يعتبر كوكب الأرض من الكواكب الباردة ولا توجد فيه مصادر طاقة ذاتية للتدفئة سوى مصدر واحد هو باطن الأرض والذي مقداره صغير جدا (أي 0.01 وحده طاقة من الأرض يقابلها 100 وحدة طاقة من الشمس)، لذلك يبقى المصدر الرئيسي لتدفئة الكوكب هو الإشعاع القادم من الشمس، إذا السؤال الذي يطرح نفسه هو لماذا لا تسخن الأرض وهي تتعرض إلى أشعة الشمس (تبعث الشمس طاقة مقدارها بشكل متواصل طوال الأيام والسنين منذ وجودها قبل 500 مليون عام؟

يتميز كوكب الأرض عن الكواكب الأخرى بوجود غلاف جوي متكون من خليط من الغازات بالإضافة إلى الهباء الجوي. ويمكن تقسيم الغازات إلى قسمين القسم الأول يمثل الغازات ذات النسبة الثابتة وهي: نتروجين، أوكسجين، اوركون، نيون، هيليوم، كربتون، اكزنون، وهيدروجين.

القسم الثاني يمثل الغازات ذات النسبة المتغيرة حسب تغير العوامل التي تساهم في تكونها أو تلاشيها. (ثنائي أوكسيد الكاربون، ميثان، أوكسيد النتروز، أول أوكسيد الكاربون، الأوزون، الأمونيا، ثاني أوكسيد الكبريتيد، ثاني أوكسيد النتروجين، بخار الماء، كلوروفيل الكاربون، الهيدروكلورو كاربون والبرفلوروميثان وغازات أخرى) والهباء الجوي. تلعب هذه الغازات دورا أساسيا في جعل الغلاف الجوي يعمل بشكل انتقائي بالسماح للإشعاع قصير الموجة القادم من الشمس باتجاه الأرض والإشعاع طويل الموجة المنبعث من الغلاف الجوي والأرض باتجاه الفضاء الخارجي. كما أنها تمتص وتعكس كلا الإشعاعين.

الإشعاع قصير الموجة القادم من الشمس، الذي مدى الطول الموجي له ( 0.2 - 2μm ) عند دخوله الغلاف الجوي يعمل غاز الأوزون على امتصاص الأطوال الموجية التي مداها λ) 0.2μm> λ < 0.31μm هي الطول الموجي ) على ارتفاع 30-20 كيلومترا ثم يواصل هذا الإشعاع رحلته متوجها إلى سطح الأرض اليابسة والماء وقبل وصوله يعاني في الغلاف

الجوي من امتصاص وانعكاس وتشتت من قبل كل من ( غاز ثاني اوكسيد الكاربون وغاز الميثان وغاز أوكسيد النتروز وغاز الأوزون القريب من سطح الأرض وغاز كلوروفيل الكاربون وغاز الهيدروفلوروكاربون وغاز البرفلوروميثان وبخار الماء)، التي تمتص قسما من الأطوال الموجية كما أن الهباء الجوي الذي امتصاصه وانعكاسه وتشتيته للإشعاع يعتمد على حجم ونوع الهباء الجوي إذا كان سائلا ( قطرات أو جزيئات لبعض المركبات) أو جسيمات الأملاح والأتربة والغبار والدخان المتطاير من سطح الأرض وسطح الماء و البراكين، كل هذا الذي يحصل للإشعاع قصير الموجة القادم من الشمس يحدث أثناء النهار، أما الإشعاع طويل الموجه الذي مداه من 2μm < λ< 100μm فإن مصدره هو سطح الأرض وسطح الماء والغلاف الجوي , والذي ينبعث طوال اليوم إلا أن مقداره يكون أكبر وأوضح أثناء الليل بعد غياب الشمس.

هذا الإشعاع تمتص مكونات الغلاف الجوي المتغيرة النسبة والهباء الجوي معظم أطواله الموجية، وتسمح لبعض الأطوال الموجية بالنفاذ والمرور من خلاله إلى الفضاء الخارجي ضمن المدى 13 - 8μm)) وهو أكبر مدى، وهناك أطوال موجية أخرى. هذا المدى من الأطوال الموجية التي يسمح لها الغلاف الجوي بالنفاذ إلى الفضاء الخارجي تسمى نافذة الغلاف الجوي (كل هذه العملية من امتصاص ونفاذ للإشعاع طويل الموجة تسمى بظاهرة البيت الزجاجي Greenhouse

إن دور الغلاف الجوي هذا يعمل على المحافظة على معدل درجة حرارة الأرض ثابتة (15 - 14.5) درجة مئوية منذ نشأتها قبل 500 مليون سنة. إذا مكونات الغلاف الجوي المتغيرة النسبة

هي التي نسميها الغازات الدفيئة والتي تعتبر مكونات أساسية للبيت الزجاجي لأنها تحبس الإشعاع في الغلاف الجوي، لذلك في حالة ازدياد نسبها بشكل غير طبيعي فإنها سوف تحبس مزيدا من الإشعاع في الغلاف الجوي وبالتالي سوف تزيد من معدل درجة حرارة سطح الأرض، وهنا تكمن خطورة التأثير السلبي لتلك الغازات بعد الإخلال في معدلات تراكيزها.