根據世界氣象組織的年度《溫室氣體公報》，2015年全球二氧化碳(CO2)平均濃度首次達到了百萬分之400(400ppm)的重要里程碑，并于2016年在強勁厄爾尼諾事件的基礎上再次上升到了新紀錄。

在此之前，二氧化碳水平在一年中的某些月份和在某些地區探過400ppm的屏障，但在全年平均水平上從未達到過。據建站時間最長的夏威夷的冒納羅亞火山溫室氣體監測站預測，二氧化碳濃度將在2016年全年保持在400ppm以上，且未來幾代都不會低于這個水平。

世界氣象組織表示，始于2015年的厄爾尼諾現象在2016年產生出了強大影響，給二氧化碳的陡增添了一把火。這引發了熱帶地區的干旱、降低了森林、植被和海洋等“匯”吸收二氧化碳的能力。根據《溫室氣體公報》，這些“匯”目前吸收大約一半的二氧化碳排放，但它們有達到飽和的風險，這將增加停留在大氣中的二氧化碳的比例。

1990至2015年間，因為來自工業、農業和家庭活動的二氧化碳、甲烷和氧化亞氮(N2O)等長壽命溫室氣體，輻射強迫這一氣候增溫效應上升了37%。

世界氣象組織秘書長佩特里·塔拉斯指出，隨著巴黎氣候變化協定的到來，2015年迎來了一個樂觀和氣候行動的新時代。但這一年也將以溫室氣體濃度創了新高載入史冊，這標志著一個氣候變化現實的新時代的到來。與此同時，最近在基加利達成的修訂《蒙特利爾議定書》和逐步淘汰氫氟碳化物這一強大溫室氣體的協議是一個好消息。但真正龐然大物是二氧化碳，它在大氣中能存留成千上萬年，在海洋甚至更長。不應對二氧化碳排放，世界就無從應對氣候變化，不能將升溫控制在高于工業化前時代水平的2°C以內。因此， 《巴黎協定》能夠切實在既定的11月4日前提前生效，并且能夠快速執行就顯得尤為重要了。

世界氣象組織及其合作伙伴正在致力于建立一個“綜合全球溫室氣體信息系統”，以提供信息，幫助各國跟蹤其國家排放承諾的落實、改進國家排放的報告機制并通報其他減緩行動等方面的進展。該系統建立在氣象組織在溫室氣體觀測和大氣模擬方面的長期經驗基礎上。

世界氣象組織還在努力改善為可再生能源部門提供的天氣和氣候服務，以支持“綠色經濟”和可持續發展。為了優化太陽能、風能和水力發電的使用，需要有新型的天氣服務。

根據《溫室氣體公報》，大約四分之一的二氧化碳總排放量由海洋吸收，另有四分之一由生物圈吸收。二氧化碳濃度約278ppm的工業化前水平代表了大氣、海洋和生物圈間的平衡。化石燃料燃燒等人類活動改變了自然平衡，2015年，全球平均水平為工業化前水平的144%。