Il riscaldamento globale deriva principalmente dalle attività umane che causano un aumento della quantità di gas serra nell'atmosfera, che a loro volta compromettono le capacità funzionali dell'atmosfera, inclusa la regolazione della temperatura e dei modelli climatici, come affermato dalla NASA. Il riscaldamento globale si verifica per lunghi periodi di tempo e deriva da un accumulo anomalo di sostanze chimiche nell'atmosfera. Questi gas includono elementi naturali come l'anidride carbonica e l'ossigeno, nonché composti sintetici come composti organici volatili, o VOC e clorofluorocarburi o CFC.
L'accumulo di questi gas nell'atmosfera produce una condizione chiamata effetto serra. Questo termine si riferisce al riscaldamento generale che l'atmosfera sperimenta con l'introduzione di elevati volumi di gas. L'aria di riscaldamento che sale dalla superficie terrestre dovrebbe dissiparsi prima di raggiungere l'atmosfera. Con l'effetto serra, tuttavia, questi gas si elevano in alto volume nell'atmosfera, che quindi li intrappola. I gas intrappolati trattengono il calore, che a sua volta causa temperature più elevate e aiuta l'atmosfera a trattenere più umidità, principalmente sotto forma di vapore acqueo.
L'aumento del volume di vapore acqueo si traduce in precipitazioni più frequenti e gravi, oltre a una maggiore copertura nuvolosa. Oltre al vapore acqueo e ai CFC, il metano, il protossido di azoto e il biossido di carbonio svolgono un ruolo importante nel rifornimento del riscaldamento globale. Questi gas e composti derivano da diverse fonti, tra cui il deflusso di fertilizzanti, automobili, rifiuti agricoli e combustibili fossili.
