回顧人類的歷史，地球氣候的變遷起自於數千萬年來自然事件的發生。但今日，人類的活動卻嚴重地影響地球氣候，溫室氣體迅速地排放到大氣中，這些氣體攫住了應散發到太空中的熱，使得原來的溫室效應更加強化，導致了地球平均溫度的上升。全球溫度的上升會使得海平面升高、改變降雨量及某些地區的氣候。區域性的氣候變遷會改變森林、農穫量及水供應量並威脅人體健康、危害鳥類、魚類甚至其他更多的生態體系。沙漠也許會向現存的平原擴展、而一些國家公園的獨特景象將消失殆竟。目前科學家們尚無法測定那些地方會變得更加乾燥或更潮濕，但整體看來，似乎朝向降雨量與蒸發量增加、更強烈暴風雨以及更乾燥土地的趨勢。乾燥土地的趨勢。乾燥土地的趨勢。

     地球表面能量主要來自於太陽之輻射，屬於短波之入射波經大氣吸收、地表及大氣反射後僅剩約49﹪為地表所吸收，此經地表土壤、水體、植物等吸收後之能量復以長波輻射方式釋出，一部分為對流層水氣（H₂O）及二氧化碳（CO₂）吸收，一部分在平流層為甲烷（CH₄）、氧化亞氮（N₂O）、氟氯碳化物（CFCs）等所吸收，其餘則逸入太空。工業革命以來，由於人類大量使用石化燃料、濫伐森林、使用含氯、氟之碳化物及熱絡之農工活動等，造成二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氟氯碳化物、六氟化硫（SF₆）、全氟碳化物（PFCs）、氫氟碳化物（HFCs）等易吸收長波輻射氣體（即「溫室氣體（Greenhouse Gas, GHG）」）大幅增加，形成地球暖化現象，此現象即為「溫室效應」。

     近年來由於人類經濟活動的快速成長，所製造之化學品及產生之空氣污染，正以空前未有之速度，改變大氣結構。其中特別是化石燃料燃燒後所產生之CO₂氣體，大量排放進入大氣後，吸收地表之長波輻射，造成之人為溫室效應使地表溫度逐漸增加。雖然，至目前為止，僅增加少許溫度(過去100年只增加0.3℃至0.6℃)，海平面則持續上升(10至15公分)。工業革命後CO₂濃度增加28％，科學家預測若不採取任何防治措施則於西元2100年時，地表溫度將較目前增加l℃至3.5℃，海平面將上升15至95公分，此種溫室效應對於整個生態環境(包括地球、海洋與人類的經濟、社會等)及全球氣候，將有深遠而不可知之影響。

圖一簡略地說明地球大氣層的長期輻射平衡情況。太陽總輻射量(240瓦/m²)和紅外線的釋放量應要均等。其中約三分之一(103瓦/m²)的太陽輻射會被反射而餘下的會被地球表面所吸收。此外，大氣層的溫室氣體和雲團吸收及再次釋放出紅外線輻射，使到地面更暖，高出約33℃。