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Die Konzentrationen von Treibhausgasen in der Atmosphäre ist seit vorindustriellen Zeiten erheblich angestiegen, und das Klima hat sich dadurch in den letzten hundert Jahren erheblich verändert. Die am stärksten zum zusätzlichen Treibhauseffekt und der damit verbundenen Klimaveränderung beigetragenden Gase sind Kohlendioxid, Methan und Disktickstoffoxid. Sie werden durch die Verbrennung fossiler Energie-träger, durch Landnutzungsänderungen und in der Landwirtschaft freigesetzt. Der mit der Verbrennung fossiler Energieträger wie Erdöl und Kohle sowie von Biomasse ver-bundene Ausstoß von Aerosolen (mikroskopisch kleine Partikel in der Luft) wirkt re-gional abkühlend, kann aber global die erwärmende Wirkung der vermehrten Treib-hausgasemissionen nicht ausgleichen.
Wegen der hohen natürlichen Klimavariabilität ist es sehr schwierig nachzuweisen, ob der Mensch die beobachtete Klimaänderung mit verursacht hat. Um abschätzen zu können, inwieweit der Mensch in Zukunft eine gefährliche Klimaänderung verursacht, werden Projektionen möglicher zukünftiger Klimaänderungen mit Hilfe von Klimamo-dellen untersucht. Dazu bedient man sich einer Reihe von Szenarien, die auf unter-schiedlichen Annahmen über die wirtschaftliche Entwicklung, den Energieverbrauch sowie das Bevölkerungswachstum beruhen. Das Wissen über eine mögliche Klima-veränderung bezieht man von Klimamodellen, den sogenannten \"General Circulation Models\", kurz GCMs genannt. Als Maßstab für den Nachweis der statistischen Sig-nifikanz des Klimawandels dient eine mehrere Modell-Jahrhunderte lange Simulation der natürlichen Klimavariabilität. Der anthropogene Klimawandel gilt als statistisch nachgewiesen, denn es ist äußerst unwahrscheinlich, dass sich solche Muster durch die natürliche Klimavariabilität erklären lassen. Es ist jedoch äußerst ungewiss mit welcher Geschwindigkeit und Folgen die Klimaveränderung voranschreitet. Die Änderung der Konzentration von CO2 (alle anderen Treibhausgase werden gleichfalls in CO2 Äquivalenten ausgedrückt) in der Atmosphäre bewirkt eine Änderung von Klimaparametern, wie Temperatur, Niederschlag, Sonneneinstrahlung und Bewöl-kung, Windzirkulation, Luftdruck u.a.m.
Es kommt allerdings zu einer zeitlichen Verschiebung von Ursache und Wirkung. Das heutige Klima reflektiert das CO2 Emissionsniveau von vor einigen Jahrzehnten, und nicht die heutigen Emissionen, die wiederum das zukünftige Klima beeinflussen.
Ein kritischer Schwellenwert ist in diesem Zusammenhang die Verdoppelung der CO2 Konzentration der Atmosphäre im Vergleich zu 1988, wo die Konzentration 350 ppm (parts per million) betrug. Wann allerdings diese 700 ppm erreicht sind, ist unsicher.
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Eine Verdoppelung des CO2 Gehalts in der Atmosphäre bewirkt eine globale Erwär-mung, die zwischen 1,5 und 4,5 ° C. geschätzt wird. (Die Erwärmung seit der letzten Eiszeit betrug 5 ° C). Der \"Bremsweg\" zur Verhinderung einer weiteren Klima-veränderung beträgt mehrere Jahrzehnte. Wollte man die Konzentration der lang-lebigen Treibhausgase (CO2, CFCs, N2O) in der Atmosphäre stabilisieren und hier-durch das Klima auf dem derzeitigen Stand fixieren, ist es notwendig mehr als 60%, der weltweit vom Menschen emittierten Treibhausgase, sofort und auf Dauer zu re-duzieren. Dies entspricht einer Reduktion vom Stand 1990 auf den Stand von 1955. Da die Emissionen vor allem in Entwicklungsländern stark steigen, muss aber an-genommen werden, dass wir erst die Anfangsphase einer Klimaerwärmung durch-laufen. (Döös 1991).
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