Globálne otepľovanie je problémom, o ktorom sa v súčasnosti hovorí veľmi veľa. Vo všeobecnosti je termín globálne otepľovanie definovaný ako zvýšenie priemernej teploty oceánov a atmosféry v mierke celej planéty počas viacerých rokov. V užšom význame sa tento termín používa na klimatické zmeny pozorované na prelome 20. a 21. storočia.

Od konca 19. storočia sa priemerné teploty zvýšili o 0,2 až 0,6 °C. Najmä v posledných 25-50 rokoch sa na globálnom otepľovaní v značnej miere podieľa činnosť človeka, a to najmä emisie skleníkových plynov, ako napríklad oxid uhličitý (CO2).

Hoci diskusie ohľadom globálneho otepľovania sa často sústreďujú najmä na teplotu, klimatické zmeny môžu priniesť aj zmeny iných geografických prvkov, zahŕňajúc zvýšenie hladiny morí, extrémne zrážky a iné. Tieto zmeny môžu spustiť rôzne ničivé javy, ako potopy, suchá, veľké horúčavy, zníženie poľnohospodárskych výnosov, ale ajextrémne okolnosti spôsobujúce masové vyhladenie populácie.

V súvislosti s globálnym otepľovaním sa najčastejšie spomína skleníkový efekt. Je to zachytávanie dlhovlnného (tepelného a infračerveného) žiarenia zemského povrchu skleníkovými plynmi (najmä vodná para, ozón O3, oxid dusný N20, metán CH4, oxid uhličitý CO2 a antropogénne freóny). Tieto plyny dobre prepúšťajú krátkovlnné a viditeľné žiarenie Slnka a spätne zachytávajú časť dlhovlnného tepelného žiarenia odrazeného od zemského povrchu. Tento jav je prirodzený, odhaduje sa, že bez neho by bola priemerná zemská teplota o 14 až 36°C nižšia. Ak sa však zvyšuje množstvo skleníkových plynov v atmosfére, zvyšuje sa aj skleníkový efekt, výsledkom čoho je väčšie množstvo tepelnej energie, ktorá zostáva na Zemi, čo vedie k zvyšovaniu priemernej teploty.

Ak sledujeme množstvo CO2 v atmosfére počas posledných 400 000 rokov, jeho rapídny nárast nastal od začiatku priemyselnej revolúcie. Prirodzené množstvo CO2 v atmosfére sa odvtedy rapídne zvýšilo, najmä vinou emisií produkovaných spaľovaním fosílnych palív (uhlie, ropa, drevo, plyn) a technologických emisií výrobných procesov. Zvyšovanie koncentrácie atmosferického CO2 je čiastočne vyvažované oceánmi a vegetáciou, ktoré sú prirodzenými studňami uhlíka. CO2 je absorbovaný morskými vodami a fotosyntézou rastlín. Preto k zvyšovaniu obsahu CO2 v atmosfére prispieva aj zmena využitia zemského povrchu, najmä odlesňovanie.

Tvrdenie o ľudskom (antropogénnom) vplyve na klimatické zmeny prostredníctvom produkcie C02 je však spochybniteľné, pretože neberie do úvahy iné zdroje klimatického záznamu z posledného tisícročia, kde sa objavuje výrazne teplé obdobie v prvej štvrtine tisícročia (cca 1000-1250) s priemernými teplotami dokonca vyššími ako sú súčasné a následný nástup malej ľadovej doby (cca 1350-1850) súvisiacej so zmenami v slnečnej činnosti a slnečnom magnetickom poli (Spörerovo minimum cca 1450-1550, veľmi výrazné Maunderovo minimum 1645-1715 -na polstoročia prakticky zmizli pozorovateľné slnečné škvrny, Daltonovo minimum 1790-1820).

Rôzne vedecké správy poukazujú aj na vzťah medzi globálnym otepľovaním a zvýšením hodnôt C02 v atmosfére, ale s opačnou väzbou príčin a následkov. To znamená, že nie zvýšenie hladiny C02 spôsobuje otepľovanie, ale nárast teplôt spôsobuje následné zvýšenie hladiny C02 v atmosfére.

Ďalší fakt, na ktorý tieto štúdie poukazujú je, že ľudská produkcia C02 je v porovnaní s jeho prirodzenými zásobníkmi (najväčším zásobníkom sú oceány) pomerne malá. Aj malé zvýšenie teploty vody v oceánoch – obsahujú 93% všetkého voľného C02, atmosféra len 7% – má za následok uvoľnenie obrovského množstva v nej rozpusteného C02 (s rastúcou teplotou vody rozpustnosť plynov vo vode klesá). Pritom doba odozvy oceánskeho tepelného výmenníka na zvýšenie povrchovej teploty je dlhá – odhaduje sa na 800 a viac rokov.

Na vysvetlenie kolísania globálnej teploty boli navrhnuté rôzne hypotézy týkajúce sa kolísania slnečnej aktivity.

Problémom je, že spoľahlivé a dostatočne presné merania celkového slnečného žiarenia pokrývajú obdobie len posledných 50 rokov – od začiatkov meraní pomocou družíc – staršie pozemské merania sú zaťažené značnými chybami vyplývajúcimi z nemožnosti presne určiť priehľadnosť atmosféry.

Neobjasnený je zatiaľ i vplyv zmien v geomagnetickom poli Zeme.

Avšak tak či onak, zbytočným svietením spotrebúvame obrovské množstvo energie. Svojim nárokom na produkciu elektriny zvyšujeme množstvo skleníkových plynov v atmosfére, ktoré vznikajú pri jej produkcii. Jedným z hlavných cieľov Hodiny Zeme je na tento problém upozorniť, pretože ak začneme od seba, spolu dokážeme veľmi veľa.