气候变化/变化证据
通过使用化学、地质学甚至天文学的各种方法，过去的氣候变化是众所周知的。这些包括过去 200 万年的相对周期性的冰河时代，以及白垩纪和其他地质年代的更加奇特的氣候。在如此长的时间尺度上，氣候变化的主要原因必须与到达地球的阳光（日照）的变化、海洋热量传输的重大变化或火山喷发或陨石撞击等“外部”强迫有关。更近，人类引起的变化（人为）可能是一种强烈的氣候强迫。在过去 30 年或更长时间里，大量的研究集中在量化地球的氣候及其变化。结果表明，全球平均表面温度现在比至少 150 年前更温暖。地表温度的变化趋势与大气二氧化碳的变化趋势密切相关。目前的趋势正在上升，有记录以来最热年份都在过去十年。 IPCC
事实上，根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）编制的数据，2012 年是自 1880 年开始记录以来的第十个最热年份[1]。全球地表温度估计为 14.47°C（比 20 世纪平均 13.9°C 高 0.57°C）。令人惊奇的是，2012 年是连续第 36 年全球年平均气温高于平均水平，这意味着世界上超过一半的人从未经历过（全球）平均年份（中位年龄为 28.4 年，[2]）。
全球平均地表温度持续上升，但并非每年都是有史以来最热的一年。全球平均地表温度存在变化。这些变化是由辐射强迫的小偏差或深海吸收热量速率的波动引起的。长期趋势提供了升温速率的量度。根据 IPCC AR4，将线性趋势线通过 20 世纪末和 21 世纪初的观测值，可以估算出每十年 0.13 °C [0.10 至 0.16 °C] 的升温速率。
现在，地球从太阳吸收的能量比它向太空发射的能量多 0.85±0.15 W m-2。（Hansen 等人，2005 年，Science 第 308 卷）
右边的地图显示了直接测量的温度变化的表示。它显示了 2000 年至 2009 年十年平均的温度异常图，单位为开尔文（摄氏温标，与摄氏度相同）。这些异常值相对于 1961 年至 1990 年的基准期。构成 HadCRUT3 数据集的测量数据包括来自至少 3000 个气象站的陆地观测数据，这些数据至少每月更新一次。对于海洋区域，使用船舶观测数据，详细信息包含在已发表的论文中（Jones & Moberg 2003 和 Rayner 等人 2003）。
右图还显示了 HadCRUT3 数据集的时间序列。虽然温度异常在 19 世纪后期相当均匀，但 20 世纪显示出强烈的上升趋势。该趋势分为两个阶段：早期从大约 1900 年上升到大约 1940 年，然后是几乎没有升温（甚至略有下降）直到 1970 年代，然后是 1980 年之前到现在的快速上升。这三个阶段被认为是由不同的强迫因素驱动的。20 世纪初的升温是由二氧化碳增加和太阳活动增加共同引起的。世纪中叶的降温和稳定时期紧随工业化和第二次世界大战的快速发展之后，战后工业活动向大气中排放了大量的颗粒物。这些被称为气溶胶的颗粒物反射阳光，导致所谓的“全球变暗”，从而减少了到达地表的阳光，从而降低了全球气温。1980 年左右之后，后期的升温主要由二氧化碳引起，因为随着空气污染受到更加严格的管控，二氧化碳成为比变暗气溶胶更强的强迫因素，而二氧化碳的浓度则持续上升。（参考 [[3]])
对这些全球温度变化模式的分析真正揭示了許多因素共同影响了全球平均气温。气候学的一个分支学科应运而生，试图量化各种因素对观测到的气候变化的贡献；这个领域通常被归类为归因研究。最近的一个例子是 Foster & Rahmstorf (2011)，该研究试图从 20 世纪末和 21 世纪初的气候记录中消除自然因素。他们能够解释厄尔尼诺-南方涛动、火山和太阳活动等因素，将剩余的趋势归因于人为因素。他们的结论是，几乎所有观测到的温度趋势都与辐射强迫有关，而辐射强迫最终是由于燃烧化石燃料造成的二氧化碳浓度上升。
虽然以上例子显示了 20 世纪温度变化的证据，但最近的气候变化在其他众多氣候指标中也有所体现。一个例子是北极海冰的范围。在过去几十年里，随着氣候变化，北冰洋海冰覆盖面积出现了前所未有的下降，特别是在温暖季节的后期，也是海冰融化季节（Kinnard 等人 2011）。跟踪这些变化的最直接方法是使用卫星观测数据。右边的图显示了 1979 年 9 月和 2010 年 9 月的北极海冰浓度（以百分比表示），这些数据来自一组被动微波观测数据 [NSIDC]。这两个月展示了北冰洋海冰覆盖范围变化的一个例子：2010 年 9 月的海冰比 1979 年少得多。9 月是融化季节的结束，因此这些地图说明了这些年份的海冰最小覆盖范围。地图下方的时间序列显示了 1978 年后期到 2010 年的月平均海冰范围。海冰范围是指海冰浓度至少为 15% 的区域。海冰范围的年周期非常大，大多数年份都在 1500 万平方公里和 600 万平方公里之间波动。查看特定月份可以更明显地看到长期趋势。时间序列图中的蓝线突出显示了 9 月份的海冰范围，可以清楚地看到 9 月份海冰最小范围正在下降。浓度和范围都表示冰覆盖的面积，但同样重要的是海冰的体积。观测结果表明海冰体积出现了显著下降，类似于海冰范围的下降。即使在冬季，体积也比范围下降得更快；这是因为冬季形成的冰很薄，而且随着厚冰（能够在夏季存活下来）消失，体积越来越小。
另一个反映氣候变化的指标是过去几十年观测到的全球海平面上升。有两个主要因素对全球平均海平面变化很重要。首先，随着近地表温度升高，热量流入海洋表层水体。当水温升高时，水会略微膨胀，类似于其他材料。这种直接的温度效应被称为海平面的静力效应。第二个主要因素是海洋质量平衡的变化。随着氣候变暖，陆地上被封存的冰开始融化。这些融化的冰大部分都流入了海洋，要么直接流入，比如格陵兰岛和南极洲的冰川崩解，要么通过河流和溪流流入海洋。最近的估计表明，这两种效应共同导致了长期海平面上升趋势，即每年上升超过 3 毫米。 [4]
地球氣候正在变化的一些观测到的证据包括
- 全球气温正在上升
- 冰川融化
- 海平面上升
- 天气模式变得越来越难以预测
- 天气和气温的季节性正在发生变化