Der Treibhauseffekt ist die namensgebende Wirkung von Treibhausgasen in Atmosphären auf die Temperatur am Boden. Dadurch stellen sich auf Planetenoberflächen höhere Temperaturen ein, als sich ohne Treibhauseffekt einstellen würden. Wie entsteht der Effekt?

Die Sonne sendet kurzwellige Strahlung aus. Unsere Atmosphäre ist hierfür weitgehend transparent. Die Sonnenstrahlung trifft auf die Erde, diese wird erwärmt. Die erwärmte Erde und Luft gibt in der Folge langwellige Infrarotstrahlung ab. Die Atmosphäre ist bei ihr aber nur bedingt durchlässig. Die Durchlässigkeit bei der Infrarotstrahlung wird von Inhaltstoffen der Atmosphäre, den so genannten Treibhausgasen, bestimmt.

Treibhausgase

In der Erdatmosphäre bewirken Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ozon seit Bestehen der Erde einen Treibhauseffekt, der entscheidenden Einfluss auf die Klimageschichte der Vergangenheit und das heutige Klima hat. Die Rolle des Glases wird hier von den genannten Treibhausgasen übernommen, die durchgängig für den kurzwelligen Anteil der Sonnenstrahlung sind, langwellige Wärmestrahlung hingegen je nach Treibhausgas in unterschiedlichen Wellenlängen absorbieren und emittieren.

Der größte Teil des Treibhauseffekts wird mit einem Anteil von ca. 36–70 % (ohne Berücksichtigung der Effekte der Wolken) durch Wasserdampf in der Atmosphäre verursacht. Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre trägt ca. 9–26 % zum Treibhauseffekt bei, Methan ca. 4–9 %, und Ozon ca. 3–7 %.Der Ozongehalt spielt insbesondere in der Stratosphäre eine sehr wichtige Rolle für das Klima. Es wird vom Menschen nicht direkt, sondern indirekt über fluorierte Treibhausgase beeinflusst. Im Kyoto-Protokoll sind deshalb auch wasserstoffhaltige (HFC bzw. H-FKW), perfluorierte Fluorkohlenwasserstoffe (PFC bzw. FKW) und Schwefelhexafluorid (SF₆) in die Liste der Treibhausgase aufgenommen worden.