Klimatske promjene odnose se na postupno mijenjanje klime tijekom vremena. Klima predstavlja prosječne atmosferske uvjete tijekom dugog vremenskog razdoblja. To uključuje temperaturu, vjetar, oborine i druge čimbenike.
Klimatske promjene se uvijek događaju, ali moderne klimatske promjene uglavnom se odnose na nedavna povećanja temperatura koja su otkrivena od sredine 20. stoljeća. Prosječna globalna temperatura porasla je za oko 1,62 stupnja Farenheita od 19. stoljeća. Ovo povećanje temperature doprinosi topljenju ledenjaka i ledenih ploha u cijelom svijetu i zagrijavanju oceana, među ostalim pojavama. U posljednje vrijeme bilježi se i porast ekstremnih vremenskih pojava koji se također mogu odnositi na ove klimatske promjene.
Klimatske promjene uzrokovane su raznim čimbenicima. Ti čimbenici uključuju promjene u sastavu atmosfere, ciklusima Milankoviča i solarnoj aktivnosti.
Određeni plinovi, poput stakleničkih plinova, igraju važnu ulogu u regulaciji temperature. Na primjer, plinovi poput ugljičnog dioksida i metana poznati su po tome što zadržavaju toplinu u atmosferi. Kada se količina stakleničkih plinova u atmosferi značajno promijeni, to obično rezultira promjenom globalnih temperatura. Faze u Zemljinoj povijesti u kojima je došlo do povećanja ugljičnog dioksida i drugih plinova koji hvataju toplinu također su doživjeli porast globalne prosječne temperature. Čest prirodni izvor ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova je vulkanizam. duga razdoblja pojačanog vulkanstva zbog aktivnije tektonike ploča obično su toplija zbog povećanja stakleničkih plinova proizvedenih vulkanskim erupcijama.
U moderno doba, ljudska civilizacija proizvodi daleko više ugljičnog dioksida nego geološki izvori, zbog čega su ljudi glavni pokretači najznačajnijih klimatskih promjena koje se danas događaju.
Dok Zemlja i drugi planeti kruže oko Sunca, oni prolaze kroz male promjene kretanja i orijentacije. Tri glavne vrste promjena su precesija, promjene ukososti i promjene u obliku orbite ili ekscentričnosti. Precesija uključuje promjenu orijentacije Zemlje u odnosu na sunce. Oblik uključuje kut Zemljinog osovinskog nagiba. Promjene ovih faktora utječu na klimu. Na primjer, tijekom sjeverne zime, kada se sjeverna polutka naginje dalje od sunca, Zemlja je zapravo bliža suncu u svojoj orbiti nego što je to slučaj tijekom sjevernog ljeta kada se sjeverna hemisfera naginje prema suncu. To rezultira blažim blažim sjevernim zimama i ljetima te intenzivnijim južnim ljetima i zimama. To je zato što je trenutni oblik Zemljine orbite. U nekom trenutku oblik Zemljine orbite promijenit će se tako da to više nije slučaj. Bit će bliže tijekom sjevernog ljeta, a dalje tijekom sjeverne zime što će rezultirati težim sezonama na sjevernoj hemisferi. Također, kada bi Zemlja imala veći aksijalni nagib, recimo 30 stupnjeva, umjesto oko 23,5 stupnjeva, kontrast između godišnjih doba na obje hemisfere bio bi veći nego što je trenutno. Što je viši kut aksijalnog nagiba, ili što je kosa veća, veća je razlika između godišnjih doba. Učinci Milankovičevih ciklusa vidljivi su u geološkom zapisu.
Drugi fenomen koji utječe na klimu je aktivnost sunca ili sunčevo vrijeme. Sunčeva atmosfera proizvodi sunčeve zrake koji utječu na svemirsko vrijeme. Čini se da je učestalost ovih događaja povezana sa ciklusom sunčevih pjega od oko 11 godina tijekom kojih će broj sunčevih pjega na suncu redovito rasti i smanjivati se. Ovaj normalni 11-godišnji ciklus povremeno prekidaju dugačka privremena desetljeća, u kojima je malo sunčevih aktivnosti ili sunčevih pjega. Ova desetljetna razdoblja male aktivnosti povijesno su povezana s hladnim periodima na Zemlji. Poznati primjer je Maunder Minimum koji je započeo 1645. i trajao do 1715. Tijekom ove epohe, gotovo da nije bilo sunčevih aktivnosti na suncu. Ovo je razdoblje bilo i vrijeme ekstremne hladnoće u ionako hladnoj Maloj ledenoj dobi koja je trajala od 1300. do 1850.
Tijekom posljednjih nekoliko godina, aktivnost sunčevih pjega opada, što sugerira da ulazimo u novo razdoblje solarne energije koje bi moglo trajati 50 godina.
Moderne klimatske promjene nije najbolje objasniti promjenama solarne aktivnosti. To je zato što bi, prema nedavnim mjerenjima solarne aktivnosti, klima Zemlje trebala biti hladnija, a ne toplija ako je solarna aktivnost pokretački faktor modernih klimatskih promjena.
Promjena okoliša može se odnositi na različite čimbenike koji mijenjaju prirodno okruženje lokaliteta, regije ili planeta. Uzročnici promjena u okolišu uključuju atmosferske čimbenike, poput promjena atmosferske temperature, geološke faktore, poput erozije, vremenskih prilika i tektonizma, te biološke faktore, poput unošenja invazivnih vrsta.
Geologija igra važnu ulogu u okolišu. Najvažniji geološki čimbenici koji utječu na promjene u okolišu uključuju vulkanizam, eroziju i vremenske uvjete.
Vulkanizam unosi nove minerale u tlo, kao i plinove u atmosferu. Unošenje mineralnih hranjivih tvari u tlo jedan je od razloga zašto su vulkanska tla jedna od najplodnijih na svijetu. Vulkani također mogu promijeniti sastav atmosfere emitirajući plinove poput ugljičnog dioksida i sumpora.
Tektonika ploča uzrokuje vulkanizam. Također stvara planine i doline. Kada se planine formiraju tektonskim podizanjem, to mijenja gradijent padina i može povećati količinu erozije od vjetra i vode. Povećanje erozije povećava količinu sedimenata i hranjivih sastojaka koji ulaze u rijeke, doline i oceane. To može značajno utjecati na lokalno okruženje tijekom vremena. Promjena dostupnosti hranjivih sastojaka iz erozije mogla bi uzrokovati pomak u ekosustavu.
Unošenje novih organizama također može uzrokovati značajne promjene u okolišu. To uključuje invazivne vrste. Poznati slučaj bi bio božićni otok na kojem je uvođenje žutih ludih mrava dovelo do poremećaja lokalnog ekosustava i prijeti lokalnoj populaciji rakova. Drugi primjer je uvođenje argentinskih mrava u mjesta širom svijeta. Ovi mravi postaju glavni štetočine i stvaraju ozbiljne probleme domaćim populacijama mrava koji su vitalni za lokalne ekosustave. Ljudi su vjerojatno bili jedna od najutjecajnijih vrsta u moderno doba u oblikovanju okoliša i izazivanju promjena u okolišu. Ljudi su uzrok sve većeg masovnog izumiranja, smanjenja šuma širom svijeta i brzog rasta novog bioma, gradova.
Klimatske promjene i promjene okoliša imaju značajan utjecaj na život na ovoj planeti. Oboje su uglavnom uzrokovane ljudskom aktivnošću u moderno doba.
Iako postoje sličnosti između klimatskih i okolišnih promjena, postoje i važne razlike. Te razlike uključuju sljedeće.
Klimatske promjene odnose se na promjene u redovnim atmosferskim procesima u nekoj regiji. Na klimatske promjene ponajprije utječu promjene atmosferskog sastava, Milankovičevi ciklusi i promjene sunčeve aktivnosti. Suvremene klimatske promjene uključuju porast prosječne globalne temperature uslijed povećanja stakleničkih plinova u atmosferi u posljednjih nekoliko stotina godina zbog industrijalizacije. To je rezultiralo topljenjem ledenjaka, zagrijavanjem oceana i povećanjem ekstremnih vremenskih pojava, među ostalim učincima. Promjena okoliša odnosi se na promjenu prirodnih uvjeta u lokalima, regijama ili cijeloj planeti. Pokretači promjena okoliša uključuju atmosferske čimbenike, poput promjene atmosferske temperature, geološke faktore, poput vulkana, erozije i vremenskih prilika, te biološke čimbenike, poput invazivnih vrsta. Klimatske promjene i promjene okoliša slične su po tome što su obje značajne za život na planeti i oboje su uglavnom uzrokovane čovjekom u modernom razdoblju. Međutim, razlikuju se u tome što klimatske promjene uključuju prije svega atmosferske procese, dok promjena okoliša uključuje sve procese koji oblikuju okoliš. Klimatske promjene mogu se također smatrati potkategorijom promjena u okolišu. Nadalje, promjene u okolišu više su sadržane jer postoje oblici ekoloških promjena koje su ljudi ublažili, poput iscrpljivanja ozona, dok su antropogene klimatske promjene novi problem koji tek treba ublažiti. Takođe su ljudi samo značajan uzrok klimatskih promjena u posljednjih 100-200 godina, dok su ljudi glavni pokretači promjena u okolišu od porasta modernih ponašanja Homo sapiens prije nekih 100.000 godina.