝1.37kW/m²）という。このうち、地表面による太陽光の反射分を差し引いて、地球の投影面積を掛けると地球が受け取る太陽エネルギーが求められる。地表付近に流入するエネルギーには地熱や化石燃料燃焼といった人間活動に基づくものもあるが、現在のところ太陽エネルギー（1.78×10¹⁷W）が非常に大きいため無視できる（地熱　3.2×10¹³W、化石燃料の燃焼　1×10¹³W）。したがって、地球表面への全流入エネルギーEinは
　　　Ein＝π・R²・So・（１−A）　　　　　（１）
となる。ここで、R、Aはそれぞれ、地球半径、太陽光に対する反射率（アルベド、約0.3）である。一方、地球からのエネルギー流出（Eout）は地球放射のみと考えてよい。シュテファン−ボルツマンの法則によれば、物体からの放射エネルギーは温度の4乗に比例する
　　　Eout＝4π・R²・ε・σ・Ts⁴　　　　　（２）
ここで、Ts、σ、εはそれぞれ、地表の平均温度（K）、シュテファン−ボルツマン定数（5.67×10^-8W/m²/K⁴）、赤外線の地表面から宇宙空間への放出割合である。
　地表でのエネルギー収支は均衡している（Ein＝Eout）ことから
　　　Ts⁴＝So・（１−A）/（4ε・σ）　　　　　（３）
が得られる。地球に温室効果がない場合（ε＝1.0）を仮定して、おのおのの数値を（３）式に代入すると、本文に示した平均温度Ts＝255K（−18℃）が得られる。現実にはε＝0.6程度であるので、Ts＝289.7Kとなる。
　それでは、温室効果気体が増加してεが0.59に下がったら平均気温はどうなるであろうか。Ts＝291.0Kとなり、平均温度は1.3K上昇することになる。簡略化した式でこれ以上の細かい数値を扱うのは意味がないが、地表の温度がエネルギーのバランスの上に成り立っていることが理解されよう。』