Изменението на климата се отнася до постепенното изместване на климата във времето. Климатът представлява средните атмосферни условия за дълъг период от време. Това включва температура, вятър, валежи и други фактори.
Промените в климата се случват винаги, но съвременните климатични промени се отнасят най-вече до скорошното повишаване на температурите, което се открива от средата на 20 век. Средната глобална температура се е увеличила с около 1,62 градуса по Фаренхайт от 19-ти век. Това повишаване на температурата допринася за топенето на ледници и ледени покривки по целия свят и затоплянето на океаните сред другите явления. Напоследък се наблюдава и увеличение на екстремните метеорологични събития, които също могат да бъдат свързани с това изменение на климата.
Климатичните промени се причиняват от различни фактори. Тези фактори включват промени в атмосферния състав, цикли на Milankovitch и слънчева активност.
Определени газове, като парникови газове, играят важна роля за регулиране на температурата. Газове като въглероден диоксид и метан, например, са известни с това, че улавят топлината в атмосферата. Когато количеството на парниковите газове в атмосферата се промени значително, това обикновено води до промяна на глобалните температури. Фазите в историята на Земята, в които е имало увеличение на въглеродния диоксид и други топлинно улавящи газове, също преживяват повишаване на средната глобална температура. Често срещан природен източник на въглероден диоксид и други парникови газове е вулканизмът. дълги периоди на повишен вулканизъм поради по-активната тектоника на плочите обикновено са по-топли поради увеличаване на парниковите газове, произведени от вулканични изригвания.
В съвременните времена човешката цивилизация произвежда далеч повече въглероден диоксид, отколкото геоложки източници, което причинява хората да са основните двигатели на най-значимите промени в климата, настъпващи днес.
Докато Земята и другите планети обикалят около Слънцето, те преминават през леки промени в движението и ориентацията. Трите основни типа промяна са прецесия, промени в наклонението и промени във формата на орбитата или ексцентричност. Прецесията включва промяна в ориентацията на Земята спрямо слънцето. Всеобхватността включва ъгъла на аксиалния наклон на Земята. Промените в тези фактори оказват влияние върху климата. Например, през северната зима, когато северното полукълбо е наклонено далеч от слънцето, Земята всъщност е по-близо до слънцето в своята орбита, отколкото през северното лято, когато северното полукълбо е наклонено към слънцето. Това води до малко по-меки северни и летни зими и по-интензивни южни лета и зими. Това е така, защото сегашната форма на земната орбита. В един момент формата на земната орбита ще се промени, така че това вече не е така. Тя ще бъде по-близо през северното лято и по-далеч през северната зима, което ще доведе до по-тежки сезони в северното полукълбо. Освен това, ако Земята имаше по-голям аксиален наклон, да речем 30 градуса вместо около 23,5 градуса, контрастът между сезоните и в двете полукълба би бил по-голям, отколкото в момента. Колкото по-висок е ъгълът на аксиалния наклон или колкото по-висок е косата, толкова по-интензивна става разликата между сезоните. Ефектите от цикълите на Миланович са очевидни в геоложкия запис.
Друго явление, което влияе на климата, е активността на слънцето или слънчевото време. Слънчевата атмосфера произвежда слънчеви пламъци, които влияят върху космическото време. Изглежда честотата на тези събития е свързана със слънчевия цикъл на слънчевите петна от около 11 години, през който броят на слънчевите петна на слънцето ще расте и намалява редовно. Този нормален 11-годишен цикъл от време на време се прекъсва от дълги междинни, продължителни десетилетия, където има малко или никаква активност на слънчеви петна на слънцето. Тези десетилетия с ниска активност са исторически свързани със студени периоди на Земята. Известен пример е минимумът на Маундер, който започва през 1645 г. и продължава до 1715 г. През тази епоха почти не е имало активност на слънчеви петна на слънцето. Този период беше и време на силен студ във вече студената малка Ледена епоха, продължила от 1300 до 1850 година.
През последните няколко години активността на слънчевите петна намалява, което предполага, че навлизаме в нов период на слънчева енергия, който може да продължи 50 години.
Съвременните промени в климата не се обясняват най-добре с промените в слънчевата активност. Това е така, защото според последните измервания на слънчевата активност климатът на Земята трябва да става все по-студен, не по-топъл, ако слънчевата активност е движещият фактор в съвременните промени в климата.
Промяната в околната среда може да се отнася до различни фактори, които променят естествената среда на местност, регион или планета. Агентите за промяна в околната среда включват атмосферни фактори, като например промени в атмосферната температура, геоложки фактори, като ерозия, атмосферни влияния и тектонизъм, и биологични фактори, като въвеждане на инвазивни видове.
Геологията играе важна роля в околната среда. Най-важните геоложки фактори, влияещи върху промените в околната среда, включват вулканизъм, ерозия и атмосферни влияния.
Вулканизмът въвежда нови минерали в почвата, както и газове в атмосферата. Въвеждането на минерални хранителни вещества в почвата е една от причините вулканичните почви да са сред най-плодородните в света. Вулканите също могат да променят състава на атмосферата, като отделят газове като въглероден диоксид и сяра.
Тектониката на плочите предизвиква вулканизъм. Освен това създава планини и долини. Когато планините се формират чрез тектонично издигане, това променя градиента на склоновете и може да увеличи количеството на ерозия от вятър и вода. Увеличаването на ерозията увеличава количеството на утайката и хранителните вещества, които влизат в реки, долини и океани. Това може да има значителен ефект върху местната среда във времето. Промяната в наличността на хранителни вещества от ерозията може да доведе до промяна в екосистемата.
Въвеждането на нови организми също може да причини значителни промени в околната среда. Това включва инвазивни видове. Известен случай би бил Коледен остров, където въвеждането на жълти луди мравки доведе до нарушаване на местната екосистема и заплашва местното население на раци. Друг пример е въвеждането на аржентински мравки на места по цял свят. Тези мравки се превръщат в основни вредители и създават сериозни проблеми за местните мравки популации, които са жизненоважни за местните екосистеми. Хората вероятно са били един от най-влиятелните видове в съвременните времена при оформянето на околната среда и причиняването на промени в околната среда. Хората са причина за нарастващото масово изчезване, намаляването на горите в световен мащаб и бързия растеж на нов биом, градове.
Промените в климата и промените в околната среда имат съществен ефект върху живота на тази планета. Те също са причинени най-вече от човешката дейност в съвременността.
Въпреки че има сходства между изменението на климата и промените в околната среда, има и важни разлики. Тези различия включват следното.
Изменението на климата се отнася до промените в редовните атмосферни процеси в даден регион. Изменението на климата се влияе предимно от промените в атмосферния състав, цикли на Миланович и промените в слънчевата активност. Съвременните климатични промени включват покачване на средната глобална температура поради увеличаването на парниковите газове в атмосферата през последните няколкостотин години заради индустриализацията. Това доведе до топене на ледници, затопляне на океана и увеличаване на екстремните метеорологични събития, наред с други ефекти. Промяната в околната среда се отнася до изместване на естествените условия в местности, региони или цялата планета. Двигателите на промените в околната среда включват атмосферни фактори, като промяна в атмосферната температура, геоложки фактори, като вулканизъм, ерозия и атмосферни влияния, и биологични фактори, като инвазивни видове. Климатичните промени и промените в околната среда са сходни по това, че и двамата са важни за живота на планетата и двамата са предимно хора, причинени в съвременния период. Те обаче се различават по това, че изменението на климата включва предимно атмосферни процеси, докато промяната в околната среда включва всички процеси, които оформят околната среда. Изменението на климата също може да се счита за подкатегория на промените в околната среда. Освен това, промяната в околната среда е по-задържана, защото има форми на промяна в околната среда, които хората са смекчили, като изчерпване на озона, докато антропогенните промени в климата са нов проблем, който тепърва трябва да бъде смекчен. Освен това, хората са били само съществена причина за изменението на климата през последните 100-200 години, докато хората са били основни двигатели на промените в околната среда след възхода на модерно поведенчески Homo sapiens преди около 100 000 години.