Biến đổi khí hậu đề cập đến sự thay đổi dần dần của khí hậu theo thời gian. Khí hậu đại diện cho điều kiện khí quyển trung bình trong một khoảng thời gian dài. Điều này bao gồm nhiệt độ, gió, lượng mưa và các yếu tố khác.
Biến đổi khí hậu luôn xảy ra, nhưng biến đổi khí hậu hiện đại chủ yếu đề cập đến sự gia tăng nhiệt độ gần đây đã được phát hiện từ giữa thế kỷ 20. Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 1,62 độ F kể từ thế kỷ 19. Sự gia tăng nhiệt độ này đang góp phần làm tan chảy sông băng và các tảng băng trên toàn thế giới và sự nóng lên của các đại dương trong số các hiện tượng khác. Gần đây, cũng có sự gia tăng các sự kiện thời tiết cực đoan cũng có thể liên quan đến sự thay đổi khí hậu này.
Biến đổi khí hậu được gây ra bởi một loạt các yếu tố. Những yếu tố này bao gồm những thay đổi trong thành phần khí quyển, chu kỳ Milankovitch và hoạt động của mặt trời.
Một số loại khí, như khí nhà kính, đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ. Các loại khí như carbon dioxide và metan, ví dụ, được biết đến với bẫy nhiệt trong khí quyển. Khi lượng khí nhà kính trong khí quyển thay đổi đáng kể, điều này thường dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ toàn cầu. Các giai đoạn trong lịch sử Trái đất nơi có sự gia tăng carbon dioxide và các loại khí bẫy nhiệt khác cũng trải qua sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu. Một nguồn tự nhiên phổ biến cho carbon dioxide và các khí nhà kính khác là núi lửa. thời gian dài của núi lửa tăng lên do kiến tạo mảng hoạt động mạnh hơn thường ấm hơn do sự gia tăng khí nhà kính được tạo ra bởi các vụ phun trào núi lửa.
Trong thời hiện đại, nền văn minh của loài người tạo ra lượng carbon dioxide nhiều hơn nhiều so với các nguồn địa chất, khiến con người trở thành động lực chính của sự thay đổi khí hậu quan trọng nhất xảy ra ngày nay.
Khi Trái đất và các hành tinh khác quay quanh mặt trời, chúng trải qua những thay đổi nhỏ về chuyển động và định hướng. Ba loại thay đổi chính là suy đoán, thay đổi độ xiên và thay đổi hình dạng quỹ đạo hoặc độ lệch tâm. Sự tiên đoán liên quan đến sự thay đổi hướng của Trái đất so với mặt trời. Độ xiên liên quan đến góc nghiêng của Trái đất. Những thay đổi trong các yếu tố này đều có ảnh hưởng đến khí hậu. Ví dụ, trong mùa đông phía bắc, khi bán cầu bắc nghiêng khỏi mặt trời, Trái đất thực sự gần mặt trời hơn trong quỹ đạo của nó so với mùa hè phía bắc khi bán cầu bắc nghiêng về phía mặt trời. Điều này dẫn đến mùa đông và mùa hè ở miền Bắc nhẹ hơn một chút và mùa đông và mùa đông ở miền Nam khốc liệt hơn. Điều này là do hình dạng hiện tại của quỹ đạo Trái đất. Tại một số điểm, hình dạng quỹ đạo của Trái đất sẽ thay đổi để điều này không còn xảy ra nữa. Nó sẽ gần hơn trong mùa hè phía bắc và xa hơn trong mùa đông phía bắc dẫn đến mùa nghiêm trọng hơn ở bán cầu bắc. Ngoài ra, nếu Trái đất có độ nghiêng dọc trục lớn hơn, giả sử 30 độ thay vì khoảng 23,5 độ, độ tương phản giữa các mùa ở cả hai bán cầu sẽ lớn hơn so với hiện tại. Góc nghiêng của trục càng cao hoặc độ xiên càng cao, sự khác biệt giữa các mùa càng trở nên mãnh liệt. Những ảnh hưởng của chu trình Milankovitch là rõ ràng trong hồ sơ địa chất.
Một hiện tượng khác ảnh hưởng đến khí hậu là hoạt động của mặt trời, hay thời tiết mặt trời. Bầu khí quyển của mặt trời tạo ra các ngọn lửa mặt trời có ảnh hưởng đến thời tiết không gian. Tần suất của những sự kiện này dường như được kết nối với chu kỳ vết đen mặt trời khoảng 11 năm, trong đó số lượng vết đen trên mặt trời sẽ phát triển và co lại thường xuyên. Chu kỳ 11 năm bình thường này đôi khi bị gián đoạn bởi một thời gian dài, kéo dài hàng thập kỷ, nơi có ít hoặc không có hoạt động của vết đen trên mặt trời. Những thời kỳ hoạt động thấp kéo dài hàng thập kỷ này có lịch sử gắn liền với thời kỳ lạnh giá trên Trái đất. Một ví dụ nổi tiếng là Tối thiểu Maunder bắt đầu vào năm 1645 và kéo dài đến năm 1715. Trong thời đại này, hầu như không có hoạt động của vết đen mặt trời trên mặt trời. Thời kỳ này cũng là thời kỳ cực kỳ lạnh lẽo trong Kỷ băng hà nhỏ vốn đã lạnh lẽo kéo dài từ năm 1300 đến năm 1850.
Trong vài năm qua, hoạt động của vết đen mặt trời đã đi xuống, cho thấy chúng ta đang bước vào thời kỳ thấp mặt trời mới có thể kéo dài 50 năm.
Thay đổi khí hậu hiện đại không được giải thích tốt nhất bởi những thay đổi trong hoạt động của mặt trời. Điều này là do, theo các phép đo gần đây về hoạt động của mặt trời, khí hậu Trái đất sẽ trở nên lạnh hơn không ấm hơn nếu hoạt động của mặt trời là yếu tố thúc đẩy sự thay đổi khí hậu hiện đại.
Thay đổi môi trường có thể đề cập đến một loạt các yếu tố làm thay đổi môi trường tự nhiên của một địa phương, khu vực hoặc hành tinh. Các tác nhân thay đổi môi trường bao gồm các yếu tố khí quyển, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ khí quyển, các yếu tố địa chất, như xói mòn, phong hóa và kiến tạo, và các yếu tố sinh học, chẳng hạn như giới thiệu các loài xâm lấn.
Địa chất đóng vai trò quan trọng trong môi trường. Các yếu tố địa chất quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự thay đổi môi trường bao gồm núi lửa, xói mòn và phong hóa.
Núi lửa đưa khoáng chất mới vào đất cũng như khí vào khí quyển. Việc đưa các chất dinh dưỡng khoáng vào đất là một lý do tại sao đất núi lửa là một trong những nơi màu mỡ nhất trên thế giới. Núi lửa cũng có thể thay đổi thành phần của khí quyển bằng cách phát ra các loại khí như carbon dioxide và lưu huỳnh.
Mảng kiến tạo gây ra núi lửa. Nó cũng tạo ra núi và thung lũng. Khi các ngọn núi được hình thành thông qua việc nâng cao kiến tạo, điều này làm thay đổi độ dốc của dốc và có thể làm tăng lượng xói mòn từ gió và nước. Sự gia tăng xói mòn làm tăng lượng trầm tích và các chất dinh dưỡng xâm nhập vào sông, thung lũng và đại dương. Điều này có thể có ảnh hưởng đáng kể đến môi trường địa phương theo thời gian. Sự thay đổi về lượng dinh dưỡng có sẵn từ xói mòn có thể gây ra sự thay đổi trong hệ sinh thái.
Giới thiệu các sinh vật mới cũng có thể gây ra thay đổi đáng kể về môi trường. Điều này bao gồm các loài xâm lấn. Một trường hợp nổi tiếng sẽ là hòn đảo Giáng sinh nơi việc giới thiệu những con kiến điên màu vàng đã dẫn đến sự phá vỡ hệ sinh thái địa phương và đe dọa quần thể cua địa phương. Một ví dụ khác là việc giới thiệu kiến Argentina đến các nơi trên thế giới. Những con kiến này đang trở thành loài gây hại chính và đang gây ra những vấn đề nghiêm trọng cho quần thể kiến bản địa rất quan trọng đối với hệ sinh thái địa phương. Con người có lẽ là một trong những loài có ảnh hưởng nhất trong thời hiện đại trong việc định hình môi trường và gây ra sự thay đổi môi trường. Con người là nguyên nhân của sự tuyệt chủng hàng loạt ngày càng tăng, sự suy giảm rừng trên toàn thế giới và sự phát triển nhanh chóng của một quần xã sinh vật mới, các thành phố.
Biến đổi khí hậu và thay đổi môi trường đều có ảnh hưởng đáng kể đến sự sống trên hành tinh này. Cả hai cũng chủ yếu là do hoạt động của con người trong thời hiện đại..
Mặc dù có những điểm tương đồng giữa biến đổi khí hậu và biến đổi môi trường, nhưng cũng có những khác biệt quan trọng. Những khác biệt này bao gồm những điều sau đây.
Biến đổi khí hậu đề cập đến những thay đổi trong các quá trình khí quyển thường xuyên trong một khu vực. Biến đổi khí hậu bị ảnh hưởng chủ yếu bởi những thay đổi trong thành phần khí quyển, chu kỳ Milankovitch và thay đổi hoạt động của mặt trời. Biến đổi khí hậu hiện đại liên quan đến sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu do sự gia tăng khí nhà kính trong khí quyển trong vài trăm năm qua vì công nghiệp hóa. Nó đã dẫn đến sự tan chảy của sông băng, sự nóng lên của đại dương và sự gia tăng các sự kiện thời tiết khắc nghiệt giữa các hiệu ứng khác. Thay đổi môi trường đề cập đến sự thay đổi trong điều kiện tự nhiên ở các địa phương, khu vực hoặc toàn bộ hành tinh. Các tác nhân của thay đổi môi trường bao gồm các yếu tố khí quyển, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ khí quyển, các yếu tố địa chất, như núi lửa, xói mòn và thời tiết và các yếu tố sinh học, chẳng hạn như các loài xâm lấn. Biến đổi khí hậu và thay đổi môi trường tương tự nhau ở chỗ cả hai đều có ý nghĩa đối với sự sống trên hành tinh và cả hai đều chủ yếu do con người gây ra trong thời kỳ hiện đại. Tuy nhiên, chúng khác nhau ở chỗ sự thay đổi khí hậu chủ yếu liên quan đến các quá trình khí quyển, trong khi đó sự thay đổi môi trường liên quan đến tất cả các quá trình định hình môi trường. Biến đổi khí hậu cũng có thể được coi là một tiểu thể loại của biến đổi môi trường. Hơn nữa, thay đổi môi trường có nhiều hơn bởi vì có những hình thức thay đổi môi trường mà con người đã giảm thiểu, chẳng hạn như suy giảm tầng ozone, trong khi biến đổi khí hậu do con người gây ra là một vấn đề mới vẫn chưa được giảm nhẹ. Ngoài ra, con người chỉ là một nguyên nhân quan trọng của biến đổi khí hậu trong 100-200 năm qua, trong khi con người là động lực chính của thay đổi môi trường kể từ khi gia tăng hành vi hiện đại. Homo sapiens khoảng 100.000 năm trước.