A radiação solar compreende radiações luminosas (luz) e radiações caloríficas (calor), em que sobressaem as radiações infravermelhas.
As radiações luminosas são de pequeno comprimento de onda, pelo que atravessam facilmente a atmosfera. Pelo contrário, as radiações infravermelhas (radiações caloríficas) são de grande comprimento de onda, pelo que têm mais dificuldades em atravessar a atmosfera, que, por intermédio do vapor de água, do dióxido de carbono e das partículas sólidas e líquidas, as absorve em grande parte.
Por outro lado, as radiações luminosas (luz) absorvidas pela camada superficial do Globo são convertidas em radiações infravermelhas (calor), que continuamente vão sendo por ela libertadas (radiação terrestre).
A atmosfera, tal como o vidro duma estufa, sendo pouco permeável a estas radiações, constitui como que uma barreira, dificultando a sua propagação para grandes altitudes. Uma parte é por ela absorvida e outra é reenviada, por reflexão (contra-radiação), para as camadas mais baixas, onde se acumula e faz elevar a temperatura.
O vapor de água, o dióxido de carbono, os óxidos de azoto, o metano e o as partículas sólidas e líquidas constituem os elementos fundamentais dessa barreira, já que são eles os principais responsáveis pela absorção e reflexão da radiação terrestre.
A figura apresentada em baixo, explica de forma mais detalhada o efeito de estufa:
O efeito de estufa assume uma importância extraordinária para a vida na Terra. Na verdade, se o calor libertado pela superfície terrestre não encontrasse qualquer obstáculo à sua propagação, o mesmo escapar-se-ia para as altas camadas da atmosfera ou mesmo para o espaço extra-atmosférico, o que teria como consequência um arrefecimento de tal modo intenso (sobretudo durante a noite) que tornaria o nosso planeta inabitável. Esta é, portanto, a face positiva do efeito de estufa.
Mas, o aumento da quantidade de gases e outras substancias poluentes (com destaque para o dióxido de carbono) lançados para a atmosfera pelas diversas atividades humanas, sobretudo através da queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural) na indústria e nos veículos motorizados, e também pelos grandes incêndios florestais, tem vindo a acentuar o efeito de estufa com o consequente e indesejável aumento da temperatura na troposfera.
Estudos existentes apontam para subidas da temperatura global entre 1 °C e 4 °C dentro de trinta a cinquenta anos. Valor aparentemente pequeno, mas que, na realidade, constitui uma variação brutal è sem precedentes na história da Terra.
Claro que do aumento da temperatura resultarão modificações mais ou menos profundas no regime das precipitações e no ciclo natural da água, bem como a fusão dos gelos das grandes calotes polares, o que provocará profundas alterações na fauna e na flora e a elevação do nível dos oceanos. Submergindo vastas zonas costeiras, o elevação do nível do mar provocará a emigração de dezenas de milhões de pessoas, a redução das áreas de cultivo e a salinização das fontes de água doce.
Existem vários gases que atuam como responsáveis pelo efeito de estufa:
Originado pela combustão de combustíveis fósseis: petróleo, gás natural, carvão, desflorestação (libertam CO2 quando queimadas ou cortadas). O dióxido de carbono é responsável por cerca de 64% do efeito estufa. Diariamente são enviados cerca de 6 mil milhões de toneladas de CO2 para a atmosfera.
Este gás é produzido em campos de arroz, pelo gado e pelas lixeiras. É responsável por cerca de 19 % do efeito de estufa.
Quando começou a ser utilizado, o freon, o mais conhecido CFC, parecia a solução perfeita para os problemas da refrigeração, por não se dividir e não causar danos ao seres vivos, muito melhor que o produto anteriormente utilizado, a amónia. Porém, recentemente verificou-se que os CFC sofrem fotólise quando submetidos a radiação ultravioleta, dividindo-se na altura da camada de ozono onde a presença desses raios são constantes. Foram muito utilizados em sprays, frigoríficos, motores de aviões, plásticos e solventes utilizados na indústria electrónica. Este composto é responsável por cerca de 10% do efeito de estufa. O tempo de duração do composto é de 50 a 1700 anos. Como alternativa e estes compostos (CFC`s), existem hoje vários projetos para diminuir a utilização dos CFC, mas eles têm sido dificultados pelo seu uso principalmente na refrigeração. Uma das alternativas tem sido os hidroclorofluorocarbonetos (HCFC), haloalcanos em que nem todos os hidrogénios foram substituídos por cloro ou flúor. O seu impacto ambiental tem sido avaliado como sendo de apenas 10% do dos CFC. Outra alternativa são os hidrofluorcarbonetos (HFC) que não contêm cloro e são ainda menos prejudiciais à camada de ozono, porém apresentam alto potencial de aquecimento global, ou seja, eles contribuem para o efeito de estufa.
É produzido pela combustão da madeira e de combustíveis fósseis, pela decomposição de fertilizantes químicos e por micróbios. É responsável por cerca de 6% do efeito estufa.
É originado através da poluição dos solos provocada pelas fábricas, refinarias de petróleo e também por veículos automóveis.