Der sogenannte Treibhauseffekt erwärmt die Erdatmosphäre, ähnlich wie die Luft in einem Treibhaus aus Glas bei Sonneneinstrahlung. Dabei kann das Haus beziehungsweise die Atmosphäre das Sonnenlicht nahezu ungehindert aufnehmen. Die daraus entstehende Wärme kann aber nicht wieder so leicht entweichen. Ohne diesen Effekt wäre ein Leben auf der Erde aufgrund von mittleren Oberflächentemperaturen um -18 Grad Celsius unter dem Gefrierpunkt kaum möglich [DKK23, S. 4]. Während die kurzwellige Sonnenstrahlung die Atmosphäre fast vollständig bis zur Erde durchdringt, wird die von der Erdoberfläche reflektierte langwellige Wärmestrahlung größtenteils von der Atmosphäre aufgenommen (absorbiert). Dafür ist vor allem Wasserdampf (H2O) verantwortlich, das wichtigste Treibhausgas beim natürlichen Treibhauseffekt. Zu diesem natürlichen Treibhauseffekt tritt allerdings seit Beginn der Industrialisierung am Ende des 18. Jahrhunderts ein zusätzlicher, vom Menschen verursachter (anthropogener) Treibhauseffekt hinzu. Beim anthropogenen Treibhauseffekt nimmt die Konzentration von Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid (CO2) und Methan (CH4) in der Atmosphäre zu und bildet dort eine dichte Schicht, durch die weniger langwellige Wärmestrahlung in den Weltraum gelangen kann. Somit steigt die Temperatur auf der Erde an [Serl23].

Abbildung 1 veranschaulicht den natürlichen Treibhauseffekt (links) gegenüber dem vom Menschen verstärkten Treibhauseffekt (rechts).