大气对地面的增温作用被比喻作温室效应，但它们之间有本质的不同。它们的相同点是，都允许太阳短波辐射透过，并且都阻挡红外长波辐射透过,使地面得到加热。不同点是,温室玻璃阻挡了温室内外的热力对流和热量交换，而地球大气层中则有热力对流运动发生。当大气下层被加热而产生向上运动时，下层的热量被输送到了大气高层，同时由于大气层的压力随高度的升高而降低，因此，下层的气块进入高层之后由于体积膨胀而降温。这一变化在很长时间内都困扰着研究者。