Скорошни увеличения в атмосферния CO2.

Месечните CO₂ измервания показват малки сезонни осцилации в цялостния годишен растящ тренд; максимума на всяка следваща година се достига в късната пролет на северното полукълбо, и намалява по време на сезона на растене на растенията в северното полукълбо тъй като те отнемат част от CO₂ от атмосферата.

Парниковия ефект е бил открит от Joseph Fourier през 1824 и за първи път е бил количествено изследван от Svante Arrhenius през 1896. Това е процесът, при който емисията от инфрачервеното излъчване на атмосферните газове затопля повърхността на планетата.

На Земята, главните естествени парникови газове са водните пари, които причиняват около 36-70% от парниковия ефект (без да включваме облаците); въглеродния диоксид, който причинява 9-26%; метана, причиняващ 4-9%, и озона, причиняващ 3-7%.

Атмосферните Концентрации на въглероден диоксид и метан са се увеличили с 31% и 149% респективно над пре-индустриалните нива от 1750 насам. Това е значително по-високо от, което и да е друго време през последните 650 000 години, периода от който може да се извлече надеждна информация от ледените недра. От по косвени геологични доказателства се вярва, че стойностите на въглеродния диоксид са били толкова високи преди 24 милиона години.^[14] Около три-четвърти от антропогеничните (човешки) емисии на въглероден диоксид в атмосферата през последнте 20 години са от изгарянето на фосилни горива. Останалите от антропогеничените емисии предоминантно се дължат на промяната на използваната земя, особено на обезлесяването.^[15]

Бъдещите нива на въглероден диоксид, се очаква да се повишат поради продължаващото изгаряне на фосилни горива. Степента на повишение ще зависи от несигурността на икономическите, социологически, технологични, и природни развития, но може да бъде ограничена от разполагаемостта на фосилните горива. Специалния Доклад по Сценариите на Емисиите на IPCC ни дава широк спектър на бъдещите сценарии на въглеродния диоксид,^[16] вариращи от 541 до 970 части за милион до 2100. Фосилните горивни запаси са достатъчни за достигане на това ниво и за продължаване на емисиите след 2100, ако въглищните, катранено песъчните, или метанните клатрати се използват интензивно.^{[citation needed]}

Екосистемите, които изсмукват въглерода (гори и океани)^[17] постоянно се смаляват от замърсители.^[18] Намаляването на голяма част от екосистемите изсмукващи въглерода резултира в по-големи атмосферни нива на въглеродния диоксид.

Антропогеничните емисии на парниковите газове разпределени по сектори за 2000 година.

Позитивния обратен ефект също като очакваното изпускане на метан от топящите се вечно замръзнали торфени находища в Сибир (вероятно до 70,000 милиона тона) може да доведе до значителни допълнителни източници на емисии на парников газ^[19] невключени в климатичните модели на IPCC.^{[citation needed]}

Измерването на температурния отговор на увеличените концентрации на парников газ и други антропогенични и други климачини сили е климатичната чувствителност. От наблюденията и моделните изследвания.^[20] се вижда, че тази чувствителност е обикновено изразявана в температурния отговор очакван от удвояването на CO₂ в атмосферата. Съвременната литература оценява чувствителността в рамките на 1.5 до 4.5 °C (2.7 до 8.1 °F).