Súčasná koncentrácia CO2 v atmosfére je o 30% vyššia ako v čase pred priemyselnou revolúciou, ktorá odštartovala proces spaľovania fosílnych palív. Tento proces sa stále zrýchľuje. V dôsledku ľudskej činnosti boli približne 2/3 oxidu uhličitého v atmosfére nahromadené od obdobia skončenia druhej svetovej vojny. Ak bude súčasný trend emisií pokračovať, potom k zdvojnásobneniu predindustrálnej koncentrácie CO2 v atmosfére dôjde v rokoch 2025-2050.
Problémom je aj životnosť CO2 v atmosfére, ktorá je približne 50-200 rokov. Znamená to, že ak by sa dnes okamžite znížili emisie CO2 na nulu, v roku 2100 by sa v atmosfére nachádzala stále ešte polovica emisií CO2 pochádzajúca z ľudskej činnosti.

CO2 prepúšťa slnečné žiarenie, intenzívne pohlcuje tepelné vyžarovanie zemského povrchu a nad zemským povrchom plní funkciu akejsi “strechy skleníka”, ktorá nebráni teplu prenikať dnu, ale neprepúšťa ho von. Preto tento jav dostal názov skleníkový efekt.
Skleníkový efekt spôsobuje zvyšovanie priemernej teploty atmosféry a ovplyvňuje zmeny jej rozloženia na zemskom povrchu. Zmenšuje sa rozdiel teplôt medzi rovníkom a pólmi, čím ochabuje cirkulácia atmosféry a prenos vlahy.
Pravdepodobne sa zvýšia dažďové zrážky nad dnes síce suchými, ale relatívne úrodnými oblasťami, zlepšia sa poľnohospodárske podmienky v severných oblastiach, ale suché pásma sa stanú ešte suchšími a polopúšte sa premenia na púšte. Pásmo sahel sa stane prakticky neobývateľné.

Skleníkový efekt na iných planétach

V súčasnej dobe sa všeobecne uznáva, že SE sa musí prejavovať na všetkých planétach a mesiacoch, ktoré majú atmosféru, napríklad okrem Venuše a Zeme i na Marse, na Saturnovom mesiaci Titane a pod. Veľkosť alebo účinnosť SE sa pre kozmické objekty posudzuje podľa tzv. modulu SE, ktorý predstavuje pomer skutočnej povrchovej teploty daného telesa Ts (v jednotkách absolútnej teploty) a tzv. rovnovážnej, podľa niektorých autorov efektívnej teploty Te. Za rovnovážnu teplotu sa považuje teplota, akú na príslušnom telese vyvolá slnečná radiácia v danej vzdialenosti od Slnka s prihliadnutím na veľkosť telesa. Zem by podľa týchto výpočtov mala mať rovnovážnu teplotu -27°C (246 K), takže pri priemernej teplote 14°C vychádza modul SE 1,18. Venuša má hodnotu SE modulu veľmi vysokú (3,22).
Atmosféra Zeme je oproti atmosfére Venuše podstatne "redšia", ako to potvrdzuje nižší atmosférický tlak - na povrchu Zeme je to asi 0,1 MPa (1 atm), na Venuši 9,2 MPa (92 atm). Veľké rozdiely sú aj v chemickom zložení. Atmosféra Zeme obsahuje priemerne (v obj. percentách): 78,09 dusíka, 20,95 kyslíka, 0,93 argónu, 0,002 ostatných vzácnych plynov, 0,03 CO2, 0,1 až 2,88 vody. Nepatrne je v atmosfére zastúpený metán CH4(1,5.10-4), oxid siričitý (1.10-4), oxid dusný N2O (5,1.10-5), oxid dusičný NO2 (5,10-8 až 2.10-6), oxid uhoľnatý CO (6.10-6 až 1.10-4). Hlavné pozemské plyny, dusík a kyslík, majú veľmi nízku schopnosť absorbovať svetelné žiarenie. Dusík viditeľné svetlo prepúšťa úplne. Absorpcia bola zistená len v ultrafialovom svetle a v oblasti röntgenového žiarenia. Kyslík má v infračervenej oblasti veľmi slabú absorpciu svetla, má však v UV oblasti (s vlnovými dĺžkami od 80 do 180 nm) a v röntgenových lúčoch absorpciu vysokú. Ozón O3 je hlavným "zachytávačom" UV žiarenia s vlnovými dĺžkami nad 200 nm. Vzhľadom na nízke obsahy ozónu v atmosfére Zeme je však jeho príspevok k skleníkovému efektu Zeme nepatrný.

Oxid uhličitý má veľmi silnú absorpciu v úzko vymedzených vlnových dĺžkach (15,0 a 4,3 nm) a v niektorých ďalších mimo oblasť viditeľného svetla. V ultrafialovej oblasti vykazuje tak plynný ako aj tekutý CO2 veľmi slabú absorpciu svetla až úplnú transparentnosť. Pre veľmi nízky obsah CO2 v atmosfére je účasť CO2 na pozemskom SE veľmi nepatrná. Obsah CO2 v pozemskej atmosfére za 30 rokov (1953 - 1985) vzrástol z pôvodných 0,028 na 0,034 obj. percent. Príčin môže byť viac, najčastejšie sa uvádza zvýšená spotreba fosílnych palív, avšak po ropnej kríze v 70. rokoch, keď došlo k ich podstatnému obmedzeniu, sa to v poklese obsahu CO2 v atmosfére neprejavilo.

Dôvodom môže byť aj vyslovene prírodný proces úniku CO2 z morskej vody. V studených vodách vo veľkých hĺbkach je totiž značné množstvo CO2. Pri vertikálnych pohyboch morskej vody sa dostávajú k morskej hladine, otepľujú sa, rozpustnosť CO2 podstatne klesne a uvoľňuje sa do atmosféry.
Proti zvýšeniu obsahu CO2 v atmosfére má však Zem svoje obranné mechanizmy. Ak by zvýšený obsah CO2 mal viesť k zvýšenej teplote atmosféry zemského povrchu i oceánov, znamenalo by to zvýšený výpar vody. Zvýšený výpar vody v atmosfére by spôsobil zníženú priepustnosť slnečného žiarenia a následne pokles teploty zemského povrchu.
Zaujímavý jav zaznamenali anglickí odborníci z Výskumného oceánografického ústavu. Zistili, že ak sa v určitom období zvýšil obsah CO2 v atmosfére, zvýšila sa aj tvorba morského fytoplanktónu. Najväčším obranným mechanizmom Zeme proti "nadprodukcii" CO2 sú však vodné hladiny. Asi 70 percent zemského povrchu pokrývajú oceány a moria, ktoré permanentne udržujú rovnováhu medzi obsahom CO2 v atmosfére a vo vode. Zvýšený obsah CO2 v atmosfére zvyšuje jeho rozpúšťanie vo vode a vedie k ďalším jeho reakciám v morskom prostredí.

Situácia okolo vzťahu vody a jej skupenských modifikácií (ľadu, kvapalnej vody, vodnej pary) k SE na Zemi je podstatne zložitejšia, než tomu bolo pri predchádzajúcich látkach (N2, O2, CO2). Predovšetkým treba zdôrazniť, že geochemický o vode v atmosfére Zeme, 0,1 až 2,88 obj. percent, vystihuje jej veľké kolísanie, tak ako to všetci poznáme z bezoblačnej i oblačnej oblohy, z dennej i nočnej doby, z rôzneho ročného obdobia a pod. Vo všetkých týchto situáciách sa voda osobitým spôsobom zúčastňuje na tvorbe SE, ktorý sa na Zemi mení z miesta na miest, tak ako sa menia fyzikálne a chemické podmienky v zemskej atmosfére.
Absorpcia svetla kvapalnou vodou je veľmi veľká, pri niektorých vlnových dĺžkach svetla dokonca takmer 100 percentná. V rozmedzí 0 až 100°C sa absorpcia v niektorých vlnových dĺžkach s teplotou výrazne znižuje, v iných naopak zvyšuje. S prechodom z viditeľného do ultrafialového svetla (od 400 do 180 nm) sa najprv pomaly, ale ku koncu výrazne zvyšuje. So stúpajúcou teplotou sa absorpcia svetla vo všetkých vlnových dĺžkach znižuje, s tlakom zvyšuje.

Vznik skleníkového efektu
Práce v oblasti vyhľadávania, distribúcie a spotreby zemného plynu vplývajú v oveľa väčšej miere na zmenu klímy na našej planéte, než sme si v nedávnej minulosti mysleli. Metán, dominantná chemická látka v zemnom plyne, veľmi negatívne ovplyvňuje klimatické podmienky v oblastiach, kde sa ťaží, distribuuje a spotrebováva. Od predpriemyselnej éry koncentrácia metánu (CH4) v atmosfére kontinuálne rastie, a to hlavne vplyvom ľudského pôsobenia. Metán je aktívny plyn, ktorý zabraňuje prepusteniu tepelného žiarenia do okolitého priestoru z dopadajúceho slnečného infračerveného žiarenia a prispieva k zvýšeniu atmosférických porúch a kontinuálnemu rastu povrchovej zemskej teploty. Tento efekt špeciálne nazývame "celkový skleníkový efekt". Metán identifikujeme po oxide uhličitom (CO2) ako druhého najväčšieho prispievateľa k celkovému zohrievaniu atmosféry.

Emisiami metánu, spôsobmi minimalizácie týchto emisií a hľadaním účinných technológií v tejto oblasti sa v triéniu 2000-2003 zaoberala pracovná komisia 8 pri IGU.
Cieľom práce bolo objektívne posúdiť všetky problémy týkajúce sa emisií metánu do atmosféry, identifikovať a kvantifikovať hlavné zdroje emisií a predstaviť niektoré cenovo-priaznivé nástroje ich redukovania. Na úrovni IGU, EÚ a aj OSN je snaha ustanoviť medzinárodnú korporáciu "spoločenstvo pre redukciu škodlivých emisií", ktorá položí základný medzinárodný štatút na precíznu evidenciu množstva vypúšťaných emisií do ovzdušia a bude vytvárať strategické plány, ako problémom nežiaducich emisií v budúcnosti predchádzať. Ráta sa s tým, že členom tohto spoločenstva by sa mal stať každý významnejší producent emisií. Predpokladá sa, že prioritné členstvo v tomto spoločenstve sa bude vyžadovať od sektorov poľnohospodárstva, produkcie a skladovania odpadov a produkcie, distribúcie a využívania všetkých foriem energií (vrátane distribúcie a využívania zemného plynu). Je potrebné, aby si významnejší producenti emisií metánu uvedomili, že politika redukcie emisií metánu je veľmi dôležitým prvkom v stratégii zabránenia celkovej zmeny podnebia, najmä ak prihliadneme k faktu, že stratégia redukcie metánu má okamžitejší dosah na celkový skleníkový efekt Zeme v porovnaní s prijatím zákona o meraní emisií oxidu uhličitého. Redukcia emisií metánu sa javí ako spoľahlivá stratégia pre rozvoj a zlepšenie podnebia v zemskej atmosfére, pričom sa predpokladá, že to bude jeden z kľúčových prvkov ochrany životného prostredia.