התחממות עולמית
גורמי התחממות כדור הארץ > גזי חממה

במאתיים וחמישים השנים האחרונות נצפתה עלייה בכמות של פחמן דו-חמצני ושל גזי חממה נוספים באטמוספירה, שהביאה להגברת אפקט החממה. דו"ח IPCC קובע כי פעילות אנושית היא המקור העיקרי לגידול בכמות גזי החממה, בעיקר כתוצאה משחרור גזים אלו לאוויר בעת שריפת דלקים מאובנים לצורך הפקת אנרגיה וכתוצאה מפעילות תעשייתית וחקלאית וכן כתוצאה משריפת ביומסה, בעיקר כחלק מבירוא יערות. שתי תצפיות מרכזיות קושרות את הגידול בכמות גזי החממה לפעילות האדם. התצפית הראשונה היא המתאם בין כמות פליטת גזי חממה ממקור אנושי בחמישים השנים האחרונות והעלייה בריכוז גזי חממה באטומיספירה. התצפית השנייה היא השינוי באיזוטופים יציבים של הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה, המצוינת בחותמת ברורה של שריפת דלקים מאובנים (אפקט סוס).
גזי חממה כמו פחמן דו-חמצני (CO2) ומתאן (CH4), אף שהם מהווים שבריר מכלל האטמוספירה (פחמן דו-חמצני מהווה כ-0.04 אחוז בלבד), הם בעלי תפקיד חשוב בקביעת הטמפרטורה של כדור הארץ, בזכות אפקט החממה. חוקרים מעריכים כי אלמלא נמצאו גזים אלו באטמוספירה הייתה הטמפרטורה הממוצעת על כדור הארץ נמוכה בכ-30 מעלות צלזיוס, ומערכות החיים הקיימות בו היום לא היו אפשריות.
גזי חממה מופקים ממקורות טבעיים, כמו בעלי חיים וצמחייה, אך במאה השנים האחרונות נוספו למקורות הטבעיים גם מקורות מעשי ידי־האדם, כמו שריפת דלקים מאובנים (תחנות כוח המשתמשות בנפט, בגז או בפחם), המהווים מקורות מרכזיים לפליטת גזי חממה. פליטות משריפת דלק מאובנים לייצור חשמל לבדן אחראיות לכ-17 אחוז מכלל הפליטות. מקורות חשובים נוספים לפליטת פחמן דו-חמצני הם "דלק עריק", שנצרך במהלך ההפקה וההובלה של דלק (5.8 אחוז מהפליטות), תהליכי ייצור (5.2 אחוז מהפליטות), שריפת אשפה במטמנות, וכדומה. הפליטות ממקורות אנושיים מסתכמות בתוספת של כ-22 מיליארד טונות של פחמן דו-חמצני וגזי חממה אחרים הנפלטים לאטמוספירה של כדור הארץ. כמעט מחצית מהפליטות האנושיות נשארות באטמוספירה. מקור חשוב נוסף של פליטה ממקורות אנושיים הוא פליטת מתאן ותחמוצת החנקן בפעילויות כמו חקלאות בעלי חיים, שימוש בדשנים, משדות אורז, וכדומה (כ-6.3 אחוז מהפליטות). פעילות זו תורמת כ-450 מיליון טונות של מתאן בכל שנה.
בשנת 2012 הגיע ריכוז הפחמן דו-חמצני באטמוספירה ל-393ppm, ואילו ריכוז המתאן באטמוספירה הגיע בשנה זו ל-1819ppb – ריכוזים הגבוהים בלמעלה מ-40% ולמעלה מ-160% (בהתאמה) מריכוזם של גזים אלה באטמוספירה בתקופה הטרום-תעשייתית. ריכוזים אלו גבוהים משמעותית מהריכוזים שהיו באטמוספירה במועד כלשהו ב-650,000 השנים האחרונות, שלגביהן נערכו אומדנים המתבססים על מחקר של ליבות קרח. עדויות גאולוגיות עקיפות מצביעות, לטענת חוקרים, על־כך שרמות גבוהות כאלה של פחמן דו-חמצני שררו בכדור הארץ בפעם האחרונה רק לפני כ-40 מיליון שנה. כשלושה רבעים מהפליטות ממקורות אנושיים בעשור האחרון של המאה ה-20 ובעשור הראשון של המאה ה-21 מקורם בבעירת דלק מאובנים. חלק מהותי משאר הפליטות מקורו בשינויים בשימוש בקרקע, בעיקר בעקבות בירוא יערות. פליטות אנושיות של מזהמים אחרים – בעיקר אירוסולים סולפטיים – יוצרות אפקט קירור. לאיזון בין ההשפעה המחממת של העלייה בריכוז גזי החממה, לבין ההשפעה המקררת של העלייה בריכוז האירוסולים, מקובל לייחס את תקופת היציבות בטמפרטורת כדור הארץ שנרשמה באמצע המאה העשרים.
מדידת-המכשירים הרציפה הממושכת ביותר של ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה החלה ב-1958, במאונה לואה שבהוואי. מאז, עלו הערכים הממוצעים השנתיים בקצב קבוע, מ-315 יחידות למיליון (ppmv) ל-376 יחידות למיליון בשנת 2003. נתונים מהקוטב הדרומי מצביעים על גידול דומה. במדידות החודשיות ניכרות תנודות עונתיות קטנות. מספר מדענים משערים כי תהליכים של לולאות משוב מחזקות, כמו שחרור של עד 70,000 מיליון טונות של מתאן הכלואים בביצות באזורי אדמה קפואה תמידית בסיביר, עלולים להוביל להגדלה נוספת של פליטות גזי חממה.
רשת המחשוב העולמית פולטת 4 אחוזים מכלל פליטות גזי החממה – יותר מכל חברות התעופה ביחד – ונתון זה יכול להמריא ל-8 אחוזים עד 2025. הדרישה הגדלה לסרטונים ברזולוציות גבוהות, והשקתם של שירותי משחקי רשת, רק יגדילו את התרומה לפליטה.