Certos gases na atmosfera da Terra são absorvedores eficazes de radiação infravermelha (ou calor), ou seja, absorvem o calor emitido pelas superfícies aquecidas da Terra. Uma vez aquecidos, esses gases reemitem essa radiação; parte dela retorna à superfície, deixando-a mais quente do que seria sem esse fator. Ao armazenar o calor dessa maneira, os gases agem mais ou menos como painéis de vidro em uma estufa (apesar de o processo pelo qual o calor é contido não ser o mesmo que ocorre em uma estufa). Por consequência, o fenômeno é chamado de efeito estufa. Os principais gases do efeito estufa (GEEs) são: vapor de água, dióxido de carbono, metano, alguns dióxidos de nitrogênio e compostos halogenados, como os clorofluorcarbonos (CFCs).

A emissão de gases (GEEs) globais em relação ao CO₂ em 2004 segundo a IPCC equivalia a:

_·             Abastecimento de energia – 25,9%

_·             Indústria – 19,4%

_·             Silvicultura (Desmatamento) – 17,4%

_·             Agricultura – 13,5%

_·             Transporte – 13,1%

_·             Edificações residenciais e comerciais – 7,9%

·        Resíduos sólidos – 2,8%

Fonte:  Oliveira e Vecchia (2013).

 com o passar do tempo, processos naturais e causas humanas vem aumentando a quantidade de gás carbônico (CO₂) na atmosfera, o gás carbônico é um gás de efeito estufa, pois ele inibe que parte da radiação solar saia da terra, o que ocasiona um aumento da temperatura terrestre e consequentemente uma mudança na atmosfera.

 A terra já vem ficando mais quente por si só, porém, esse é um processo lento. O CO_2­ na atmosfera é assimilado pelos mares e posteriormente retorna a terra através de organismos aquáticos que pegam parte dele, esses organismos quando morrem depositam o CO₂ no fundo do mar, agora o CO₂ retorna novamente a atmosfera através dos vulcões e da vegetação que consegue absorve-lo do solo. Com o a alta concentração de CO₂ na atmosfera a radiação solar que sai da terra é cada vez menor, com o aumento da temperatura as geleiras derretem e ocasionam mudanças no nível do mar e consequentemente a alteração na temperatura do corrente marítima.

A variação da radiação incidente na atmosfera terrestre ocorre não somente devido as variações das atividades solares, mas também devido as variações orbitais da Terra, que implicam em influencias climáticas de ordem superior. São três as características da orbita terrestre que mudam lentamente ao longo de dezenas de milhares de anos: excentricidade orbital; inclinação axial; e precessão dos equinócios (ou orientação do eixo de rotação). Essas características apresentam diferentes ciclos de mudanças, os quais afetam a quantidade e a distribuição da insolação na Terra.

 

A radiação solar representa o principal fator natural de influência nos forçamentos radiativos e, consequentemente, contribui significativamente para as mudanças climáticas. O balanço de radiação terrestre varia de acordo com a quantidade de radiação que entra e que sai do planeta Terra, dependendo basicamente de três fatores:

 

·       Emissão da radiação. Fator primário, determinado pelas variações solares, como os ciclos solares de Schwabe e outros.

·       Recepção da radiação. Fator secundário, determinado pelas variações da posição da Terra em relação ao Sol, como observado nos ciclos de Milankovitch.

·       Reflexão, absorção e reemissão da radiação. Fator terciário, determinado pelas alterações na atmosfera e na superfície terrestre.