Do việc đốt nhiên liệu hĩa thạch và sự hơ hấp của người và động vật đã thải vào khí quyển một lượng lớn CO2. ngồi ra lượng CO2 của khí quyển cịn được bổ sung do núi lửa.
Một nửa lượng CO2 sinh ra được thực vật và nước biển hấp thụ. Phần CO2 do nước biển hấp thụ được hịa tan và kết tủa trong nước biển. Các loại thực vật ở dưới biển đĩng vai trị chủ yếu trong việc duy trì sự cân bằng CO2 giữa khí quyển và bề mặt đại dương. Lượng CO2 lại lưu tồn trong khí quyển, thực vật hút CO2 để tồn tại và phát triển, nhưng khi nồng độ CO2 quá cao thì lại cĩ hại. CO2 tồn tại chủ yếu ở vùng đối lưu.
Nhiệt độ mặt đất được quy định bởi sự cân bằng giữa năng lượng Mặt trời chiếu xuống Trái đất và sự bức xạ nhiệt của Trái đất vào vũ trụ. Bức xạ Mặt trời chủ yếu là bức xạ ngắn, nĩ dễ dàng xuyên qua lớp khí CO2 và O3 để đến mặt đất. Ngược lại bức xạ nhiệt của Trái đất là bức xạ sĩng dài, nĩ khơng cĩ khả năng xuyên qua lớp khí CO2 vì bị khí CO2 và hơi nước trong khí quyển hất thụ. Do đĩ nhiệt độ của khơng khí xung quanh Trái đất tăng lên làm tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất. Hiện tượng này gọi là “hiệu ứng nhà kính”. Lớp khí CO2 cĩ tác dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh ở xứ lạnh. Điểm khác ở đây là với quy mơ tồn cầu.
Nhiệt độ Trái đất tăng lên sẽ làm tan băng ở Bắc cực và Nam cực, làm cho mực nước biển dâng lên, dẫn đến nguy cơ ngập lụt những vùng đồng bằng thấp. Nhiệt độ Trái đất tăng lên sẽ làm tăng các trận mưa bão, làm thay đổi thời tiết khí hậu tồn cầu, làm thay đổi các quy luật thay đổi thời tiết : hiệu ứng thứ cấp là Ennino
và Enila, gây nên những hậu quả lũ lụt, sĩng thần, lũ quét v.v… phá hoại nghiêm trọng.
Theo tính tốn, nếu nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đơi thì nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái đất sẽ tăng 3,6oC và trong vịng 30 năm nếu khơng ngăn chặn được hiệu ứng nhà kính thì mực nước biển sẽ dâng lên từ 1,5–3,5m. từ 1885 đến 1940 nhiệt độ trung bình bề mặt Trái đất đã tăng khoảng 0,5oC. theo tài liệu khí hậu quốc tế trong vịng 135 năm gần đây nhiệt độ Trái đất đã tăng gần 0,4oC. ba năm nĩng nhất là 1980, 1981, 1982.
Dự báo của hội thảo khí hậu tại châu Aâu cho thấy nhiệt độ Trái đất sẽ tăng lên 1,5– 4,5oC vào năm 2050 nếu khơng cĩ các biện pháp hữu hiệu ngăn chặn hiệu ứng nhà kính.
Trong số các khí gây hiệu ứng nhà kính, thì nhiều nhất là CO2, tiếp đến là Clorofluorocacbon (CFC) và (CH4). Nếu xét theo mức độ tác động do các hoạt động của con người đối với sự nĩng lên của Trái đất, thì việc sử dụng năng lượng cĩ tác động lớn nhất, sau đĩ là các hoạt động cơng nghiệp, (Hình vẽ).
CH4 cơng phá rừng O3 8% 16% nghiệp 14% CFC 20% 24% nơng NOx 6% nghiệp13% Sử dụng năng lượng CO2 50% 49%
Một số loại khí hiếm cũng cĩ khả năng làm tăng nhiệt độ của Trái đất. Trong 16 loại khí hiếm theo thứ tự khả năng giảm dần : NH4, N2O, CF3Cl, CF3Br, CF2Cl2, …, SO2.
Khí hậu cĩ tác động sâu sắc đến các hệ sinh thái tự nhiên và xã hội lồi người, nhất là các hoạt động nơng nghiệp và việc sử dụng các nguồn nước.
Trong vịng 20.000 năm qua, nhiệt độ Trái đất đã tăng 4 – 5oC tiếp theo là những biến đổi sâu sắc về rừng, hồ, thủy văn, … cũng khơng tác động nhiều đến con người vì trước đây dân số cịn ít, phương thức sống đơn giản, nhu cầu cịn ít. Nhưng ngày nay, với dân số hiện tại trên 6 tỷ người và với phương thức sản xuất hiện đại, nhu cầu tăng mạnh, con người là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh quyển. Vì vậy các hoạt động của con người cần phải được xem xét để hạn chế được tối đa hiệu ứng nhà kính.