费米共振与全球变暖的量子力学基础

尽管人为气候变化的科学原理已确立，但现有的二氧化碳变暖效应计算依赖于光谱吸收数据库，这掩盖了气候问题的物理基础。在此我们展示，如何通过分子关键振转跃迁的第一性原理描述来表达 CO2 辐射强迫。我们的分析阐明了二氧化碳作为温室气体的有效性对其对称伸缩模 $\nu_1$ 和弯曲模 $\nu_2$ 之间费米共振的依赖。值得注意的是，在一个原本普通的三原子分子中，一个看似偶然的量子共振在地质时间尺度上对我们星球的气候产生了如此巨大的影响，并将有助于决定其因人类活动而导致的未来变暖。除了提供对地球 CO2 辐射强迫的简单解释外，我们的结果可能对理解其他行星上的辐射和气候具有启示意义。