Vào cuối những năm 1990, mức phỏt tỏn dioxit cacbon (CO2) hàng năm xấp xỉ bằng 4 lần mức phỏt tỏn năm 1950 và hàm lượng CO2 đó đạt đến mức cao nhất trong những năm gần đõy. Theo đỏnh giỏ của Ban Liờn Chớnh Phủ về biến đổi khớ hậu thỡ cú bằng chứng cho thấy về ảnh hưởng rất rừ rệt của con người đến khớ hậu Toàn cầu. Những kết quả dự bỏo gồm việc dịch chuyển của cỏc đới khớ hậu, những thay đổi trong thành phần loài và năng suất của cỏc HST, sự gia tăng cỏc hiện tượng thời tiết khắc nghiệt và những tỏc động đến sức khoẻ con người. Cỏc nhà khoa học cho biết, trong vũng 100 năm trở lại đõy, Trỏi Đất đó núng lờn khoảng 0,50C và trong thế kỷ này sẽ tăng từ 1,5 - 4,50C so với nhiệt độ ở thế kỷ XX.
Nguyờn nhõn sự núng lờn của Trỏi Đất rất đa dạng, bao gồm cỏc nguyờn nhõn nhõn tạo (sử dụng năng lượng, hoạt động cụng nghiệp, nụng nghiệp, phỏ rừng) và nguyờn nhõn tự nhiờn (gia tăng dũng nhiệt phỏt sinh từ lũng Trỏi Đất, thay đổi cường độ bức xạ Mặt Trời theo chu kỳ, sự chuyển động của Trỏi Đất qua những vựng khỏc nhau trong Ngõn Hà, v.v.).
Khớ hậu Trỏi Đất thường xuyờn thay đổi trong quỏ trỡnh lịch sử địa chất, cứ sau một chu kỳ núng lờn lại là một thời kỳ lạnh cú tờn là chu kỳ băng hà. Một chu kỳ băng hà kộo dài khoảng 100.000 năm, cũn một chu kỳ núng kộo dài từ 10.000 - 20.000 năm. Hiện nay, chỳng ta đang sống trong chu kỳ núng lờn của Trỏi Đất, bắt đầu khoảng 10.000 năm trước đõy. Chu kỳ băng hà gần nhất với loài người xẩy ra cỏch đõy từ 110.000 - 10.000 năm. Nguyờn nhõn của cỏc thay đổi lớn của khớ hậu Trỏi Đất bao gồm: thay đổi vị trớ Trỏi Đất so với Mặt Trời, thay đổi cường độ hoạt động của Mặt Trời, sự gia tăng hoạt động của tro bụi và hơi nước, v.v. Trong khi quay xung quanh Mặt Trời, trục Trỏi Đất cú nghiờng một gúc khụng ổn định từ 220 đến 250 (hiện nay gúc nghiờng là 23027'). Khi thay đổi độ nghiờng của trục quay, Trỏi Đất cú thể nhận tăng hoặc giảm 20% năng lượng Mặt Trời tới mặt đất. Khoảng cỏch Trỏi Đất - Mặt Trời cũng luụn thay đổi do quỹ đạo quay của Trỏi Đất cú lỳc là hỡnh trũn, cú khi lại là hỡnh bầu dục. Chu kỳ thay đổi từ quỹ đạo hỡnh trũn sang quỹ đạo hỡnh bầu dục của Trỏi Đất kộo dài khoảng 100.000 năm và kốm theo nú là sự tăng hoặc giảm 7% năng lượng Mặt Trời tới mặt đất. Cường độ bức xạ Mặt Trời biến thiờn theo chu kỳ 11 năm và 100 năm, tương ứng với sự gia tăng số lượng vết đen trờn bề mặt Mặt Trời. Tro bụi nỳi lửa cũng cú thể làm thay đổi nhiệt độ khớ quyển Trỏi Đất. Nỳi lửa Agung (Inđụnờxia) năm 1963 và nỳi lửa Chichụn (Mờhico) năm 1982 đều làm nhiệt độ khớ quyển Trỏi Đất giảm đi 0,250 trong những năm đú. Sự va chạm của cỏc thiờn thạch là một nguyờn nhõn tiềm năng khỏc, gõy ra biến đổi mạnh mẽ khớ hậu Toàn cầu. Cỏc nguyờn nhõn tự nhiờn núi trờn cú thể làm cho nhiệt độ khớ quyển Trỏi Đất thay đổi mạnh mẽ trong cỏc chu kỳ thời gian khỏc nhau. Tuy nhiờn, theo dừi sự biến đổi khớ hậu của Trỏi Đất trong khoảng thời gian từ 1860 đến nay, cú thể thấy một số cỏc dị thường về sự thay đổi nhiệt độ khớ quyển Trỏi Đất. Sau giai đoạn lạnh từ 1860 đến 1900 là giai đoạn núng lờn +0,50C của khớ quyển từ 1900 đến 1940. Tiếp theo đú là giai đoạn ổn định của nhiệt độ từ 1940 đến 1970 và núng lờn từ 1970 đến nay. Nếu tớnh từ năm 1860 đến 1992 thỡ nhiệt độ khớ quyển Trỏi Đất đó tăng lờn chừng 10C. Nguyờn nhõn chớnh gõy ra sự biến đổi nhiệt độ Trỏi Đất và cỏc biến đổi khớ hậu kốm theo trong thời gian 1860 đến 1992 là sự gia tăng sử dụng nhiờn liệu hoỏ thạch và sự suy thoỏi của cỏc bể chứa khớ CO2 của Trỏi Đất. Bờn cạnh phụng gia tăng chung nhiệt độ khớ quyển, cú thể nhận thấy sự trựng lặp của cỏc suy giảm đột biến nhiệt độ sau cỏc trận phun nỳi lửa lớn đó núi trờn.
- Nhiệt độ bề mặt trung bỡnh Toàn cầu tăng lờn từ 0,3 đến 0,6oC từ cuối thế kỷ 10; 0,2 đến 0,3oC trong vũng 40 năm qua. Hai thời kỳ núng lờn đỏng kể nhất là từ 1910 đến 1940 và từ 1970 đến nay
- Kết quả phõn tớch số liệu 600 năm (từ 1400 - 2000) về nhiệt độ trung bỡnh bỏn cầu Bắc cho thấy: cỏc thập kỷ cuối thế kỷ 20 núng lờn một cỏch khụng bỡnh thường.
- Lượng mưa trung bỡnh trờn cỏc lục địa Toàn cầu tăng từ đầu thế kỷ đến những năm 1960. Từ năm 1980 đến nay, lượng mưa cú xu thế giảm.
Như vậy, nguyờn nhõn chủ yếu của sự biến đổi khớ hậu Toàn cầu là sự gia tăng một cỏch đỏng kể lượng khớ nhà kớnh vào khớ quyển từ cỏc hoạt động của con người. Việc tăng lượng cỏc khớ nhà kớnh sẽ làm tăng hiệu ứng nhà kớnh, làm tăng nhiệt độ của khớ quyển Trỏi Đất và kốm theo đú là làm biến đổi một loạt những đặc trưng khớ hậu khỏc.
Trong 4 loại khớ nhà kớnh được phỏt thải vào khớ quyển (CO2, CH4, N2O, NOx) thỡ CO2 đúng vai trũ quan trọng nhất và là thành phần chớnh của khớ nhà kớnh.
- Khớ CO2 và NOx được phỏt thải do quỏ trỡnh đốt chỏy nhiờn liệu hoỏ thạch (than, dầu, khớ tự nhiờn). Nhiờn liệu hoỏ thạch được sử dụng chớnh trong cỏc lũ hơi cụng nghiệp để phỏt điện, trong sản xuất xi măng, giấy, cỏc sản phẩm dệt, đường, vật liệu xõy dựng...
Nguồn phỏt thải CO2 khỏc là sử dụng năng lượng phi thương mại như đốt chỏy củi, gỗ, cỏc chất thải trong chế biến nụng sản.
Theo tớnh toỏn của IPCC, lượng phỏt thải cacbon do thay đổi sử dụng đất vựng nhiệt đới được cõn bằng nhờ hấp thụ từ trồng rừng ở cỏc vựng khỏc ngoài nhiệt đới. Trong những năm 80, cacbon từ khớ quyển được hấp thụ bởi sinh quyển từ 0,5 - 2,0 tỷ tấn/năm. Trong vũng 30 năm, 40 - 60% CO2 hiện cú trong khớ quyển sẽ bị hấp thụ. Nếu giảm phỏt thải thỡ cú thể tự điều chỉnh lượng CO2 bằng nhiều quỏ trỡnh khỏc để đạt được sự cõn bằng trong khớ quyển.
- Khớ mờtan (CH4) trong khớ quyển cũng tăng nhanh do hoạt động của con người, đặc biệt là trong cỏc lĩnh vực nụng nghiệp, xử lý chất thải và khai thỏc nhiờn liệu hoỏ thạch. Số liệu của IPCC cho thấy, tổng lượng CH4 từ tất cỏc cỏc nguồn phỏt thải trờn Toàn cầu đạt khoảng 535 triệu tấn trong một năm. Nồng độ CH4 trong khớ quyển trung bỡnh từ 1984 tăng 6%/năm. IPCC cũng nhận định là 60 - 80% tổng lượng CH4 phỏt thải hiện nay là do hoạt động của con người.
- ễxớt nitơ (N2O) trong khớ quyển cũng tăng lờn do cỏc hoạt động nụng nghiệp và cụng nghiệp sản xuất một số loại axớt. Cỏc nguồn nhõn tạo này ước tớnh phỏt thải khoảng 38 triệu tấn/năm. Cỏc nguồn tự nhiờn cú thể gấp đụi số lượng này.
• Sự núng lờn của khớ quyển và Trỏi Đất núi chung.
• Sự thay đổi thành phần và chất lượng khớ quyển cú hại cho mụi trường sống của con người và cỏc sinh vật trờn Trỏi Đất.
• Sự dõng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập ỳng của cỏc vựng đất thấp, cỏc đảo nhỏ trờn biển.
• Sự di chuyển của cỏc đới khớ hậu tồn tại hàng nghỡn năm trờn cỏc vựng khỏc nhau của Trỏi Đất, dẫn tới nguy cơ đe doạ sự sống của cỏc loài sinh vật, cỏc hệ sinh thỏi và hoạt động bỡnh thường khỏc của con người.
• Sự thay đổi cường độ hoạt động của quỏ trỡnh hoàn lưu khớ quyển, chu trỡnh tuần hoàn nước trong tự nhiờn và cỏc chu trỡnh sinh địa hoỏ khỏc.
• Sự thay đổi năng suất sinh học của cỏc hệ sinh thỏi, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển, thổ nhưỡng quyển.
Trước cỏc nguy cơ của sự biến đổi khớ hậu Trỏi Đất, cỏc quốc gia trờn Thế giới đó thụng qua Cụng ước khung về thay đổi khớ hậu của Liờn Hơp Quốc. Cụng ước này đặt ra mục tiờu: "Ổn định cỏc nồng độ khớ quyển ở mức cú thể ngăn ngừa được sự can thiệp của con người đối với hệ thống khớ hậu". Mức ổn định phải đạt một khung thời gian đủ cho cỏc hệ sinh thỏi thớch nghi một cỏch tự nhiờn với sự thay đổi khớ hậu, bảo đảm việc sản xuất lương thực khụng bị đe doạ và tạo khả năng phỏt triển kinh tế một cỏch bền vững.