Atmosphère, hydrosphère, biosphère et cryosphère interagissent sans cesse par des échanges de matière et d’énergie. Mais les phénomènes dont elles sont le siège ont des temps d’évolution très différents, comme indiqué sur la figure. Les gaz à effet de serre, naturels ou émis par l’homme, ont des temps de résidence très variables, de la journée pour l’ozone troposphérique à la décennie pour le méthane, et au siècle pour le dioxyde de carbone.