По определению, изменение климата-это периодическая модификация климата Земли, обусловленная изменениями атмосферы и взаимодействием атмосферы с другими геологическими, химическими, биологическими и географическими факторами в пределах земной системы. Все живое реагирует на климат и климатические изменения, даже если эти изменения незначительны и временны. Некоторые из наиболее заметных примеров включают пролитие листьев цветущими растениями, когда доступность воды низкая, а также поведение и покой животных в поисках убежища в ответ на более холодные или более сухие условия. Кажется, что жизнь на Земле в какой-то степени приспособлена к тому, чтобы мириться с изменением климата, и это свидетельствует о том, что изменения климата, но наш собственный опыт климата на протяжении всей нашей жизни, наряду с научными записями, также доказывает, что изменение климата происходит.

С определенной точки зрения, ежедневная погода может рассматриваться как тип изменения климата. Температура поднимается и опускается в течение дня; ветер меняет скорость и направление; дождь и снег проходят через различные области в течение дня. Хотя мы можем ощутить каждое из этих явлений, такие изменения от момента к моменту обычно отделены от обсуждения климата. Погода-это просто набор атмосферных условий в одном месте в течение ограниченного периода времени. Климат, однако, включает в себя среднее состояние атмосферы в течение длительного периода времени (например, в течение нескольких десятилетий или более) в данном месте.

Каждое место на Земле испытывает сезонные изменения климата (хотя в некоторых тропических регионах сдвиг может быть незначительным), и это изменение вызвано сезонными изменениями количества солнечного света (солнечной радиации), достигающего атмосферы и поверхности Земли. Из года в год также происходят изменения климата; к ним относятся засухи, наводнения и другие события, вызванные сложным набором факторов и взаимодействием систем Земли, включая атмосферную и океаническую циркуляцию (например, Эль—Ниньо, Ла-Нинья, Североатлантическое колебание и т.д.)- которые влияют на траектории штормовых путей и движения воздушных масс. Климатические изменения также происходят в течение десятилетий, с кластерами влажных,сухих, прохладных или теплых условий, которые охватывают несколько лет подряд для данных мест. На протяжении тысячелетий за пределами человеческих жизней климат реагирует на прецессию (медленное вращение или “колебание”) земной оси, наклон (наклон) планеты и изменения эллиптической формы (эксцентриситет) земной орбиты. Эти явления взаимодействуют друг с другом, чтобы определить количество солнечного света (и, следовательно, солнечного нагрева), получаемого различными частями земной поверхности в разные сезоны года. Мы должны также учитывать, что количество лучистой энергии, которую Земля получает от солнца, медленно увеличивается, что добавляет все больше и больше энергии в смесь с течением времени.

Реально ли изменение климата? Природные явления, описанные выше, показывают, что это так, но это еще не вся история. Деятельность человека также влияет на климат, и консенсус ученых уверен, что влияние этой деятельности играет все большую роль в определении того, какую форму принимает климат Земли.

Около 97 процентов ученых, занимающихся исследованиями климата, согласны с тем, что весьма вероятно, что большая часть потепления, наблюдаемого с начала 1900-х годов, является результатом деятельности человека. Несколько линий доказательств подтверждают это. Один из основных аспектов связан с концепцией радиационного воздействия, то есть с тепловым эффектом, обеспечиваемым различными воздействующими факторами (такими, как альбедо или отражательная способность Земли и воды и концентрация определенных газов и твердых частиц в атмосфере). Компонент радиационного воздействия может быть положительным (в том смысле, что он способствует потеплению) или отрицательным (в том смысле, что он имеет эффект охлаждения земной поверхности). Если рассматривать потепление с точки зрения энергобюджета, то в среднем на каждый квадратный метр поверхности Земли приходится около 342 ватт солнечной радиации в год, и это количество, в свою очередь, может быть связано с повышением или понижением температуры поверхности Земли. Влияние позитивных воздействий (которые в основном преобладают рост концентраций парниковых газов [диоксид углерода, метан, оксиды азота и других газов, поглощающих ИК-энергии, отпущенной земной поверхности после захода солнца каждый день]) опередила охлаждающего воздействия аэрозолей (таких как диоксид серы от извержений вулканов и промышленности) и других негативных воздействий, добавив, что эквивалентно чуть более двух ватт на квадратный метр, начиная с середины 20-го века. Другие данные, в том числе уменьшение ледового покрова Арктического моря и повышение средних глобальных температур (показывающие, что многие из самых теплых лет произошли с 1980 года), поддерживают аргумент о том, что глобальный и региональный климат Земли быстро меняется, очень вероятно, гораздо быстрее, чем если бы изменения климата Земли были вызваны исключительно природными силами. В результате все большее число ученых задаются вопросом, не слишком ли быстро меняются глобальные и региональные климатические условия для адаптации и выживания многих форм жизни.