Visuotinis atšilimas yra terminas, paprastai naudojamas apibūdinti vidutinės Žemės paviršiaus temperatūros pokytį nuo XX amžiaus vidurio. Pasaulinio atšilimo priežastys yra diskusijų objektas, nors tarp vyriausybinės klimato kaitos komisijos ataskaitoje įforminta mokslinė bendruomenė iš esmės sutaria, kad didžioji dalis temperatūros kilimo nuo XX amžiaus vidurio atsirado dėl žmogaus veikla. Iki XX amžiaus vidurio pagrindinės visuotinio atšilimo priežastys buvo gamtos reiškiniai, tokie kaip ugnikalnių aktyvumas ir padidėjusi saulės spinduliuotė.
Viena iš pagrindinių visuotinio atšilimo priežasčių yra padidėjęs tam tikrų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis, kuris sugeria infraraudonąją spinduliuotę ir atmosferoje sulaiko atšilimo energiją. Anglies dioksidas yra viena iš pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų, o jo kiekis atsilieka nuo vandens garų, o anglies dioksido lygis atmosferoje nuo pramonės revoliucijos padidėjo beveik 40%. Anglies dioksidą žmonės išskiria įvairiais atvejais, pavyzdžiui, Jungtinėse Amerikos Valstijose maždaug 40 % anglies dioksido išskiriama gaminant elektrą deginant iškastinį kurą, o automobiliai sukelia dar 33 % išmetamųjų teršalų.
Nors atmosferoje metanas nėra toks paplitęs, jis yra kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, sukeliančios visuotinį atšilimą. Metanas maždaug 20 kartų efektyviau sulaiko šilumą nei anglies dioksidas, o per pastarąjį šimtmetį metano lygis padidėjo beveik 150%. Gaminant iškastinį kurą ir plataus masto galvijus išsiskiria daug metano. Metanas taip pat gaminamas ryžių laukuose, o išaugus pasaulinei ryžių paklausai, ši vienintelė kultūra tapo reikšminga metano gamybos priemone.
Nors kai kurios visuotinio atšilimo priežastys gali būti tiesiogiai susijusios su žmogaus veikla, kitos atsiranda kaip pakopinis poveikis. Didėjant vidutinei planetos temperatūrai, tam tikros sistemos suyra ir gali paspartinti visuotinį atšilimą. Pavyzdžiui, didelę planetos šiaurinės platumos dalį dengia amžinasis įšalas, tam tikras kietas sušalęs dirvožemis. Šis amžinasis įšalas jau dešimtis tūkstančių metų buvo daugelio šiltnamio efektą sukeliančių dujų, įskaitant anglies dioksidą ir metaną, absorbentas, o kylant temperatūrai daugiau nei 30,000 XNUMX metų užšalęs amžinasis įšalas pradėjo tirpti. Be to, kad žemė dažnai pasislenka pavojingais būdais, tai taip pat sukelia dujų išmetimą į atmosferą, o tai dar labiau pagreitina visuotinio atšilimo procesą.
Kitos pakopinės visuotinio atšilimo priežastys yra ledo albedo efektas ir sumažėjęs sekvestravimas vandenynuose. Kylant temperatūrai, ledas planetoje tirpsta, todėl sumažėja labai atspindinčios žemės, dėl kurios anksčiau buvo sumažinta saulės absorbcija, kiekis ir didėja tirpimo greitis. Vandenynams šylant, maistinių medžiagų tankis mažėja, dėl to mažėja diatomų populiacijos, o tai savo ruožtu mažina vandenynų gebėjimą sekvestruoti anglį. Nors yra ir kitų nedidelių globalinio atšilimo veiksnių, manoma, kad į atmosferą išmetamas anglies dioksidas ir metanas yra atsakingas už nuolat spartėjantį atšilimą pasaulyje.