地球近鄰金星最初也曾溫和宜人，為何後來兩者氣候如此天差地別！

地球近鄰金星最初也曾溫和宜人，為何後來兩者氣候如此天差地別，其實宇宙中星球的氣候才沒你想的那麼簡單！如果你天真地只根據陽光吸收量和平均反射率（或稱「反照率」〔albedo〕），就計算當代地球表面的平均溫度，那你會得到攝氏負十八度的數值，這個數字遠低於水的冰點。但若你用卡斯丁其中一個氣候模型來計算，則會得到攝氏十五度的結果，而這當然就是地球實際的平均表面溫度。不符之處絕大部分是因為數種不同的溫室氣體所造成的暖化，其中每一種卡斯丁都得辛苦地詳加說明，好讓人容易理解。

舉例來說，水汽就必須謹慎處理，因為它實際上是種比二氧化碳強上太多的溫室氣體；比起二氧化碳，水汽在光譜上能有效吸收的熱紅外範圍要大上太多。此外，它對氣候的影響在品質上是不同的：不像二氧化碳在地球常溫下保持氣態，水汽密切受到地球溫度變化的影響。低溫可以讓水汽凝結成雲並形成降雨、降雪或冰雹，從而移除了溫室效應並使氣溫更冷；相反地，高溫會增加地表水的蒸散率，將更多水汽送入空氣，而讓氣溫進一步上升。因此，水汽有放大其他氣候改變──例如大氣層二氧化碳水平提高所造成的穩定加熱──的正回饋作用。如果二氧化碳是支撐地球氣候變遷的支點，那麼水汽可說是槓桿。

水汽實際上是種比二氧化碳強上太多的溫室氣體；比起二氧化碳，水汽在光譜上能有效吸收的熱紅外範圍要大上太多。在溫室效應的反應中，水汽可說是槓桿。卡斯丁的氣候模型其中一個關鍵輸出，是所謂的「溫度壓力剖面圖」（temperature-pressure profile）──這句科學行話，指的是照耀大氣層的星光，將如何影響該星球的溫度還有其垂直結構。

舉例來說，地球的大氣層反射了四分之一的入射陽光，另有四分之一被大氣中的溫室氣體吸收，最後大約有一半的陽光透入地表。這代表，地球的大氣層一般來說比地表更冷，是藉由對流從底端加溫，就像爐上燒開水一樣。地球上大部分的表面加熱和對流，發生在赤道一帶；在那裡，就像檢視任何球體時會發現的一樣，從頭頂直接打下來的光會被更多的表面地區所吸收。濕潤空氣的對流從溫暖表面開始起伏波動，在升高和擴大後溫度下降，最終冷到足以凝結水汽，而將水霧卸除──也就是形成雲和雨。大氣對流足以解釋為何熱帶比極地熱；為何山頂高處附近的空氣雖然比較接近太陽輻射，卻比海平面的平原空氣來得稀薄且乾冷；為何大雷雨通常在熱天正午過後幾小時的午後或傍晚才發生。

地球的溫度壓力剖面圖在大氣中產生的特徵，叫做對流層頂（tropopause）。這是一條區分下方溫暖、充滿天氣變化的對流層，以及上方較冷、較稀薄平流層的區隔線。因為水汽接觸低溫時會凝結，所以它會被疊在上頭較冷的大氣層有效地困在對流層頂下。1980年代，透過卡斯丁、同事詹姆士．波拉克（James Pollack）以及一些在NASA阿姆斯研究中心同行的一系列研究，人們明了了這個「冷圈套」效應，對地球長期保有水分的狀態有多麼重要。這就是為何地球鄰近的孿生行星金星，儘管證據顯示它最初也曾溫和宜人，並且濕潤一如此刻的地球，但後來卻發展出和地球如此天差地別的氣候。