برای چند سالی گرمایش جهانی - گرم شدن تدریجی سطح کره زمین، اقیانوس‌ها و جو- موضوع مباحثاتی داغ در جامعه علمی بود.
اما امروزه پژوهشگران اتفاق نظر دارند که گرمایش جهانی پدیده‌ای واقعی و ناشی از فعالیت انسانی، عمدتا مصرف سوخت‌های فسیلی که دی‌اکسیدکربن، متان و سایر گازهای گلخانه‌ای را به جو می‌فرستند، است. در واقع گزارش مفصلی که در 27 سپتامبر 2013 بوسیله "هیات بین‌دولتی تغییرات اقلیمی" (IPCC) منتشر شد بیانگر آن است که دانشمندان بیش از پیش درباره رابطه میان فعالیت‌های انسانی و گرمایش جهانی یقین پیدا کرده‌اند.
علاوه بر اینها گرمایش جهانی از هم اکنون اثراتی قابل‌سنجش بر سیاره ماه ایجاد کرده است:
افزایش میانگین درجه حرارت
یکی از فوری‌ترین و آشکارترین اثرات گرمایش جهانی افزایش درجه حرارت در سراسر جهان است. بر اساس گزارش "اداره ملی جوی و اقیانوسی آمریکا" (NOAA) میانگین درجه حرارت جهانی در طول 100 سال گذشته 0.8 درجه سلسیوس افزایش یافته است.
به گزارش NIOAA از 1895 که ثبت درجه حرارت هوا آغاز شده است، سال 2012 گرمترین سال در 48 ایالت آمریکا بوده است، و این سال در سطح جهان از لحاظ گرمترین سال‌ها در رتبه دهم قرار دارد، و 9 سال با بیشترین درجه حرارت از سال 2000 به بعد ثبت شده‌اند.
رویدادهای آب و هوایی شدید
دانشمندان دریافته‌اند که شمار و شدت رویدادهای آب و هوایی شدید - مانند درجه‌حرارت‌های بسیار بالا یا بسیار پایین بی‌سابقه، باران‌های شدید یا توفان‌های بزرگ- معیار کارآمدی برای تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی است.
شاخص رویدادهای شدید آب و هوایی آمریکا (CEI) در سال 1996 ایجاد شد تا چنین رویدادهایی را ردیابی کند. به گزارش NOAA شمار رویدادهای شدید آب و هوایی که در سوابق تاریخی که غیرمعمولترین رویدادها شمرده می‌شوند، در طول چهار دهه گذشته در حال افزایش بوده است.
دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که در سال‌های آینده نیز رویدادهای غیرمعمول آب و هوایی مانند امواج گرما، خشکسالی، کولاک‌ها و توفان‌ها با فراوانی و شدت بیشتری رخ دهند.
عوض شدن الگوهای آب و هوایی
مدل‌های آب و هوایی پیش‌بینی می‌کنند که گرمایش جهانی باعث خواهد شد که الگوهای اقلیمی در سراسر جهان دستخوش تغییرات قابل‌توجهی شوند. این تغییرات احتمالا شامل تغییرات عمده در الگوهای بادها، ریزش سالانه برف و باران و نوسانات فصلی درجه حرارت است.
و آنچنانکه "سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا" (EPA) می‌گوید از آنجایی که میزان گازهای گلخانه‌ای احتمالا برای سال‌ها بالا باقی خواهد ماند، انتظار می‌رود این تغییرات برای چندین دهه یا حتی بیشتر ادامه پیدا کند.
برای مثال در شمال شرق ایالت متحده، تغییرات آب و هوایی احتمالا باعث افزایش باران سالانه می‌شود، در حالیکه انتظار می‌رود در شمال غرب آمریکا در ساحل اقیانوس آرام میزان ریزش باران تابستانی کاهش یابد.
یخ و برف
به گزارش EPA از 1970 به بعد میزان پوشش برف در آمریکا به طور مداوم در حال کاهش بوده است، و میانگین درجه حرارت "پرمافراست" (خاکی درجه حرارت آن در حد یا پایین‌تر از دمای انجماد است) در حال افزایش بوده است.
یکی از آشکارترین اثرات گرمایش جهانی کاهش یخ‌های اقیانوس قطب شمال بوده است. دانشمندان در سال 2012 کمترین میزان پوشش یخ قطبی را ثبت کردند. اغلب تجزیه و تحلیل‌های پیش‌بینی می‌کنند که در طول چند سال آینده، اقیانوس قطبی در ماه‌های تابستان کاملا عاری از یخ خواهد شد.
پس‌نشستن یخچالی نیز یک اثر آشکار گرمایش جهانی است. برای مثال بر اساس گزارش سازمان زمین‌شناسی آمریکا فقط 25 یخچال بزرگتر از 25 جریب اکنون در پارک ملی یخچالی مونتانا یافت می‌شود، در حالیکه در گذشته در این پارک حدود 150 یخچال وجود داشت. روند مشابهی در مناطق یخچالی در سراسر جهان مشاهده می‌شود.
بالا آمدن سطح دریاها
با ذوب شدن یخ‌ها در مناطق قطب شمال و جنوب به همراه ذوب شدن پوشش یخی و یخچال‌ها در سراسر گرینلند، آمریکای شمالی و اروپا و آسیا انتظار می‌رود که سطح آب دریاها به طور قابل‌توجهی بالا بیاید. و در اغلب این موارد انسان‌ها مقصرند: در گزارش اخیر IPCC دانشمندان آب و هوا می‌گویند با میزان دست کم 95 درصد اطمینان دارند که انسان‌ها مسئول گرم شدن اقیانوس‌ها، ذوب شدن سریع یخ‌ها و بالا آمدن سطح آب دریاها، یعنی تغییراتی هستند که از دهه 1950 شروع به پدیدار شدن کرده‌اند.
بر اساس گزارش EPA سطح آب دریاها از سال 1870 تاکنون 20 سانتی‌متر بالا آمده است و انتظار می‌رود سرعت این بالا آمدن در سال‌های آینده افزایش یابد.
اگر روند کنونی ادامه یابد، بسیاری از مناطق ساحلی- جایی که حدود نیمی از جمعیت جهان در آن زندگی می‌کنند- به زیر آب خواهند رفت.
اسیدی شدن اقیانوس‌ها
با افزایش میزان دی‌اکسیدکربن جو، اقیانوس‌ها مقداری از این دی‌اکسیدکربن را جذب می‌کنند، و در نتیجه اسیدیته آب دریا افزایش می‌یابد. به گفته EPA از هنگام آغاز انقلاب صنعتی در ابتدای دهه 1700 تا کنون اسیدیته اقیانوس‌ها حدود 25 درصد افزایش یافته است.
از انجایی اسیدها باعث حل شدن کربنات کلسیم می‌شوند، اسیدی شدن بیشتر آب دریا اثرات زیانباری بر ارگانیسم‌هایی مانند مرجان‌ها، صدف‌ها، پلانکتون‌ها و نرم‌تنان دارد که غلاف‌های ساخته شده از کربنات کلسیم دارند.
اکر روند اسیدی‌شدن آب اقیانوس‌ها ادامه یابد، انتظار می‌رود که میزان آبسنگ‌های مرجانی به طور فزاینده‌ای در مناطقی که اکنون به فراوانی یافت می‌شوند، کاهش یابد.
اثرات بر گیاهان و حیوانات
انتظار می‌رود اثرات گرمایش جهانی بر اکوسیستم‌های کره زمین بسیار عمیق و گسترده باشد. به گزارش آکادمی ملی علوم آمریکا بسیاری از گونه‌های گیاهی و جانوری از هم اکنون با افزایش درجه حرارت گستره محیط زندگی‌شان را به سمت شمال یا به ارتفاعات بالاتر منتقل کرده‌اند.
به گزارش EPA به علاوه پرندگان و حشرات مهاجر اکنون چند روز یا چند هفته زودتر به مناطق تغذیه و آشیانه‌گذاری‌شان وارد می‌شوند.
درجه حرارت بالاتر همچنین گستره بسیاری از عوامل بیماری‌زا را که زمانی محدود به مناطق گرمسیری و نیمه‌گرمسیری بود اکنون باعث مرگ گونه‌های گیاهی و جانوری می‌شود که قبلا از این بیماری‌ها در امان بودند.
بر اساس گزارشی که در جورنال Nature Climate Change این اثر و سایر اثرات گرمایش جهانی اگر به حال خود رها شوند، احتمالا تا سال 2080 به ناپدیدشدن تا نیمی از گیاهان و یک سوم جانوران از گستره فعلی‌شان خواهد انجامید.
تاثیرات اجتماعی
همانقدر که تغییرات آب و هوایی بر دنیای طبیعی تاثیرگذار خواهد بود، پیش‌بینی می‌شود که تغییرات ایجاد شده در جامعه انسانی حتی مصیبت‌بارتر باشد.
احتمالا ضربه خردکننده‌ای به نظام‌های کشاورزی وارد خواهد شد: گرچه فصل‌های رویش در برخی از مناطق گسترش خواهد یافت، مجموعه تاثیرات خشکسالی، شرایط شدید آب و هوایی، نبود یخ‌های ذوب‌شوند، شمار بیشتر و تنوع حشرات آفت، پایین آمدن سطح آب در سفره‌های آب زیرزمینی و از دست رفتن زمین‌های قابل‌کشت می‌تواند باعث کاهش شدید محصولات کشاورزی و دامی در سراسر جهان شود.
این فقدان ایمنی غذایی به نوبه خود ممکن است باعث آشفتگی در بازارهای بین‌المللی غذا شود، و به بروز قحطی، آشوب‌های بر سر غذا، ناپایداری سیاسی و ناآرامی‌های داخلی در کشورها در سراسر جهان شود.
انتظار می‌رود اثرات گرمایش جهانی بر سلامت انسان نیز جدی باشد. انجمن پزشکی آمریکا گزارش کرده است که افزایش بیماری‌های منتقل‌شونده بوسیله پشه مانند مالاریا و تب دنگی، و نیز افزایش موارد بیماری‌های مزمن مانند آسم از هم اکنون شروع شده است، با بیشترین احتمال نتیجه مستقیم گرمایش جهانی است.
بسیاری از این تاثیرات پیش‌بینی‌شده نتیجه پژوهش‌های گسترده علمی و مدل‌های آب و هوایی بوده است، و این حقیقت که بسیاری از این اثرات از هم اکنون قابل مشاهده است، به اعتبار این پیش‌بینی‌ها درباره اثرات گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی می‌افزاید.
LiveScience