二氧化碳（CO₂）分子能高效吸收地球热量并以红外辐射形式重新释放。二氧化碳（CO₂）更集中在大气底层——即对流层（海拔8至15公里，具体高度取决于纬度和天气条件）。关于二氧化碳（CO₂）虽比氧气（O₂）密度大却为何不会滞留在地球表面的问题，涉及多重因素。
气体的行为与固体或液体不同；它们通过扩散轻松混合。尽管二氧化碳的密度大于空气（空气主要由氮气和氧气组成），但它并非静止不动。 二氧化碳分子会持续与其他空气气体分子混合，从而促进其均匀分布。在对流层中，湍流空气运动不断混合大气各层，阻止了稳定气体层的形成。 此外，气体分子运动迅速且随机。这种被称为布朗运动的运动意味着，即使像二氧化碳这样较重的气体也处于持续运动中，从而防止其在地面沉积。二氧化碳倾向于扩散到周围空气中，这有助于将其分子分散到大气中。空气运动（如风和对流气流）会加剧这一现象。
大气温度影响气体密度。温度越高，气体分子动能越大，运动速度越快。这促进了包括二氧化碳在内的气体扩散。在标准大气压下，二氧化碳等气体能与其他气体充分混合。
尽管二氧化碳密度较大，但它仅占大气的一小部分（按体积计约0.04%）。这意味着它被大量空气稀释，从而使其分布而非积聚在地面上。
二氧化碳尽管密度比氧气大，但由于气体的性质、布朗运动、扩散作用以及温度和大气压力的影响，它并不会停留在地面上。这些因素使得二氧化碳在大气中能够均匀分布，从而防止其在地面聚集。
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