从二十世纪初到四十年代前期，全球气候一直在变暖，这是什么原因呢？四十年代以后，北半球平均气温下降了摄氏零点三度，而南极地区大气却显著增温，积雪减少。这又是什么原因呢？1980年夏季气候更是异常，广阔的亚洲大陆灾情严重，印度的北部大水淹没了三分之二的土地，毁坏了几十万幢房屋，受难人达二千万之多，还吞没了巴基斯坦和孟加拉国的大片土地；欧洲大部分地区也是空前的多雨，英、法、苏、波、匈、捷、德等国整个夏季阴雨连绵，造成了罕见的冷夏；英国七月上旬的平均气温为摄氏十三度，是三百年来的最低点；而欧洲南部却极为干旱和炎热，致使意大利和西班牙不断发生森林火灾；这一严重的干旱席卷了东非和南非；滚滚的热浪又猛袭了美国南部各州，难忍的高温持续了一个多月，不但造成了巨大的经济损失，还夺去了上千人的生命。几十年来最大的热带飓风，从加勒比海上空掠过，给牙买加、海地、古巴带来了严重的摧残和破坏。就连长年生活在北京地区的老人，也直觉地感到几十年来天气越来越暖和，冬季推迟了，降雪和雨季也晚了，量也少了，有些异常。这一切都引起了世界的关注。
许多科学家认为，这是由于人类活动的影响造成的。森林大量砍伐，草原过度放牧引起严重的水土流失和沙漠化；工业交通运输业消耗化石燃料剧增，从而使大气中二氧化碳愈来愈浓，改变了地球的热量平衡；另外，海洋的污染，特别是油污染，阻止了海水的正常蒸发等。
工业燃料燃烧过程中产生的二氧化硫是污染大气的元凶，是至今未能征服的顽敌。据联合国环境署的粗略估计，全球每年排放二氧化硫量为一亿五千一百万吨。在1970～1980年十年间，二氧化硫的人为排放量平均每年增长百分之五，十年总共增长了百分之四十到五十。由于全球的典型气候，无论是在冬季或是夏季，把排放到大气中的二氧化硫等污染物刮到北方。在北极浮冰的上空形成烟雾。经分析表明，这种烟雾是硫，主要是硫酸及硫酸铵组成的。这种烟雾受到太阳光的加热，使周围的空气温度升高了一点三五度之多，地球北极冰帽将发生灾难性的融化。
一般地讲，二氧化碳在大气圈中能起到气温和雨量的调节作用。但近几年来，大气中二氧化碳的含量逐年增加。据实测资料表明，从1958年到1970年全年平均CO2浓度从310ppm1ppm即百万分之一。——编者增大到320ppm。根据未来工业发展的速度估计，到2000年，CO2的浓度可能增加到380ppm。公元2050年时可以增大百分之百。
二氧化碳能吸收从地球辐射到宇宙空间的热量，减少地表的热损失，就像地球表面有了一层“热的屏障”。这种作用人们称之为“温室效应”。由于火山爆发等自然原因，地壳本身已喷发出来的二氧化碳的量大约是现在大气中二氧化碳总量的十万倍。这么多的二氧化碳中，很大部分被植物光合作用消耗和被海洋吸收了。通过不断进行的交换和循环，基本上保持一种平衡，这就是原先大气中二氧化碳的含量。直到近二百年来，由于人类消耗能源的急剧增加，大量的二氧化碳从烟囱里跑到大气中，现在已达到每年一百五十亿吨之多，破坏了上述平衡，引起了低空大气增暖。按照“温室效应”的推算，二氧化碳浓度从300ppm增加到600ppm时，地表温度就得升高二至三度。
空气污染的程度常常与悬浮颗粒的浓度相关联。据联合国环境署估计，全球每年大约有二十三亿吨悬浮颗粒物质排入大气层，其中二十亿吨为自然排放，三亿吨为人为排放。后者主要是通过能源和工业生产、交通运输等途径排放的。这些长时间飘浮在空气中的烟尘能使空气浑浊，使地球上覆盖的云层略有加厚，这些微粒既有吸收和反射日辐射的能力，又有吸收和反射地面散热的能力。因此，一方面它使投入地面的日照量减少而降低地表面的温度，另一方面又使地球所散出的热量反射回来，从而发生“温室效应”，使地球表面冷却减缓。据研究，当大气中浮游粒子增加百分之十时，可使地球的平均气温下降一度左右。
但是，在今后四十至五十年内，大气污染物的增加可能形成“温室效应”，气温将上升，有可能使海平面提高，淹没许多沿海城市。有的科学家担心，单是格陵兰冰冠消融，海水就会升高七米，若是覆盖地球面积十分之一的冰层融化了，海水将升高六十一米，使大片陆地沉入海底，西欧、北美、东南亚、西北非洲和大洋洲等多数地区将变成泽国水乡，海水可漫到自由神像的腰部，夏威夷山峰在海面仅露出顶端，整个地球就面目全非了。