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一酸化二窒素は大きな温室効果を持つ気体であり、大気中の寿命（大気中の総量を、大気中で年間に分解される量で割った値）が114年と長い気体です。海洋や土壌から、あるいは窒素肥料の使用や工業活動に伴って放出され、成層圏で主に太陽紫外線により分解されて消滅します。
一酸化二窒素も、他の温室効果ガスと同様に産業革命以後ゆっくりと増加しています。温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）の解析による2010年の世界の平均濃度は323.2ppb(0.3232ppm)でした。
これは、18世紀以前の平均的な値である270ppbと比べると20％の増加となります (ppmは体積比で100万分の一、ppbは10億分の一をあらわします)。
気象庁の観測点での大気中の一酸化ニ窒素濃度の経年変化
気象庁の観測地点である綾里における大気中の一酸化二窒素の月平均濃度の経年変化を示します。
はっきりとした季節変動は見られませんが、緩やかな経年増加がみられます。
なお、2004年のはじめに観測装置を更新したため観測精度が向上し、観測値の変動が小さくなっています。
世界平均された大気中の一酸化二窒素濃度の経年変化
温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）が収集したデータから作成した、世界平均された大気中の一酸化二窒素濃度の経年変化からも、一酸化二窒素の大気中濃度は増加を続けていることがわかります。