Podnebne spremembe se nanašajo na postopno spreminjanje podnebja skozi čas. Podnebje predstavlja povprečne atmosferske pogoje v daljšem časovnem obdobju. To vključuje temperaturo, veter, padavine in druge dejavnike.
Podnebne spremembe se vedno pojavljajo, vendar se sodobne podnebne spremembe večinoma nanašajo na nedavna povišanja temperatur, ki so jih zaznali od sredine 20. stoletja. Globalna povprečna temperatura se je od 19. stoletja zvišala za približno 1,62 stopinje Fahrenheita. Povišanje temperature prispeva k taljenju ledenikov in ledenih ploskev po vsem svetu ter segrevanju oceanov med drugimi pojavi. V zadnjem času se je povečal tudi ekstremni vremenski dogodek, ki je lahko povezan tudi s temi podnebnimi spremembami.
Podnebne spremembe povzročajo različni dejavniki. Ti dejavniki vključujejo spremembe v sestavi atmosfere, cikle iz Milankoviča in sončno aktivnost.
Določeni plini, na primer toplogredni plini, igrajo pomembno vlogo pri uravnavanju temperature. Na primer plini, kot sta ogljikov dioksid in metan, so znani po tem, da lovijo toploto v atmosferi. Ko se količina toplogrednih plinov v ozračju bistveno spremeni, se to običajno spremeni v globalnih temperaturah. Faze v Zemljini zgodovini, kjer je prišlo do povečanja ogljikovega dioksida in drugih toplotnih lovilnih plinov, so se tudi povečale globalne povprečne temperature. Pogost naravni vir ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov je vulkanizem. daljša obdobja povečanega vulkanizma zaradi aktivnejše tektonike plošč so bila običajno toplejša zaradi povečanja toplogrednih plinov, ki nastanejo zaradi izbruhov vulkanov.
V sodobnem času človeška civilizacija proizvaja veliko več ogljikovega dioksida kot geološki viri, zaradi česar so ljudje glavni dejavniki najpomembnejših podnebnih sprememb, ki se dogajajo danes.
Ko Zemlja in drugi planeti krožijo proti soncu, se spreminjajo skozi gibanje in orientacijo. Tri glavne vrste sprememb so precesija, spremembe poševnosti in spremembe oblike orbite ali ekscentričnosti. Precesija vključuje spremembo orientacije Zemlje glede na sonce. Oblik vključuje koti osialnega nagiba Zemlje. Spremembe teh dejavnikov vplivajo na podnebje. Na primer, med severno zimo, ko se severna polobla nagne stran od sonca, je Zemlja v svoji orbiti v bližini bližje soncu kot v severnem poletju, ko se severna polobla nagiba proti soncu. Posledica tega so nekoliko blažje severne zime in poletja ter intenzivnejša južna poletja in zime. To je zato, ker je trenutna oblika Zemljine orbite. V nekem trenutku se bo oblika Zemljine orbite spremenila, tako da to ni več tako. Bližje bo med severnim poletjem in dlje med severno zimo, kar bo povzročilo resnejše letne čase na severni polobli. Tudi če bi imela Zemlja večji aksialni nagib, recimo 30 stopinj namesto približno 23,5 stopinj, bi bil kontrast med letnimi časi na obeh poloblah večji, kot je trenutno. Čim večji je kot osnega nagiba ali višja je poševnost, bolj intenzivna postane razlika med letnimi časi. Učinki ciklov Milankoviča so vidni v geološkem zapisu.
Drug pojav, ki vpliva na podnebje, je sončna aktivnost ali sončno vreme. Sončeva atmosfera ustvarja sončne žarke, ki vplivajo na vesoljsko vreme. Zdi se, da je pogostost teh dogodkov povezana s sončnim ciklom sončnih žarkov v približno 11 letih, v katerem se bo število sončnih pik na soncu redno povečalo in skrčilo. Ta običajni 11-letni cikel občasno prekinejo dolga vmesna, trajajoča desetletja, kjer je sončna pega malo ali nič. Ta desetletja dolga obdobja nizke aktivnosti so zgodovinsko povezana s hladnimi obdobji na Zemlji. Znan primer je minimum Maunder, ki se je začel leta 1645 in je trajal do 1715. V tej dobi skorajda ni bilo sončne aktivnosti. To obdobje je bilo tudi čas skrajnega mraza v že hladni Mali ledeni dobi, ki je trajala od 1300 do 1850.
V zadnjih nekaj letih se aktivnost sončnih pik zmanjšuje, kar kaže, da vstopamo v novo obdobje nizke sončne energije, ki bi lahko trajalo 50 let.
Sodobne podnebne spremembe najbolje ne pojasnjujejo s spremembami sončne aktivnosti. To je zato, ker naj bi po zadnjih meritvah sončne aktivnosti podnebje na Zemlji postajalo hladnejše, ne topleje, če je sončna aktivnost gonilni dejavnik sodobnih podnebnih sprememb.
Spremembe okolja se lahko nanašajo na različne dejavnike, ki spreminjajo naravno okolje kraja, regije ali planeta. Akterji sprememb okolja vključujejo atmosferske dejavnike, kot so spremembe atmosferske temperature, geološke dejavnike, kot so erozija, vremenske vplive in tektonizem, ter biološke dejavnike, kot je vnos invazivnih vrst.
Geologija igra pomembno vlogo v okolju. Najpomembnejši geološki dejavniki, ki vplivajo na spremembe okolja, vključujejo vulkanizem, erozijo in vremenske vplive.
Vulkanizem vnaša nove minerale v tla, pa tudi pline v ozračje. Vnos mineralnih hranil v tla je eden od razlogov, da so vulkanska tla med najbolj rodovitnimi na svetu. Vulkani lahko spremenijo tudi sestavo ozračja tako, da izpuščajo pline, kot sta ogljikov dioksid in žveplo.
Tektonika plošč povzroča vulkanizem. Ustvarja tudi gore in doline. Ko se gore oblikujejo s pomočjo tektonskega dviga, to spremeni naklon pobočij in lahko poveča količino erozije od vetra in vode. Povečanje erozije poveča količino usedlin in hranil, ki vstopajo v reke, doline in oceane. To lahko sčasoma pomembno vpliva na lokalno okolje. Sprememba razpoložljivosti hranil iz erozije lahko povzroči premik ekosistema.
Vnos novih organizmov lahko povzroči tudi znatne spremembe v okolju. Sem spadajo invazivne vrste. Znan primer bi bil božični otok, kjer je uvedba rumenih norih mravelj privedla do motenj lokalnega ekosistema in ogroža lokalno populacijo rakov. Drug primer je uvedba argentinskih mravelj v kraje po vsem svetu. Te mravlje postajajo glavni škodljivci in povzročajo resne težave domačim mravljam, ki so vitalne za lokalne ekosisteme. Ljudje so bili verjetno ena najvplivnejših vrst v sodobnem času pri oblikovanju okolja in povzročanju sprememb v okolju. Ljudje so vzrok za množično izumrtje, zmanjšanje gozdov po vsem svetu in hitro rast novega bioma, mest.
Podnebne spremembe in spremembe okolja pomembno vplivajo na življenje na tem planetu. Oba sta večinoma povzročena s človeško dejavnostjo v sodobnem času.
Čeprav obstajajo podobnosti med podnebnimi in okoljskimi spremembami, obstajajo tudi pomembne razlike. Te razlike vključujejo naslednje.
Podnebne spremembe se nanašajo na spremembe v rednih atmosferskih procesih v regiji. Na podnebne spremembe vplivajo predvsem spremembe sestave ozračja, cikli Milankoviča in spremembe sončne aktivnosti. Sodobne podnebne spremembe vključujejo zvišanje povprečne globalne temperature zaradi povečanja toplogrednih plinov v ozračju v zadnjih nekaj sto letih zaradi industrializacije. Posledica tega je bilo taljenje ledenikov, segrevanje oceana in povečanje ekstremnih vremenskih pojavov med drugimi učinki. Spremembe okolja se nanašajo na spreminjanje naravnih razmer v krajih, regijah ali celotnem planetu. Gonilniki sprememb v okolju vključujejo atmosferske dejavnike, kot so sprememba atmosferske temperature, geološke dejavnike, kot so vulkanizem, erozija in vremenske vplive, ter biološke dejavnike, kot so invazivne vrste. Podnebne spremembe in spremembe okolja so si podobne, saj sta obe pomembni za življenje na planetu in sta v sodobnem obdobju večinoma človeško povzročena. Vendar se razlikujejo po tem, da podnebne spremembe vključujejo predvsem atmosferske procese, medtem ko spremembe v okolju vključujejo vse procese, ki oblikujejo okolje. Podnebne spremembe okolja bi lahko obravnavale tudi podnebne spremembe. Poleg tega so okoljske spremembe bolj omejene, ker so ljudi, ki jih ljudje blažijo, na primer izčrpavanje ozona, medtem ko so antropogene podnebne spremembe nov problem, ki ga je treba še ublažiti. Prav tako so ljudje v zadnjih 100-200 letih le pomemben vzrok za podnebne spremembe, medtem ko so bili ljudje glavni dejavniki okoljskih sprememb od porasta moderno vedenja Homo sapiens pred nekaj 100.000 leti.