นอกจากไอน้ำซึ่งมีอายุเป็นวัน แก๊สเรือนกระจกเกือบทั้งหมดต้องใช้เวลานานหลายปีจึงจะหนีออกจากบรรยากาศไปได้ แม้จะยังไม่อาจทราบได้แน่นอนว่าจะใช้เวลากี่ปี แต่ก็มีการคาดคะเนสำหรับแก๊สเรือนกระจกตัวหลักไว้แล้วดังนี้:

การแยกแก๊สเรือนกระจกอาจทำได้หลายกระบวนการ:

• จากผลของการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ (การกลั่นตัวและการตกลงมาเป็นหยาดน้ำฟ้าเป็นการขจัดน้ำออกจากบรรยากาศ)
• จากผลของปฏิกิริยาทางเคมีภายในบรรยากาศ ในกรณีนี้คือมีเทน โดยการออกซิไดซ์ด้วยปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติกับอนุมูลอิสระ (free radical) ของไฮดรอกซีล (hydroxyl) OH และสลายตัวเป็น CO2และไอน้ำเมื่อทำปฏิกิริยาเสร็จ (การมีส่วนของ CO2ของมีเทนที่รวมกับออกซิเจนนี้ไม่นับเป็นมีเทนที่มีศักยภาพทำให้โลกร้อน) ปฏิกิริยานี้รวมน้ำยาและของแข็งทางเคมีเกิดขึ้นในละอองลอยของบรรยากาศ
• จากผลของการแลกเปลี่ยนทางกายภาพที่ผิวหน้าของบรรยากาศกับผิวหน้าสิ่งอื่นในโลก เช่น การละลายของชั้นแก๊สในบรรยากาศที่ผิวมหาสมุทร
• จากผลการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ผิวหน้าของบรรยากาศกับผิวหน้าของสิ่งอื่นในโลก ในกรณีนี้คือ CO2ซึ่งลดลงโดยการสังเคราะห์แสงของพืช และหลังจากละลายในมหาสมุทรแล้วทำปฏิกิริยากลายเป็นประจุกรดคาร์บอนิก และ ไบคาร์บอเนต และ คาร์บอเนต (ดู “การเป็นกรดของมหาสมุทร - ocean acidification)
• จากผลของการเปลี่ยนทางโฟโตเคมี (Photochemical change) ฮาโลคาร์บอน (Halocarbon) จะแตกตัวโดยแสงอุลตราไวโอเลตและปลดปล่อย Cl• and F• ในฐานะอนุมูลอิสระที่มีอันตรายต่อโอโซน (ปกติฮาโลคาร์บอนมีความสเถียรมากเกินที่จะเกิดปฏิกิริยาในบรรยากาศ)
• จากผลของการแตกเป็นไอออนจากพลังงานระดับสูงของรังสีคอสมิก หรือฟ้าผ่า ซึ่งการยึดตัวของโมเลกุลจะแตกออก เช่นฟ้าผ่าก่อตัวแอนไอออน (anions) ของไนโตรเจนจาก N2 ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับ O2 to form NO2.

เวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ

ตัวแปรเสริมของระยะชั่วชีวิตบรรยากาศ (atmospheric lifetime) หมายถึงระยะเวลาที่จะใช้ในการฟื้นฟูให้คืนสภาวะสมดุลหลังการเพิ่มการสะสมของแก๊สเรือนกระจกในบรรยากาศ โมเลกุลของแก๊สอาจเกิดการแลกเปลี่ยนแบบเก็บกัก (sinks) เช่นกับดิน มหาสมุทร พืชและระบบชีวะอื่นๆ ทำให้การสะสมที่มากเกินลดลงอย่างเดิม รวมทั้งเวลาที่ต้องใช้สำหรับ ”ระยะชั่วชีวิตเฉลี่ย” (mean lifetime) นี้ มักมีการกล่าวถึงระยะเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศของ CO2ที่ไม่ถูกต้องว่าเป็นเวลาไม่กี่ปีเพราะคิดเพียงเวลาที่โมเลกุลของ CO2ในบรรยากาศถูกขจัดออกโดยการผะสมหรือละลายในมหาสมุทร หรือถูกใช้ไปในการสังเคราะห์แสง หรือด้วยกระบวนการอื่น อย่างไรก็ดี ความคิดนี้ลืมฟลักซ์การสมดุลของ CO2ที่กลับออกจาก “แอ่งเก็บกัก” อื่น ดังนั้น ตัวกำหนดที่แท้จริงจึงอยู่ที่การเปลี่ยนแปลงสุทธิของแก๊สเรือนกระจกใน “ทุกแหล่งและทุกแอ่งเก็บกัก” มิใช่คิดเฉพาะเวลาของกระบวนการขจัดเท่านั้น

ตัวอย่าง “เวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ” และ GWP (Global warming potential) ของแก๊สเรือนกระจกชนิดต่างๆ:

• CO2 มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศที่ผันแปรที่ไม่สามารถบ่งบอกได้อย่างแน่นอนและชัดเจน[33] ผลงานวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้บ่งชี้ว่า การฟื้นสภาพจากการเพิ่มของ CO2ที่เข้าสู่บรรยากาศโดยการเผาผลาญเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์นั้นมีผลทำให้ระยะสำหรับ “เวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ” ต้องใช้เวลามากนับหมื่นปี[34][35] คาร์บอนไดออกไซด์ได้รับการกำหนดให้มี GWP เท่ากับ 1 (เพื่อเป็นฐานเปรียบเทียบ)
• มีเทน มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศเท่ากับ 12 ± 3 ปี และมี GWP เท่ากับ 62 ในเวลา 20 ปี, 23 ในเวลา 100 ปี,และ 7 ในเวลา 500 ปี การลดค่า GWP ที่สัมพันธ์กับเวลาที่นานกว่าที่สัมพันธ์กับข้อเท็จจริงที่ว่ามีเทนเสื่อมเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำและ CO2 ในบรรยากาศ
• ไนตรัสออกไซด์ มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ 120 ปี และมี GWP ที่ 269 ในเวลา 100 ปี
• CFC-12 มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ 100 ปี และมี GWP ที่ 10,600 ในเวลา 100 ปี
• HCFC-22 มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ 12.1 ปี และมี GWP ที่1,700 ในเวลา 100 ปี
• เตทราฟลูโอโรมีเทน (Tetrafluoromethane) มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ 50,000 ปี และมี GWP ที่ 5,700 ในเวลา 100 ปี
• ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูโอไรด์ (Sulfur hexafluoride มีเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศ 3,200 ปี และมี GWP ที่ 22,000 ในเวลา 100 ปี

ที่มา : IPCC, table 6.7.

Airborne fraction

Airborne fraction (AF) หมายถึงสัดส่วนของการปล่อยแก๊สเรือนกระจก (ปกติได้แก่ CO2) ที่เหลือตกค้างในบรรยากาศหลังระยะเวลาหนึ่ง แคนาเดลล์ (Canadell 2007)[36] ได้ให้คำนิยามของ AF รายปีว่าเป็นอัตราส่วนของ CO2ในบรรยากาศที่เพิ่มในปีที่กำหนดต่อจำนวนปีที่ปล่อยออกมาทั้งหมด และคำนวณว่าเฉลี่ยได้เท่ากับ 9.1 PgC y-1 ของการปล่อยโดยกิจกรรมของมนุษย์ทั้งหมดตั้งแต่ พ.ศ. 2543 – พ.ศ. 2549 ซึ่งมี AF เท่ากับ 0.45. สำหรับ CO2AF ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา (พ.ศ. 2499 – พ.ศ. 2549) ได้เพิ่มในอัตรา 0.25±0.21 %/ปี.[36]

ศักยภาพโลกร้อน

ศักยภาพโลกร้อน ( global warming potential) หรือ GWP ขึ้นอยู่กับทั้งประสิทธิภาพของโมเลกุลในฐานะการเป็นแก๊สเรือนกระจกกับเวลาชั่วชีวิตในบรรยากาศของมัน GWP วัดได้โดยการเปรียบเทียบกับ CO2ในขนาดของมวลที่เท่ากันแล้วจึงประเมินหาค่าเฉพาะของเวลา ดังนั้น ถ้าโมเลกุล (ของแก๊สเรือนกระจก) มี GWP สูงในช่วงเวลาที่สั้น (เช่น 20 ปี) แต่กลับมีช่วงชั่วชีวิตสั้น ย่อมหมายความว่ามันมี GWP มากในช่วงเวลา 20 ปี แต่จะมีน้อยในช่วงเวลา 100 ปี และในทางกลับกันถ้าโมเลกุลของ CO2ที่มีเวลาชั่วชีวิตบรรยกาศที่ยาวกว่า GWP จะเพิ่มขึ้นตามเวลาที่ผ่านไป