Klima je dlouhodobý stav atmosféry (např. co se týče průměrných teplot, srážek), kdežto počasí je její krátkodobý stav.
Klima vs. počasí
Počasím se zabývá meteorologie, kdežto klimatem klimatologie. Klima je možné rekonstruovat i předpovídat díky klimatologickým modelům. Vzhledem k „dlouhodobému“ charakteru klimatu je jeho předpověď v podstatě snazší než předpověď počasí.
Pokud vyjdeme ven či se podíváme z okna, můžeme vnímat aktuální počasí. Povědomí o změně klimatu získáme spíše v průběhu života. Objektivnější popis klimatu pak nabízejí dlouhodobá měření a klimatické modely.
Klima se během geologického času postupně měnilo. V současném období čtvrtohor (kvartéru, od doby před 2,58 miliony let dodnes) přirozeně docházelo ke střídání meziledových a ledových dob. Dlouhodobější přirozené změny klimatu (v časových úsecích od desetitisíců do statisíců let) souvisejí s tzv. Milankovičovými cykly. V rámci nichž dochází k astronomicky podmíněnému kolísání množství slunečního záření dopadajícího na Zemi.
V současné době se nacházíme v době meziledové, poslední ledová doba skončila asi před 11 700 lety.
Skleníkový efekt
Skleníkový efekt spočívá v tom, že některé plyny jsou schopné zabraňovat úniku tepla (infračerveného záření) z (povrchu) planety zpět do vesmíru. Tyto plyny se označují jako skleníkové. Mezi nejvýznamnější skleníkové plyny patří oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}). V atmosféře je ho v současné době asi 0,043 % (427 ppm).
Skleníkový efekt sám o sobě není negativním jevem. Kdyby se na Zemi neprojevoval, průměrná teplota by byla asi −18 °C (oproti dnešním 15 °C). Nebezpečím je ovšem jeho prohlubování, které vede ke zvyšování průměrné teploty.
Zpětné vazby
Zpětné vazby souvisejí s tím, že změna některé veličiny pozitivně či negativně ovlivňuje jinou veličinu. Mnohé zpětné vazby do určité míry dokážou stabilizovat klima, například:
více oxidu uhličitého v atmosféře → intenzivnější rozpouštění v oceánech → méně oxidu uhličitého
více oxidu uhličitého → zvýšení teploty → intenzivnější fotosyntéza → méně oxidu uhličitého (toto funguje jen do určité teploty, tedy zejména v chladnějších oblastech)
Jiné zpětné vazby naopak změny klimatu prohlubují, například:
vyšší teplota → tání ledovců → nižší albedo (míra odrazivosti) povrchu → více vstřebaného tepla → ještě vyšší teplota
Vliv na klima má dále např. přítomnost aerosolů v atmosféře: částečky písku/prachu či oxid siřičitý (\mathrm{SO_2}) produkovaný lidskou činností mají schopnost odrážet sluneční záření, mají tedy ochlazovací efekt.
Projevy klimatické změny
Současná teplota na Zemi je asi o 1,5 °C vyšší než v období před průmyslovou revolucí (1850–1900). Stoupá přibližně rychlostí 0,2 °C za desetiletí.