Perbandingan banyaknya emisi dari CO2, NO2, CH4 dan lama bertahannya di atmosfer

Secara global di tahun 2018, besar emisi gas CO2, adalah 37.5 Gt CO2, Waktu hidup CO2, adalah ribuan tahun di atmosfer. Karbon dioksida memasuki atmosfer melalui pembakaran bahan bakar fosil (batubara, gas alam, dan minyak), limbah padat, pohon dan bahan biologis lainnya, dan juga sebagai akibat dari reaksi kimia tertentu (misalnya, pembuatan semen). Karbon dioksida dikeluarkan dari atmosfer (atau “diasingkan”) ketika diserap oleh tanaman sebagai bagian dari siklus karbon biologis. Selain berasal dari berbagai sumber alam, emisi CO2 yang berhubungan dengan aktivitas manusia mengalami peningkatan di atmosfer sejak revolusi industri. Gas ini secara terus-menerus dipertukarkan di antara atmosfer, laut, dan permukaan tanah karena keduanya diproduksi dan diserap oleh banyak mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan. Namun, emisi dan pembuangan CO2 oleh proses alami ini cenderung seimbang, tanpa dampak antropogenik. Sejak Revolusi Industri dimulai sekitar tahun 1750, aktivitas manusia telah memberikan kontribusi besar terhadap perubahan iklim dengan menambahkan CO2 dan gas-gas penangkap panas lainnya ke atmosfer. Aktivitas utama manusia yang mengeluarkan CO2 adalah pembakaran bahan bakar fosil (batubara, gas alam, dan minyak) untuk energi dan transportasi, meskipun proses industri dan perubahan penggunaan lahan tertentu juga mengeluarkan CO2. Sumber emisi CO2 dari sektor transportasi, industri, dan pembangkit tenaga listrik. 

Sedangkan, besar emisi gas NO2 adalah 9.5 MtNO2 (2.8 GtCO2eq) yang dihasilkan dari aktivitas manusia seperti pertanian, pembakaran bahan bakar, pengelolaan air limbah, dan proses industri meningkatkan jumlah NO2 di atmosfer. Gas ini juga secara alami hadir di atmosfer sebagai bagian dari siklus nitrogen Bumi, dan memiliki berbagai sumber alami. Molekul NO2 bertahan di atmosfer selama rata-rata 114 tahun sebelum terendam oleh tanah  dan sawah atau dihancurkan melalui reaksi kimia. Nitrogen dioksida dipancarkan selama pertanian, penggunaan lahan, kegiatan industri, pembakaran bahan bakar fosil dan limbah padat, serta selama pengolahan air limbah. Metana dikeluarkan selama produksi dan pengangkutan batu bara, gas alam, dan minyak. 

Emisi metana juga dihasilkan dari peternakan dan praktik pertanian lainnya, penggunaan lahan dan oleh pembusukan sampah organik di tempat pembuangan sampah kota. Aktivitas manusia yang mengeluarkan metana termasuk kebocoran dari sistem gas alam dan pemeliharaan ternak. Metana juga dipancarkan oleh sumber alami seperti lahan basah alami. Lahan basah alami adalah sumber terbesar, memancarkan CH4 dari bakteri yang menguraikan bahan organik tanpa adanya oksigen. Sumber yang lebih kecil termasuk rayap, lautan, sedimen, gunung berapi, dan kebakaran hutan. Selain itu, proses alami di tanah dan reaksi kimia di atmosfer membantu menghilangkan CH4 dari atmosfer.Jumlah emisi gas CH4 adalah 389 MtCH4 (9.7 GtCO2eq). Waktu hidup CH4 adalah 12 tahun. Secara global, 50-65 persen dari total emisi CH4 berasal dari aktivitas manusia. Sumber emisi metana dari aktivitas energi, industri, pertanian, penggunaan lahan, dan pengelolaan limbah.

Konsentrasi gas rumah kaca diukur dalam bagian per juta, bagian per miliar, dan bahkan bagian per triliun. Setara karbon dioksida atau setara CO2, disingkat CO2e, adalah metrik yang digunakan untuk membandingkan emisi dari berbagai GRK berdasarkan potensi pemanasan global (GWP), dengan mengubah jumlah gas lain menjadi jumlah setara karbon dioksida dengan potensi pemanasan global yang sama. Gas CO2 merepresentasikan hampir diseluruh kegiatan manusia sehingga perhitungan penjumlahan emisi GRK mengacu pada satuan setara CO2 atau CO2eq. 

Nilai Global Warming Potential (GWP) dapat digunakan untuk mengkonversi data emisi non- CO2 menjadi data emisi CO2e. GWP dikembangkan untuk memungkinkan perbandingan dampak pemanasan global dari berbagai gas. Secara khusus, GWP adalah ukuran seberapa banyak energi yang akan diserap oleh emisi 1 ton gas tertentu selama periode waktu tertentu, relatif terhadap emisi 1 ton karbon dioksida (CO2). Semakin besar GWP, semakin banyak gas yang menghangatkan Bumi dibandingkan dengan CO2 selama periode waktu tersebut. Jangka waktu yang biasanya digunakan untuk GWP adalah 100 tahun. GWP menyediakan unit ukuran umum, yang memungkinkan analis untuk menjumlahkan perkiraan emisi dari berbagai gas (misalnya, untuk menyusun inventarisasi GRK nasional), dan memungkinkan pembuat kebijakan untuk membandingkan peluang pengurangan emisi di seluruh sektor dan gas. Adapun nilai GWP CO2 adalah 1, CH4 dari sumber fosil adalah 29,8 dan dari sumber non fosil adalah 27,2, serta N2O adalah 273. Cara menghitungnya cukup sederhana, hanya total masing-masing gas GRK dikalikan dengan masing-masing GWPnya sehingga didapat total emisi CO2e. EPA dan organisasi lain akan memperbarui nilai GWP yang digunakan sesekali. Perubahan ini dapat disebabkan oleh perkiraan ilmiah terbaru dari penyerapan energi atau masa pakai gas atau perubahan konsentrasi atmosfer GRK yang mengakibatkan perubahan penyerapan energi 1 ton tambahan gas relatif terhadap yang lain.