氣候變化
氣候變化是指氣候平均狀態隨時間的變化，即氣候平均狀態和離差（距平）兩者中的一個或兩個一起出現了統計意義上的顯著變化。離差值越大，表明氣候變化的幅度越大，氣候狀態越不穩定。氣候變化不但包括平均值的變化，也包括變率的變化。
“氣候”，是指一個地區在一段較長時期里的平均氣象狀況及變化特征。簡單來說，“氣候”可以解作“平均的天氣”。根據世界氣象組織（WMO）的定義，用作氣候統計的參考年期為不少于30年。而“氣候變化”的定義則不是全球統一的。 根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)，氣候變化是指氣候隨時間的任何變化，無論其原因是自然變率，還是人類活動的結果。這有別于聯合國氣候變化框架公約(UNFCCC)中的用法。在公約中，氣候變化是指直接或間接歸因于改變全球大氣成分的人類活動，所引起的氣候變化，這種變化是疊加在同期觀測到的氣候自然變率之上的。
氣候變化
一、全球變暖導致喜馬拉雅冰川消融
喜馬拉雅山冰川正在因全球變暖而急劇“消瘦”。2007年4月，綠色和平考察隊在喜馬拉雅山拍攝了冰川消融的嚴峻狀況，情況十分危急。冰川是地球上最大的淡水水庫。資料表明，全球冰川正在因全球變暖而以有記錄以來的最大速度在世界越來越多的地區融化著，到20世紀90年代，全球冰川更呈現出加速融化的趨勢，冰川融化和退縮的速度不斷加快，意味著數以百萬的人口將面臨著洪水、干旱以及飲用水減少的威脅。
被稱為“亞洲水塔”的青藏高原冰川是中國乃至亞洲許多主要大江大河的源頭，數億人的用水問題也與之息息相關。而人類大量燃燒化石燃料導致的全球變暖，使冰川加速退縮。喜馬拉雅冰川的消融比世界任何地區都快，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）近期發布的報告指出，根據全球變暖的趨勢，不到30年，80%面積的喜馬拉雅冰川將消融殆盡。這對于中國本來就日益嚴峻的水資源短缺問題，無疑是雪上加霜。
二、極端氣候
氣候變化海南省遭遇旱災。圖為海南省樂東縣三曲溝水庫：正常庫容800萬立方米，卻已干涸。
暴雪、暴雨、洪水、干旱、冰雹、雷電、臺風……極端氣候在近幾年異常頻繁地光顧地球，這些都與全球氣候變化大背景有關。2007年發布的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第四次評估報告表明，“自20世紀70年代以來，干旱的發生范圍更廣、持續時間更長、程度更嚴重，特別是熱帶、亞熱帶地區。”“過去50年里，極端高溫、低溫發生了大范圍的變化。晝夜低溫、霜凍變得不如以前頻繁，而晝夜高溫、熱浪則愈加常見。”極端天氣氣候事件發生的頻率和強度都有所增強，給人民生命財產安全帶來極大的危害。
半個世紀以來，中國長江中下游等南方地區的暴雨明顯變多了，而在北方省份，旱災發生的范圍不斷擴大。罕見而強烈的旱災侵襲許多南方省份，桑美、圣帕等臺風頻頻重創東南沿海省份，警鐘不斷敲響。中國每年因氣象災害造成的農作物受災面積達5000萬公頃，因災害損失的糧食有4300萬噸，每年受重大氣象災害影響的人口達4億人次，造成經濟損失平均達2000多億元人民幣。
三、糧食減產
因為全球變暖造成干旱，佛羅鎮丹村的農民只能耕種一半土地，該農婦去年收入減半。
全球變暖造成糧食減產，因為全球變暖帶來干旱、缺水、海平面上升、洪水泛濫、熱浪及氣溫劇變，這些都會使世界各地的糧食生產受到破壞。亞洲大部份地區及美國的谷物帶地區，將會變得干旱。在一些干旱農業地區，如非洲撒哈拉沙漠地區，只要全球變暖帶來輕微的氣溫上升，糧食生產量都將會大大減少。
全球變暖的細微改變，對糧食生產就會造成意想不到的后果。稻米對溫度劇變的敏感性就是其中的一個例子。國際稻米研究所的研究顯示，若晚間最低氣溫上升每攝示1攝氏度（華氏1.8度），稻米收成便會減少10%。值得警惕的是，稻米是全球過半人口的主要糧食，所以全球變暖的輕微的變化可帶來深遠的影響。
對于中國來說，全球變暖可能導致農業生產的不穩定性增加，高溫、干旱、蟲害等因素都可能造成糧食減產。如果不采取措施，預計到2030年，中國種植業生產能力在總體上可能會下降5%至10%；小麥、水稻、玉米三大農業作物均以下降為主，到21世紀后半期，產量最多可下降37%。同時全球變暖會對農作物品質產生影響，如大豆、冬小麥和玉米等。
全球變暖，氣溫升高還會導致農業病、蟲、草害的發生區域擴大，危害時間延長，作物受害程度加重，從而增加農業和除草劑的施用量。此外，全球變暖會加劇農業水資源的不穩定性與供需矛盾。總之，全球變暖將嚴重影響中國長期的糧食安全。
四、海平面上升
在南太平洋島國基里巴斯，來自Betio村的Pita Meanke站在一棵樹旁，那次巨大的浪潮，沖垮了防波提，摧毀了他的家。
“馬爾代夫只是其中一個小國。我們沒有能力改變世事。但在這里作的決定，將會對我的人民有莫大影響，更會改變世界歷史。”H.E. Maumoon Abdul Gayoom (馬爾代夫) 于日本京都氣候變化框架公約第3次締約國會議上所作的聲明。
并不是只有島國才需要擔心海平面上升的問題。全球有超過70%口人生活于沿岸平原；全球前15大城市中，有11個是沿海或位于河口。據政府間氣候變化專門委員會的《排放情景特別報告》（SRES）估計，從1990年到21世紀80年代，全球海平面將平均上升22到34厘米。
近30年來，中國沿海海平面總體上升了90毫米，比全球平均速度更快。
值得留意的是，海平面不是全球一致地變更。不同的地區的海平面，會因海水環流或風壓而有所不同。所以評估海平面上升的影響時，亦需要留意暴風浪以及大潮所帶來的影響。
就算是輕微的海平面上升，也會帶來嚴重破壞。例如沿海地區洪水泛濫及嚴重破壞、侵蝕海岸線、海水污染淡水、沿海濕地及島嶼洪水泛濫、河口鹽度上升，一些低洼沿海城市及村落均會受影響。一些對島嶼以及沿海地區人口尤其重要的資源，如沙灘、淡水、漁業、珊瑚礁、環礁、野生生物棲息地均會受到威脅。面臨洪災、海水入侵、土地侵蝕流失、強熱帶風暴的威脅，人口密集、經濟發達的長三角、珠三角、黃河三角洲的城市群是最脆弱的地區。
五、物種滅絕
在大堡礁白化了的珊瑚礁
“地球上大部分的瀕臨?種生物，大約25%的哺乳類動物以及12%的雀鳥，有可能于幾十年內絕種。這是由于氣候變化，影響到它們所棲息的樹林、濕地及牧場，而人類發展亦阻礙了它們移居到其它地方。”
──聯合國氣候變化框架公約
每個物種皆有其獨特的生態位置，而進化可讓它們在這獨特的位置生存——生活于其特殊的“居所” 及特定的生活環境（包括溫度、其它動植物）。有些生物會有較強的適應力，或者說“能屈能伸”。例如老鼠和狗能在很艱難的環境生存，但考拉卻只能在有桉樹的地方生活。人類活動導致氣候變化，氣溫、降雨量及海平面上升，摧毀了一些生物的棲息地，而破壞的速度比生物移居的速度還要快。
聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2007年發布的第四次評估報告指出，未來6、70年內，氣候變化會導致大量的物種滅絕。現在已經可以確信氣候與一些蛙類的滅絕有關，而這僅僅是冰山一角。氣候變化導致的物種滅絕風險將會比地球歷史上5次嚴重的物種滅絕還要大規模。而唯一的預防方法，便是于未來幾十年內迅速減少排放量。拯救生物的時間所剩不多。
六、空氣污染
燃煤電廠和交通系統造成空氣污染，節約能源，盡量使用公共交通出行，可以減輕空氣污染。
空氣污染物有二氧化硫 (SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳 (CO)、臭氧及光化學氧化劑、可吸入懸浮粒子等。
對氣候變化影響的因素來自多方面，包括太陽輻射、地球運行軌道變化、造山運動、溫室氣體排放等。由于地表許多間接影響氣候的因素反應較慢，如海洋溫度變化，冰山融化等，所以氣候變遷相對直接影響氣候的因素變化來說，可能要等幾個世紀，甚至更長的時間才能顯現出來。
大陸漂移
經過幾百萬年，地球大陸板塊漂移，造成陸地和海洋位置和面積的變化，會影響全球大氣環流，從而產生全球或區域性的氣候變化。
海洋的位置對全球的熱量和濕度的轉移有極其重要的作用，因此也對全球氣候起著決定性的作用。例如五百萬年前，巴拿馬地峽形成，截斷了太平洋和大西洋之間的聯系，因此造成了墨西哥灣暖流，導致北半球產生冰蓋。更早的石炭紀時期，大陸漂移造成大規模的碳被貯存起來，也因此引發的冰河時期的到來。在超大陸盤古大陸時期，海陸狀態曾經造成“超級季風”產生。
地貌狀態也能影響氣候變化，造山運動形成了山脈，山的存在會造成地形降水，由于隨著地勢增高，氣溫下降，水蒸汽凝結，這種降水是高山冰川形成的主要原因，也使山區形成在不同高度有不同的動物植物群落，形成高山生態系統。
大陸的面積也對氣候有重要作用，因為海洋熱容量大，可以穩定溫度變化，沿海的年氣溫變化要比內陸小，所以面積大的大陸季節性溫度變化要比面積小的陸地或島嶼大。
太陽輻射
根據太陽黑子中鈹的同位素變化推測出最近幾個世紀太陽輻射的變化情況
太陽是地球最主要的外來能源，太陽活動不論長期或短期的變化，都能影響地球的氣候。
在地球古代時期，太陽輻射只相當現在的70%，當時理論上地球不可能有液態水存在，但考古證明確相反，在冥古宙和太古宙時期，是太陽年輕時期，這種現象可能是因為當時地球的大氣組成存在大量的溫室氣體，經過40億年后，太陽輻射增強，地球的大氣組成也變化了，主要是氧的成分迅速增加，不過如果太陽依照恒星的成長規律繼續變化，輻射還會逐漸增加，還會對地球氣候產生影響，太陽最終會形成紅巨星，然后成為白矮星死亡，當太陽變成紅巨星時，可能地球已經會被太陽吞噬而消亡。
但太陽短期的輻射變化，如11年一個周期的黑子活動變化，和更長一些的20多年輻射變化周期，也對地球氣候有影響，11年的周期變化會對平流層的氣溫產生約1.5 °C的影響，使高緯度更冷，低緯度更熱。
白矮星-內部結構模型圖可能是由于赤道附近輻射增強，造成將平流層熱風向對流層驅逐，根據從1900年到1950年氣溫變化的觀察，也許這種變化是引發小冰河時期出現的原因。太陽輻射的變化，人類尚沒有完全研究明白，這種變化是隨著太陽的年齡也在變化，有的研究認為全球變暖和太陽的輻射變化也有關。
地球軌道變化
地球的軌道只要有輕微的變化，就會影響到太陽輻射在地球表面上的分布，雖然對地球的年平均接受輻射量影響不大，但對地區性和季節性的輻射量可能有很大影響，地球的軌道有三種變化：運行軌道的橢圓度、地軸傾角和地軸的進動。三種變化結合形成米蘭科維奇循環，是地球產生冰河時期和間冰時期的主要原因，也是造成撒哈拉沙漠變遷，和地層變遷的主要原因。
火山活動
現代海洋中溫度鹽份環流示意圖
火山活動是由于地球的地殼和地幔之間新陳代謝運動造成的，火山噴發會向大氣噴出氣體和火山塵，也會形成溫泉。火山在歷史上每個世紀平均都會發生幾次噴發，都會影響幾年的氣候變化，火山塵會阻斷太陽輻射，造成氣溫下降，1991年的皮納圖博火山噴發使得全球氣溫下降了大約0.5 °C，1815年的坦博拉火山火山噴發，造成無夏之年。但相當大規模的火山噴發，每隔億年只出現幾次，但可能造成全球變暖和大規模的物種滅絕。
火山噴發還影響到碳循環，將地殼和地幔中的碳以二氧化碳的形式釋放到大氣中，然后又沉積到地層中，根據美國地質調查發現，人類活動造成二氧化碳的釋放，相當火山活動的130倍。
洋流變化
海洋是氣候系統的基礎組成部分，短期幾年或幾十年內的漲落變化，如厄爾尼諾現象、太平洋、北大西洋、北冰洋的溫度漲落，比大氣溫度更能代表氣候變遷情況；從長期來說，海洋中的溫鹽環流是海洋深層的緩慢水流，對海洋中熱量的重新分布起到了決定性的作用。
人為因素
1765-2100年間的氣候變化。
人類活動會影響環境，有時人類活動對氣候有著直接和不容質疑的影響，例如：灌溉就會改變當地的濕度，有時的影響則不那麼明顯。現代科學研究傾向于認為在最近幾十年內，人類的活動致使全球氣溫迅速上升。因此人類應該盡量減少對氣候影響的活動并設法消除已經造成的惡果。
其中人類對氣候影響最大的因素，是因為燃燒化石燃料，制造水泥，排放了大量的CO2和飄塵，此外還有土地利用、臭氧層破壞、畜牧業和農業活動 、森林砍伐等，都會對氣候有不同范圍的影響，并成為氣候變遷的因素。
南美洲其中一個大型風力發電場
要避免氣候變化帶來最嚴重影響，有兩種切實可行的解決方案：利用可再生能源和提高能源使用效率。
提高能源使用效率
能源效益是一個非常廣義的名詞，包含了所有消耗較少能量得出同樣功效（例如：光、熱和動能）的方法。節能汽車、省電照明、改良的工業程序、建筑的隔熱設備和其它相關的技術。節能與省錢常常同出一轍，所以提高能益往往可以提高利潤。
可再生能源
相比傳統的骯臟的化石能源，可再生能源有著許多顯而易見的好處：不用擔心燃料枯竭的問題，發電過程中不產生溫室氣體和其它污染物，更有利于實現分布式的供電。各種研究也證明，中國有發展可再生能源的巨大潛力。
風能
風能是世界發展最快的能源，也是相對簡單的技術能源。在一道高聳的巨塔和轉動的扇葉背后，藏著輕量物料、空氣動力和電腦操控系統之間的一套復雜相互作用。電力從旋轉輪，通過變速齒輪箱，然后送到發電機，雖然有些渦輪機不用齒輪箱也可直接推動。
太陽能
太陽能在全球很多角落都被使用，而且只要適當開發，具備潛力提供現在世界能源消耗量幾倍的能源。太陽能可以直接產生電力，或用于加熱與冷卻。利用太陽能量的方法有很多。太陽能的供應源源不斷，生產過程不會產生環境污染，又不會消耗其他地球資源或導致地球溫室效應。太陽能設施可采取立體式設施，如同風能設施，可保護許多陸地和生態。
American Journal of Climate Change (AJCC) is an international scientific journal dedicated to the publication of high-quality research articles, short communications and review papers on all aspects of climate change and related areas. The objectives of this journal are to chronicle the important publications in the rapidly growing field of climate change and to stimulate research in the area.
美國氣候變化（AJCC）是一個國際科學期刊，由美國科研出版社發行。致力于出版高質量的研究文章，即時評論文章對氣候變化和相關領域的各個方面。這本雜志的目的是記載在氣候變化領域快速增長的重要出版物和刺激領域的研究。
Advanced Statistical Tools and Methods in Climate Change
氣候變化研究
Air Pollution and Climate Change
Atmospheric and Marine Sciences
Boundary-Layer Meteorology
Climate and Earth System Modeling
Climate Change Economics
Climate Dynamics
Climate Policy
Earth Observation and Data Assimilation
Environmental and Resource Science
Global Change Ecology
Hurricanes and Other Extreme Events
Hydrology and Limnology
Impacts of Climate Change on the cryosphere
Meteorology and Atmospheric Physics
Natural and Anthropogenic Climate Forcing Attribution
Numerical Methods in Climate Research
Paleoclimate Analysis and Interpretation
Remote Sensing & Geoinformatics
Renewable Energy
Sustainable Agriculture, Forestry, and Soil Science
Sustainable Development
Theoretical and Applied Climatology
Volcanology