Skleníkový jev
K poměrně vysoké teplotě planety Země přispívá především její ovzduší – atmosféra. Ta totiž propouští dobře viditelné sluneční záření k zemskému povrchu; dlouhovlnné záření (teplo), které vyzařuje zemský povrch, naopak radiačně aktivní plyny z větší části zadržují. Můžeme tak pozorovat skleníkový jev, díky němuž se dolní část troposféry ohřívá. Přirozeně se přízemní vrstva atmosféry otepluje o 33 oC, to znamená, že pokud by všechno tepelné záření volně unikalo do atmosféry, pak by průměrná globální vrstva atmosféry byla asi -18 oC, zatímco dnes je asi +15 oC.
Skleníkový jev působí skleníkové plyny, jichž v posledních desetiletích v důsledku lidské činnosti značně přibývá. Mezi nejvýznamnější skleníkové plyny patří vodní pára (H2O) - ke skleníkovému efektu přispívá asi ze 2/3 a její obsah je určován přirozeným koloběhem vody. Z 1/3 je skleníkový jev působen oxidem uhličitým (CO2) vznikajícím při hoření fosilních paliv. Některé další (méně časté, ale zato „účinnější“ plyny) také ovlivňují tepelnou bilanci Země.
Důvodem vzniku skleníkového jevu je existence dvou forem elektromagnetického záření. Jde o krátkovlnné (ultrafialové a viditelné světlo) záření Slunce a dlouhovlnné (infračervené) záření zemského povrchu. Infračervené záření propouští atmosféra v mnohem menší míře než je tomu u záření krátkovlnného. Atmosféra vrací většinu infračerveného záření zpět. Tento jev nazýváme zpětné záření.
Změny v přirozeném mechanismu
Od poloviny 19. století však vedly lidské aktivity k tomu, že značně stouply emise oxidu uhličitého. Příčinou zvýšení je používání fosilních paliv, kácení lesů jakož i změněné zemědělské (rostlinné) poměry.
Při těchto dějích vzniká oxid uhličitý, který je odpovědný asi z 35 % za celkový přirozený skleníkový efekt atmosféry. Jeho koncentrace v atmosféře v posledních 200–300 letech trvale stoupá. Oxid uhličitý produkovaný při spalování fosilních paliv zesiluje skleníkový jev nad přirozenou úroveň. Tato skutečnost je dána tím, že takto vzniklý oxid uhličitý není součástí přirozeného koloběhu uhlíku. "Oběžná" doba pro vytvoření nového fosilního paliva je příliš dlouhá.
Ostatních skleníkových plynů je v atmosféře sice podstatně méně, ale jejich koncentrace stoupají rychleji než obsah CO2, takže zejména metan by mohl být v budoucnu téměř stejně závažnou škodlivinou jako oxid uhličitý.
Skleníkový jev může ovlivnit tepelnou bilanci Země a vést ke (globální) změně klimatu. Mimo jiné dojde k ovlivnění průměrné teploty, srážek a hladiny moří. Všechny tyto faktory jsou velmi důležité a mohou vyvolat v určitých oblastech značné změny. Zvýšení hladiny moří má např. za následek zaplavení malých mořských ostrovů a hustě osídlených oblastí v ústí řek. Dále může dojít ke změně směru mořských proudů, např. Golfského proudu, což by mělo pro oblasti ovlivněné prouděním vážné následky.