世界各地で気候変化現象が起きています。20世紀に地球の平均気温は0.6℃上昇したのに、1998年インド猛暑で2,300人、2003年ヨーロッパ猛暑で15,000人が死亡し、極地方は氷の厚さが最近数十年の間およそ40%薄くなっています。
春と夏に北半球の氷山が1950年以来約10~15%減少しました。
100年の間地球海水面の高さが10~25cm上昇し、ツバル、キリバシ共和国の一部、モリジブ、パプアニューギニアなど南太平洋島国が水に浸っています。特にツバルという島国は海水面上昇で全国土が海に浸る危険に直面し、ニュージーランドに移住しています。猛暑と暴風などの気象異変および砂漠化が急速に進行しています。
100年間地球の平均気温はますます増加する傾向を見せながら、地球温暖化現象が現れています。
これは二酸化炭素のような温室ガスの増加で大気の温度が上昇する温室効果によったことで、このような気候変化は気象異変、海水面上昇などを招き、海岸地域の浸水と森林分布地域の北上による生態系および森林の混乱、伝染病移動の増加で人間の健康をおびやかし、気候帯の変化による食糧生産減少と魚類の移動経路変化で農・水産業の打撃が予想されます。
地球温暖化の約60%は二酸化炭素により、これは主に化石燃料の使用に従ったのです。 山林を破壊する時、木に保存されていて大気中で排出される二酸化炭素の量も多いです。
大気中の二酸化炭素濃度は産業革命以前の280ppmから2000年現在368ppmで31%が増加した状態です。今後2100年まで平均気温は1.4 ~ 5.8℃、海水面は9~88cmが上がると予測しています。
このような気温上昇速度は過去に地球が変わってきた過程と比較してみると、過去の気候変化より何と100倍も速い速度です。
これによって極地方と高山地帯の氷河と積雪地帯が減少し、結氷期間および冬季が短くなりました。代りに、植物の生育期間は増えたし、集中豪雨のような極限気象現象がしばしば発生しました。
特に夏よりは冬の最低気温が大きく上昇したし、降水の回数よりは集中豪雨発生の増加で降水量が増加しました。
このような地球温暖化は人間の健康、山林と海洋生態系、自然災害、水資源、農業などあらゆる分野に影響を及ぼしながら、最近の頻繁な異常気候と自然災害もこのような兆候と思われています。
温室ガスは太陽から地球に入ってくる短波長の太陽輻射エネルギーを通過させる反面、地球から放出される長波長の輻射エネルギーは吸収することによって地表面を保温する役割をしながら、地球の平均気温が現在のように15℃を維持することができるようにします。
月の表面が太陽が照らす側は100℃を越え、反対側は-200℃になる理由は大気がないので、温室効果現象が現れないためです。
太陽から地球に来る光エネルギーの中、約34%は雲やホコリなどによって反射し、地表面には約44%程度だけ到達します。地球は太陽から受けたこのエネルギーを波長の長い赤外線に放出するので、二酸化炭素などの温室ガスが赤外線波長の一部を吸収します。
大気を構成する色々な気体の中で温室効果を起こす気体を「温室ガス」といい、温室ガスには二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、亜酸化窒素(N2O)、フレオン(CFCs)、ハイドロフルオロカーボン(HFCs)、パーフルオロカーボン(PFCs)、六弗化硫黄(SF6)、等があります。
この中、第3次当事国総会(COP: Conference of the Parties)では二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、亜酸化窒素(N2O)、ハイドロフルオロカーボン(HFCs)、パーフルオロカーボン(PFCs)、六弗化硫黄(SF6)を6温室ガスと指定しました。
これら温室ガスが地球温暖化に寄与する程度はIPCCが提示した地球温暖化指数(Global Warming Protential、GWP)を通じて知り、二酸化炭素を1とすると、メタンは21、亜酸化窒素310、プレオンガス1,300 ~ 23,900です。