वैज्ञानिकों ने पाया है कि कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) वातावरण में अलग-अलग परतों में अलग तरह से काम करती है। निचले वायुमंडल, यानी ट्रॉपोस्फीयर में, CO2 ग्रीनहाउस गैस की तरह व्यवहार करती है — यह सूरज की ऊष्मा को अंतरिक्ष में जाने से रोकती है और धरती की सतह को गर्म करती है। लेकिन ऊपरी वायुमंडल, यानी स्ट्रैटोस्फीयर में, CO2 एक 'रेडिएटर' की तरह काम करती है। यहां यह इंफ्रारेड ऊर्जा को अंतरिक्ष में वापस भेज देती है, जिससे वह परत ठंडी हो जाती है।

कोलंबिया यूनिवर्सिटी के शोधकर्ता सीन कोहेन और रॉबर्ट पिंकस ने इस प्रक्रिया के तंत्र को समझाया है। उनके अनुसंधान के अनुसार, जैसे-जैसे वातावरण में CO2 की मात्रा बढ़ती है, इंफ्रारेड विकिरण को छोड़ने की दक्षता भी बढ़ती है। यह 'गोल्डीलॉक्स जोन' कहलाता है, जहां विशिष्ट तरंगदैर्घ्य अधिक प्रभावी तरीके से ऊर्जा छोड़ते हैं। इसी कारण स्ट्रैटोस्फीयर का तापमान 1980 के दशक के बाद से लगभग 2°C तक गिर चुका है।

इस अध्ययन से पहले, वैज्ञानिक यह जानते थे कि स्ट्रैटोस्फीयर ठंडा हो रहा है, लेकिन इसके पीछे का गणित स्पष्ट नहीं था। अब यह स्पष्ट हो गया है कि इसके पीछे मुख्य कारक CO2 है, न कि ओजोन परत का क्षरण या जलवाष्प। शोधकर्ताओं ने गणितीय मॉडल के जरिए दिखाया कि ओजोन और जलवाष्प का योगदान CO2 की तुलना में नगण्य है।