El clima
está gobernado por la radiación de onda corta procedente del Sol. Esta
energía es capturada en una parte por la superficie terrestre y, en otra,
reflejada hacia el exterior por los componentes atmosféricos o la propia
superficie. Para establecer un equilibrio energético, la Tierra debe
emitir tanta energía como la que absorbe del Sol. Así, como la atmósfera
es prácticamente transparente no absorbe a la radiación solar; sin
embargo, la radiación emitida por la superficie terrestre, que es de onda
larga, sí es absorbida y emitida a su vez por los componentes atmosféricos.
Este fenómeno, llamado efecto invernadero natural, provoca un
calentamiento de la atmósfera en sus capas bajas; y los gases que lo
producen se denominan, comúnmente, "gases de efecto
invernadero". Gran parte de estos gases (vapor de agua, dióxido de
carbono, monóxido de nitrógeno, metano, ozono, óxido nitroso, etc.) son
componentes naturales de la atmósfera. Por tanto, el efecto invernadero
es un fenómeno natural y gracias a él es posible la vida en la Tierra.
El clima de
la Tierra nunca ha sido estático. Como consecuencia de alteraciones en el
balance energético, el clima está sometido a variaciones en todas las
escalas temporales, desde decenios a miles y millones de años. Entre las
variaciones climáticas más destacables que se han producido a lo largo
de la historia de la Tierra, figura el ciclo de unos 100.000 años, de períodos
glaciares, seguido de períodos interglaciares.
Los cambios
en el clima derivados de la actividad humana son debidos a la
intensificación del efecto invernadero natural, al aumentar la
concentración atmosférica de los gases radiativamente activos y provocar
lo que se conoce como un forzamiento radiativo. Cerca del 60% de este
forzamiento es debido al CO2, en tanto que el CH4 contribuye en un 15%, el
N2O en un 5%, mientras que otros gases y partículas, como el ozono, los
HFCs y PFCs, y el SF6, contribuyen con el 20% restante.

En el
pasado también ha habido alteraciones en la concentración atmosférica
de los gases de efecto invernadero que han originado profundos cambios
climáticos. Sin embargo, la diferencia fundamental entre estos cambios
naturales y la evolución actual del sistema climático no está tanto en
los procesos y sus causas, como en la velocidad a la que se producen las
alteraciones, tanto en la concentración atmosférica de los gases de
efecto invernadero como en el clima.