Die während des Tages einfallende Sonnenstrahlung (Globalstrahlung) wird von der [[Atmosphäre ]] und vom Erdboden in Form von Wärme gespeichert und nachts als [[Infrarotstrahlung ]] in den Weltraum abgegeben.Die sog. klimarelevanten Spurengase in der Troposphäre absorbieren und reflektieren einen Teil dieser Abstrahlung, wodurch die nächtliche Abkühlung reduziert wird. Die Schicht der klimarelevanten Spurengase fängt also, wie die Glasscheiben eines Treibhauses, Sonnenenergie ein, indem sie Sonnenlicht durchläßt und [[Infrarotstrahlung ]] zurückhält. Aufgrund dieser Analogie wird der Effekt T. genannt.

Der Dieser '''natürliche T. Treibhauseffekt''' stellt eine gigantische, lebensnotwendige "Klimaanlage" dar. Ohne den natürlichen T. läge die bodennahe Durchschnittstemperatur auf der Erde nicht bei +15 Grad C, sondern bei -18 Grad C. Seit Beginn der Industrialisierung sind die Konzentrationen der T.-Gase in der [[Atmosphäre ]] durch menschliche Tätigkeiten angestiegen und zusätzliche T.-Gase, v.a. FCKW, hinzugekommen. Durch diesen zusätzlichen T. wird der natürliche T. verstärkt und die Stabilität des Weltklimas gefährdet.

Bedenklich ist der zusätzliche, '''anthropogene Treibhauseffekt''', der auf die vom Menschen verursachte Zunahme der Spurengase zurückzuführen ist.

Wichtigstes dieser Spurengase ist das Kohlendioxid (CO₂), das um 1750 erst etwa 280 ppm (parts per million, Teilchen je Mio.) ausmachte, seit der Industrialisierung auf heute 335 ppm gestiegen ist und damit höher liegt als jemals in den letzten 160000 160.000 Jahren.

Die langfristigen Folgen des künstlichen, durch Menschen produzierten Treibhauseffektes könnten für den Menschen katastrophal ausfallen:  Die Temperaturerhöhungen haben den Meeresspiegel der Weltmeere in den letzten hundert Jahren bereits um fast 25cm ansteigen lassen, bis zum Jahr 2100 wird mit einem Anstieg um 40cm bis zu einem Meter gerechnet. Die Ursache für den Meeresspiegelanstieg ist zum einen die Erwärmung der Meere selbst. Wasser dehnt sich bei Erwärmung aus. Hinzu kommt ein Abschmelzen der Inlandgletscher, wie dies z.B. in den Alpen sehr gut zu beobachten ist. Die Eisschmelze an den Polen hingegen erfolgt relativ langsam und man geht davon aus, dass dieser Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 100 Jahre nicht maßgeblich sein wird.

'''Ursachen ''' für die steigende Emission von CO₂ sind in erster Linie die Verbrennung fossiler Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle), Abgase aus Industriebetrieben und Verkehr. Eine weitere Ursache für die Zunahme der Treibhausgase in der [[Atmosphäre ]] ist die rücksichtslose Brandrodung tropischer Regenwälder. Durch die Rodung wird Acker- und Bauland (Wachstum der Weltbevölkerung) auf schnellem Weg geschaffen, dabei entstehen riesige Mengen an Kohlenstoffdioxid. 12 Prozent aller Landflächen der Erde sind mit tropischem Regenwald bedeckt, doch jährlich werden 563.000 Quadratkilometer Urwald gerodet, das ist eine Fläche größer als Deutschland! In wenigen Jahrzehnten könnten die tropischen Regenwälder ganz verschwunden sein. Neben Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf tragen zur Verstärkung des Treibhauseffekts auch andere von Menschen produzierte Abgase, zum Beispiel die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW), troposphärisches [[Ozon ]] und Distickstoffoxid (Lachgas, N₂O). Die großen Rinderherden der Welt erzeugen erhebliche Mengen an Methangas (CH₄), das an dritter Stelle bei der Wirkung der Treibhausgase steht.

Sollte sich unser Planet in den nächsten 50 bis 100 Jahren wirklich um 1.,5 - 4.,5 Grad Celsius erwärmen, so hätte dies eine Verschiebung aller Klimazonen zur Folge. Österreich beispielsweise könnte sich dann über ein mildes Mittelmeerklima freuen.

Insgesamt werden Mio von Menschen insb. insbesondere in den Entwicklungsländern ihrer Lebensgrundlagen beraubt und zu Umweltflüchtlingen. Während die meisten Länder beim T. auf der Verliererseite stehen, gibt es möglicherweise auch Gewinner. Länder wie Sibirien oder Kanada rechnen sich durch das Auftauen von Dauerfrostgebieten Vorteile aus, wie z.B. die Ausdehnung der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen, und zeigen daher wenig Interesse, für die Bekämpfung des T. Geld zu investieren.

Von großer Bedeutung ist das Zusammenspiel von T. und Ozonabbau. Die Erwärmung der bodennahen [[Atmosphäre ]] durch den T. ist verbunden mit einem Temperaturrückgang in der Stratosphäre, der den Ozonabbau begünstigt. Der Rückgang der stratosphärischen Ozonschicht führt zu einem Ansteig Ansteigen der [[UV-Strahlung]], die insb. das Meeres-Plankton bedroht. Absterbendes Plankton wiederum setzt zusätzliches Kohlendioxid frei, das den T. weiter verstärkt.

Die Folgen der Klimaerwärmung sind vielfältig und mittel- oder langfristig gravierend. Wetterextreme werden häufiger und stärker ausfallen mit entsprechend erhöhten Schadensfolgen. Die '''Häufung der Wetterextreme ''' der vergangenen Jahre, insbesondere die Hochwasserkatastrophen 2002, werden von vielen Wissenschaftlern als Folge der Klimaerwärmung gesehen. Klimaanomalien (z.B. El Niño) könnten sich verstärken oder verlagern. Das Klima kann sich regional erheblich verändern, sodass große Probleme bei der Wasser- und Nahrungs-versorgung drohen. Außerdem werden viele Arten die Klimaerwärmung nicht überleben. Die Korallenriffe, die nach den Regenwäldern artenreichste Ökosysteme, sind z.T. schon abgestorben und in weiten Bereichen bedroht.

Das Süßwasser aus den geschmolzenen Polkappen und Gletschern verringert den Salzgehalt in den Meeren. Dadurch können Meeresströmungen großräumig geändert werden. Möglich wäre Diskutiert wird z.B. ein Versiegen eine Störung des Golfstromes im Nordatlantik, was für Nordwesteuropa auch eine neue Eiszeit verursachen würdebedeuten könnte.

Selbst an einem trüben Tag ist noch Strahlung in der [[Atmosphäre]], aus der Wärme gewonnen werden kann.

Bei der Nutzung der Erdwärme durch den Erdreichkollektor ist es von Vorteil, Eigentümer eines großen Grundstückes zu sein. Ein Rohrschlangensystem, das meist aus Kunststoff besteht, wird horizontal im Erdboden verlegt. In diesem System befindet sich ein fließfähiges Solegemisch, welches vom Erdboden die Wärme aufnimmt. Erdreich-Kollektor-Anlagen eignen sich vor allem für monovalenten Betrieb, ohne daß dass die darüberliegende Vegetation beeinträchtigt wird. Als Grundfläche wird etwa das zwei- bis dreifache der zu beheizenden Wohnfläche benötigt.

Die Nutzung der [[Luft ]] als Wärmelieferant ist überall und zu jeder Jahreszeit möglich. Sogar bei Minusgraden bis -20 Grad Celsius entziehen Wärmepumpen der Außenluft noch ausreichende Heizungswärme. Die Energieausbeute ist dann natürlich niedriger als im Frühjahr oder Sommer.