Ilmasto- aina muutoksessa

Maapallon nykyiset elinolosuhteet perustuvat kasvihuoneilmiöön, joka muotoutui jo maapallon synnyn jälkeisinä vuosimiljoonina noin 4 miljardia vuotta sitten. Maapallon hiilivarannoista suuri osa oli tuolloin vielä hiilidioksidina ilmassa. Merkittävä osa maapallon hiilestä sitoutui fotosynteesissä kasvillisuuteen ja kerrostui hiilikerroksiksi kivihiilikaudella 360-286 miljoonaa vuotta sitten. Ilmekehän luontaiset kasvihuonekaasut eli vesihöyry, hiilidioksidi ja metaani nostavat maapallon keskilämpötilaa 33 astetta. Jos luontaista kasvihuoneilmiötä ei olisi, maapallon keskilämpötila olisi -18 astetta.
Viimeisten 150 vuoden aikana huomattava osa maapallon fossiilista hiili- ja öljyvarastoista on käytetty ja hiili on vapautunut takaisin ilmakehään hiilidioksidina. Samalla kasvihuoneilmiö on ihmisten takia voimistunut ja nostanut maapallon luontaista lämpötilaa. 

Maapallolla on ollut viisi jääkausiaikaa eli glasiaalikautta, jolloin ainakin osa maapallosta on peittynyt jäätiköiden alle. Jääkausien pituus vaihtelee kymmensitä miljoonista vuosista sataan miljoonaan vuoteen. Jääkausiaikojen keskellä on lyhyitä lämpöjaksoja, interglasiaaleja. Elämme parhaillaan holoseenikautta eli lämmintä interglasiaalivaihetta. On todennäköistä, että 5000-10 000 vuoden kuluessa nykyinen interglasiaali päättyy ja jäätiköt valtaavat uudelleen maapallon. 
    Jääkausien syntyyn vaikuttavia tekijöitä ei täysin tunneta. Jäätiköitymiseen vaikuttavat muutokset maan kiertoradassa, mannerten sijainti maapallolla, pinnanmuodot ja vuortenpoimutus.

Ihmisen voimistama kasvihuoneilmiö

Ihminen on voimistanut kasvihuoneilmiötä vapauttamalla ilmakehään runsaasti kasvihuonekaasuja. Näistä merkittävämmät ovat hiilidioksidi, metaani, otsoni, dityppioksidi ja monet teollisesti tuotetut kemikaalit kuten hiilivedyt sekä fluori- ja bromiyhdisteet. Myös vesihöyry on voimakas kasvihuonekaasu, mutta sen määrään ilmakehässä ihminen ei suoraan vaikuta.
    Ilmastomalleilla on ennustettu, että maapallon keskilämpötila nousee tällä vuosisadalla 1-6 astetta nykyisestä. Suuri vaihtelu väli johtuu ilmastomallien välisistä eroista ja siitä, ettei vielä tiedetä, onnistutaanko kasvihuonekaasujen päästöjä vähentämään nopeasti.
    Ilmastonmuutos vaikuttaa sademääriin ja sateiden jakautumiseen eri alueilla. Suuressa osassa maapalloa sademäärät lisääntyvät.