İklim değişikliği

Daha geniş anlamda iklim değişikliği, Dünya'nın iklimindeki önceki uzun vadeli değişiklikleri de içerir. Küresel ortalama sıcaklıktaki mevcut artış, önceki değişikliklerden daha hızlıdır ve esas olarak insanların fosil yakıtları yakmasından kaynaklanmaktadır. Fosil yakıt kullanımı, ormansızlaşma ve bazı tarımsal ve endüstriyel uygulamalar, başta karbondioksit ve metan olmak üzere sera gazlarını artırmaktadır. Sera gazları, Dünya'nın güneş ışığından ısındıktan sonra yaydığı ısının bir kısmını emer. Bu gazların daha büyük miktarları Dünya'nın alt atmosferinde daha fazla ısı tutarak küresel ısınmaya neden olur.

İklim değişikliği nedeniyle çöller genişlerken, sıcak hava dalgaları ve orman yangınları daha yaygın hale gelmektedir. Kuzey Kutbu'nda artan ısınma donmuş toprakların erimesine, buzulların geri çekilmesine ve deniz buzu kaybına katkıda bulundu. Daha yüksek sıcaklıklar aynı zamanda daha yoğun fırtınalara, kuraklıklara ve diğer aşırı hava koşullarına neden olmaktadır. Dağlarda, mercan resiflerinde ve Kuzey Kutbu'nda yaşanan hızlı çevresel değişim, birçok canlı türünün yer değiştirmesine ya da neslinin tükenmesine neden olmaktadır. Gelecekteki ısınmayı en aza indirme çabaları başarılı olsa bile, bazı etkiler yüzyıllar boyunca devam edecektir. Bunlar arasında okyanus ısınması, okyanus asitlenmesi ve deniz seviyesinin yükselmesi yer almaktadır.

İklim değişikliği insanları gıda ve su kıtlığı, artan seller, aşırı sıcaklar, daha fazla hastalık ve ekonomik kayıplarla tehdit etmektedir. İnsan göçü ve çatışmalar da bunun bir sonucu olabilir. Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) iklim değişikliğini 21. yüzyılda küresel sağlığa yönelik en büyük tehdit olarak nitelendirmektedir. Toplumlar, kıyı şeridinin korunması veya klimaya erişimin genişletilmesi gibi çabalarla iklim değişikliğine uyum sağlayabilir, ancak bazı etkiler kaçınılmazdır. Yoksul ülkeler küresel emisyonların küçük bir kısmından sorumludur, ancak uyum sağlama konusunda en az yeteneğe sahiptirler ve iklim değişikliğine karşı en savunmasız durumdadırlar.

İklim değişikliğinin birçok etkisi, mevcut 1,2 °C (2,2 °F) ısınma seviyesinde zaten hissedilmektedir. Ek ısınma bu etkileri arttıracak ve Grönland buz tabakasının erimesi gibi devrilme noktalarını tetikleyebilecektir. 2015 Paris Anlaşması kapsamında, ülkeler toplu olarak ısınmayı "2 °C'nin oldukça altında" tutmayı kabul etmiştir. Bununla birlikte, Anlaşma kapsamında verilen taahhütlerle, küresel ısınma yüzyılın sonuna kadar yaklaşık 2,7 °C'ye (4,9 °F) ulaşacaktır. Isınmanın 1.5 °C ile sınırlandırılması, 2030 yılına kadar emisyonların yarıya indirilmesini ve 2050 yılına kadar net sıfır emisyona ulaşılmasını gerektirecektir.

Emisyonların azaltılması, fosil yakıtların yakılması yerine düşük karbonlu kaynaklardan elektrik üretilmesini gerektirmektedir. Bu değişim, kömür ve doğalgazla çalışan enerji santrallerinin aşamalı olarak kapatılmasını, rüzgar, güneş ve diğer yenilenebilir enerji türlerinin kullanımının büyük ölçüde artırılmasını ve enerji kullanımının azaltılmasını içermektedir. Karbon emisyonu olmayan kaynaklardan üretilen elektriğin, ulaşıma güç sağlamak, binaları ısıtmak ve endüstriyel tesisleri işletmek için fosil yakıtların yerini alması gerekecektir. Karbon, örneğin orman örtüsünün artırılması ve topraktaki karbonu yakalayan yöntemlerle tarım yapılması yoluyla da atmosferden uzaklaştırılabilir.

1980'lerden önce, artan sera gazlarının ısınma etkisinin hava kirliliğindeki partiküllerin soğutma etkisinden daha güçlü olup olmadığı net değilken, bilim insanları iklim üzerindeki insan etkilerini ifade etmek için kasıtsız iklim değişikliği terimini kullandılar.

1980'lerde küresel ısınma ve iklim değişikliği terimleri daha yaygın hale geldi. Bu iki terim bazen birbirinin yerine kullanılsa da bilimsel olarak küresel ısınma yalnızca yüzeydeki ısınmanın artmasını ifade ederken, iklim değişikliği Dünya'nın iklim sisteminde meydana gelen değişikliklerin bütününü tanımlamaktadır. NASA iklim bilimcisi James Hansen'in 1988'de ABD Senatosunda verdiği ifadede bu terimi kullanmasının ardından, 1975 gibi erken bir tarihte kullanılan küresel ısınma daha popüler bir terim haline geldi. 2000'li yıllardan bu yana iklim değişikliği sözcüğünün kullanımı artmıştır. İklim değişikliği aynı zamanda daha geniş anlamda hem insan kaynaklı değişiklikleri hem de Dünya tarihi boyunca meydana gelen doğal değişiklikleri ifade edebilir.

Birden fazla bağımsız enstrümantal veri seti iklim sisteminin ısındığını göstermektedir. 2011-2020 on yılı, sanayi öncesi temel çizgiye (1850-1900) kıyasla ortalama 1,09 °C [0,95-1,20 °C] ısındı. Yüzey sıcaklıkları her on yılda yaklaşık 0,2 °C artmakta ve 2020 yılında sanayi öncesi dönemin 1,2 °C üzerinde bir sıcaklığa ulaşmaktadır. 1950'den bu yana soğuk gün ve gecelerin sayısı azalmış, sıcak gün ve gecelerin sayısı ise artmıştır.

18'inci yüzyıl ile 19'uncu yüzyılın ortaları arasında çok az net ısınma olmuştur. Bu döneme ait iklim bilgileri, ağaçlar ve buz çekirdekleri gibi iklim vekillerinden gelmektedir. Termometre kayıtları 1850 civarında küresel kapsam sağlamaya başlamıştır. Orta Çağ İklim Anomalisi ve Küçük Buz Çağı gibi tarihsel ısınma ve soğuma modelleri, farklı bölgelerde aynı zamanda meydana gelmemiştir. Sıcaklıklar, sınırlı sayıda bölgede 20. yüzyılın sonlarındaki kadar yüksek seviyelere ulaşmış olabilir. Paleosen-Eosen Termal Maksimum gibi tarih öncesi küresel ısınma dönemleri olmuştur. Ancak, sıcaklık ve CO2 konsantrasyonlarındaki modern gözlemlenen artış o kadar hızlı olmuştur ki Dünya tarihindeki ani jeofiziksel olaylar bile mevcut oranlara yaklaşmamaktadır.

Hava sıcaklığı ölçümlerinden elde edilen ısınma kanıtları, çok çeşitli diğer gözlemlerle de desteklenmektedir. Örneğin, şiddetli yağışların sıklığında ve yoğunluğunda artış, kar ve kara buzlarının erimesi ve atmosferik nemin artması gibi doğal su döngüsündeki değişiklikler tahmin edilmiş ve gözlemlenmiştir. Flora ve fauna da ısınma ile tutarlı bir şekilde davranmaktadır; örneğin bitkiler ilkbaharda daha erken çiçek açmaktadır. Bir diğer önemli gösterge de üst atmosferin soğumasıdır; bu da sera gazlarının ısıyı Dünya yüzeyinin yakınında hapsettiğini ve uzaya yayılmasını engellediğini göstermektedir.

Dünyanın bölgeleri farklı oranlarda ısınmaktadır. Bu örüntü sera gazlarının nereden salındığından bağımsızdır, çünkü gazlar gezegen boyunca yayılacak kadar uzun süre kalmaktadır. Sanayi öncesi dönemden bu yana, kara bölgelerindeki ortalama yüzey sıcaklığı, küresel ortalama yüzey sıcaklığından neredeyse iki kat daha hızlı artmıştır. Bunun nedeni okyanusların daha büyük ısı kapasitesi ve okyanusların buharlaşma yoluyla daha fazla ısı kaybetmesidir. Küresel iklim sistemindeki termal enerji en azından 1970'ten bu yana sadece kısa süreli duraklamalarla artmış ve bu ekstra enerjinin %90'ından fazlası okyanuslarda depolanmıştır. Geri kalanı ise atmosferi ve kıtaları ısıtmış ve buzları eritmiştir.

Kuzey yarımküre ve Kuzey Kutbu, Güney Kutbu ve Güney yarımküreye kıyasla çok daha hızlı ısınmıştır. Kuzey yarımküre sadece çok daha fazla karaya değil, aynı zamanda daha fazla mevsimsel kar örtüsüne ve deniz buzuna sahiptir. Bu yüzeyler, buzlar eridikten sonra çok fazla ışık yansıtmaktan karanlık olmaya geçtikçe, daha fazla ısı emmeye başlarlar. Kar ve buz üzerindeki yerel siyah karbon birikintileri de Arktik ısınmaya katkıda bulunur. Kuzey Kutbu'ndaki sıcaklıklar dünyanın geri kalanına göre iki kattan fazla artmaktadır. Kuzey Kutbu'ndaki buzulların ve buz tabakalarının erimesi, zayıflamış bir Körfez Akıntısı da dahil olmak üzere okyanus dolaşımını bozarak iklimi daha da değiştirmektedir.

İklim sistemi kendi içinde yıllarca (El Niño-Güney Salınımı (ENSO) gibi), on yıllarca ve hatta yüzyıllarca sürebilen çeşitli döngüler yaşar. Diğer değişiklikler, iklim sistemine "dışsal" olan, ancak her zaman Dünya'nın dışında olmayan bir enerji dengesizliğinden kaynaklanır. Dışsal zorlamalara örnek olarak sera gazlarının konsantrasyonlarındaki değişiklikler, güneş parlaklığı, volkanik patlamalar ve Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesindeki değişimler verilebilir.

İklim değişikliğine insan katkısını belirlemek için, bilinen iç iklim değişkenliği ve doğal dış etkenlerin elenmesi gerekir. Temel bir yaklaşım, tüm potansiyel nedenler için benzersiz "parmak izleri" belirlemek ve ardından bu parmak izlerini gözlemlenen iklim değişikliği modelleriyle karşılaştırmaktır. Örneğin, güneş zorlaması ana bir neden olarak elenebilir. Parmak izi tüm atmosferde ısınma şeklinde olacaktır. Ancak, sera gazı zorlamasıyla tutarlı olarak sadece alt atmosfer ısınmıştır. Son iklim değişikliğine yapılan atıflar, ana etkenin yüksek sera gazları olduğunu, aerosollerin ise azaltıcı bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir.

Sera gazları güneş ışığına karşı şeffaftır ve böylece güneş ışığının atmosferden geçerek Dünya yüzeyini ısıtmasına izin verir. Dünya bunu ısı olarak yayar ve sera gazları bunun bir kısmını emer. Bu emilim, ısının uzaya kaçma hızını yavaşlatarak ısıyı Dünya yüzeyinin yakınında hapseder ve zamanla ısınmasına sebep olur. Sanayi Devrimi'nden önce, doğal olarak oluşan sera gazı miktarları, yüzeye yakın havanın, yokluklarında olacağından yaklaşık 33 °C daha sıcak olmasına neden olmuştur. Su buharı (~%50) ve bulutlar (~%25) sera etkisine en büyük katkıda bulunanlar olmakla birlikte, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak artarlar ve bu nedenle geri beslemedirler. Öte yandan, CO2 (~%20), troposferik ozon, CFC'ler ve nitröz oksit gibi gazların konsantrasyonları sıcaklığa bağlı değildir ve bu nedenle dış zorlayıcılardır.

Sanayi Devrimi'nden bu yana insan faaliyetleri, özellikle de fosil yakıtların (kömür, petrol ve doğalgaz) çıkarılması ve yakılması, atmosferdeki sera gazı miktarını artırarak radyatif bir dengesizliğe yol açmıştır. 2019 yılında, CO2 ve metan konsantrasyonları 1750 yılından bu yana sırasıyla yaklaşık %48 ve %160 oranında artmıştır. Bu CO2 seviyeleri, son 2 milyon yıl boyunca herhangi bir zamanda olduğundan daha yüksektir. Metan konsantrasyonları ise son 800.000 yılda olduğundan çok daha yüksektir.

Küresel insan kaynaklı sera gazı emisyonları 2019 yılında 59 milyar ton CO2'ye eşdeğerdi. Bu emisyonların %75'ini CO2, %18'ini metan, %4'ünü nitröz oksit ve %2'sini florlu gazlar oluşturmuştur. CO2 emisyonları temel olarak ulaşım, üretim, ısınma ve elektrik için enerji sağlamak üzere fosil yakıtların yakılmasından kaynaklanmaktadır. Ek CO2 emisyonları ormansızlaşmadan ve çimento, çelik, alüminyum ve gübre yapımındaki kimyasal reaksiyonlar sonucu açığa çıkan CO2'yi de içeren endüstriyel süreçlerden kaynaklanmaktadır. Metan emisyonları hayvancılık, gübre, pirinç ekimi, çöp sahaları, atık su ve kömür madenciliğinin yanı sıra petrol ve gaz çıkarımından kaynaklanmaktadır. Nitröz oksit emisyonları büyük ölçüde gübrenin mikrobiyal ayrışmasından kaynaklanmaktadır.

Ormansızlaşmanın sera gazı emisyonlarına katkısına rağmen, Dünya'nın kara yüzeyi, özellikle de ormanları, CO2 için önemli bir karbon yutağı olmaya devam etmektedir. Toprakta karbon fiksasyonu ve fotosentez gibi kara yüzeyi yutak süreçleri, yıllık küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık %29'unu ortadan kaldırmaktadır. Okyanus da iki aşamalı bir süreçle önemli bir karbon yutağı olarak hizmet vermektedir. İlk olarak, CO2 yüzey suyunda çözülür. Daha sonra, okyanusun devridaim sirkülasyonu onu okyanusun derinliklerine dağıtır ve burada karbon döngüsünün bir parçası olarak zaman içinde birikir. Son yirmi yılda, dünya okyanusları salınan CO2'nin %20 ile 30'unu emmiştir.

Aerosoller şeklindeki hava kirliliği iklimi büyük ölçekte etkilemektedir. Aerosoller güneş radyasyonunu dağıtır ve emer. 1961'den 1990'a kadar, Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığı miktarında kademeli bir azalma gözlemlenmiştir. Halk arasında küresel karartma olarak bilinen bu olgu, toz, kirlilik ve biyoyakıtlar ile fosil yakıtların yanması sonucu oluşan aerosollere bağlanmaktadır. Küresel olarak aerosoller, kirlilik kontrolleri nedeniyle 1990'dan bu yana azalmaktadır, yani artık sera gazı ısınmasını çok fazla maskelememektedir.

Aerosollerin Dünya'nın radyasyon bütçesi üzerinde dolaylı etkileri de vardır. Sülfat aerosolleri bulut yoğunlaşma çekirdekleri olarak hareket eder ve daha fazla ve daha küçük bulut damlacıklarına sahip bulutlara yol açar. Bu bulutlar güneş radyasyonunu daha az sayıda ve daha büyük damlacıklara sahip bulutlardan daha verimli bir şekilde yansıtır. Ayrıca yağmur damlalarının büyümesini azaltarak bulutların gelen güneş ışığını daha yansıtıcı hale gelmesini sağlarlar. Aerosollerin dolaylı etkileri, ışınımsal zorlamadaki en büyük belirsizliktir.

Aerosoller tipik olarak güneş ışığını yansıtarak küresel ısınmayı sınırlarken, kar veya buz üzerine düşen kurumdaki siyah karbon küresel ısınmaya katkıda bulunabilir. Bu sadece güneş ışığının emilimini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda erimeyi ve deniz seviyesinin yükselmesini de arttırır. Kuzey Kutbu'ndaki yeni siyah karbon birikintilerinin sınırlandırılması, küresel ısınmayı 2050 yılına kadar 0,2 °C azaltabilir.

İnsanlar Dünya'nın yüzeyini esas olarak daha fazla tarım arazisi yaratmak için değiştirmektedirler. Günümüzde tarım, Dünya'nın kara alanının %34'ünü kaplarken, %26'sı ormanlardan, %30'u ise yaşanamaz alanlardan (buzullar, çöller vb.) oluşmaktadır. Ormanlık arazi miktarı azalmaya devam etmektedir ve bu da küresel ısınmaya neden olan başlıca arazi kullanım değişikliğidir. Ormansızlaşma, yok edildiklerinde ağaçlarda bulunan CO2'yi serbest bırakır, ayrıca bu ağaçların gelecekte daha fazla CO2 emmesini engeller. Ormansızlaşmanın başlıca nedenleri şunlardır: ormandan sığır eti ve palmiye yağı gibi ürünler üreten tarım arazisine kalıcı arazi kullanım değişikliği (%27), ormancılık/orman ürünleri üretmek için tomrukçuluk (%26), kısa süreli değişken tarım (%24) ve orman yangınları (%23).

Bir bölgedeki bitki örtüsünün türü yerel sıcaklığı etkiler. Güneş ışığının ne kadarının uzaya geri yansıdığını (albedo) ve buharlaşma yoluyla ne kadar ısı kaybedildiğini etkiler. Örneğin, koyu renkli bir ormandan otlaklara geçiş, yüzeyi daha açık hale getirerek güneş ışığını daha fazla yansıtmasına neden olur. Ormansızlaşma, bulutları etkileyen kimyasal bileşiklerin salınımını ve rüzgar düzenlerini değiştirerek de sıcaklıkları etkileyebilir. Tropik ve ılıman bölgelerde net etki önemli ölçüde ısınma yaratırken, kutuplara yakın enlemlerde albedo kazancı (ormanın yerini kar örtüsü aldığından) soğutma etkisine yol açar. Küresel olarak, bu etkilerin yüzey albedosundaki artışın hakim olduğu hafif bir soğumaya yol açtığı tahmin edilmektedir.

Güneş Dünya'nın birincil enerji kaynağı olduğundan, gelen güneş ışığındaki değişiklikler iklim sistemini doğrudan etkilemektedir. Güneş ışınımı uydular tarafından doğrudan ölçülmüştür ve 1600'lerin başından itibaren dolaylı ölçümler mevcuttur. Dünya'ya ulaşan Güneş enerjisi miktarında bir artış eğilimi görülmemiştir.

Patlayıcı volkanik püskürmeler, endüstriyel çağdaki en büyük doğal zorlamayı temsil etmektedir. Patlama yeterince güçlü olduğunda (kükürt dioksit stratosfere ulaştığında), güneş ışığı birkaç yıl boyunca kısmen engellenebilir. Sıcaklık sinyali yaklaşık iki kat daha uzun sürer. Sanayi çağında, volkanik faaliyetlerin küresel sıcaklık eğilimleri üzerinde ihmal edilebilir etkileri olmuştur. Günümüzdeki volkanik CO2 emisyonları, mevcut antropojenik CO2 emisyonlarının %1'inden daha azına eşdeğerdir.

Fiziksel iklim modelleri, sadece güneş enerjisi ve volkanik faaliyetlerdeki değişimleri dikkate aldıklarında, son yıllarda gözlemlenen hızlı ısınmayı yeniden üretememektedir. Sera gazlarının küresel ısınmaya neden olduğuna dair daha fazla kanıt, alt atmosferin (troposfer) ısındığını ve üst atmosferin (stratosfer) soğuduğunu gösteren ölçümlerden gelmektedir. Eğer gözlemlenen ısınmadan güneşteki değişimler sorumlu olsaydı, troposfer ve stratosferin her ikisinin de ısınması gerekirdi.

İklim sisteminin bir başlangıç zorlamasına tepkisi geri beslemelerle değiştirilir: "kendi kendini güçlendiren" veya "pozitif" geri beslemelerle artırılır ve "dengeleyici" veya "negatif" geri beslemelerle azaltılır. Başlıca güçlendirici geri beslemeler su buharı geri beslemesi, buz-albedo geri beslemesi ve bulutların net etkisidir. Birincil dengeleme mekanizması, Dünya yüzeyinin artan sıcaklığa tepki olarak uzaya daha fazla ısı yayması nedeniyle radyatif soğumadır. Sıcaklık geri bildirimlerine ek olarak, CO2'nin bitki büyümesi üzerindeki gübreleme etkisi gibi karbon döngüsünde de geri bildirimler vardır. Geri beslemeler konusundaki belirsizlik, farklı iklim modellerinin belirli bir emisyon miktarı için farklı büyüklüklerde ısınma öngörmesinin başlıca nedenidir.

Hava ısındıkça daha fazla nem tutabilir. Su buharı, güçlü bir sera gazı olarak atmosferdeki ısıyı tutar. Bulut örtüsü artarsa, daha fazla güneş ışığı uzaya geri yansıyacak ve gezegeni soğutacaktır. Bulutlar yükselir ve incelirse, bir yalıtkan görevi görerek aşağıdan gelen ısıyı geri yansıtır ve gezegeni ısıtır. Bulutların etkisi, geri bildirim belirsizliğinin en büyük kaynağıdır.

Bir diğer önemli geri bildirim ise Kuzey Kutbu'ndaki kar örtüsünün ve deniz buzunun azalmasıdır ki bu da Dünya yüzeyinin yansıtıcılığını azaltmaktadır. Güneş enerjisinin daha fazlası artık bu bölgelerde emilmekte ve Kuzey Kutbu'ndaki sıcaklık değişikliklerinin artmasına katkıda bulunmaktadır. Kutupsal amplifikasyon aynı zamanda permafrostu eriterek atmosfere metan ve CO2 salınımına neden olmaktadır. İklim değişikliği sulak alanlardan, deniz sistemlerinden ve tatlı su sistemlerinden metan salınımına da neden olabilir. Genel olarak, iklim geri bildirimlerinin giderek daha pozitif hale gelmesi beklenmektedir.

İnsan kaynaklı CO2 emisyonlarının yaklaşık yarısı kara bitkileri ve okyanuslar tarafından emilmiştir. Karada, yüksek CO2 ve uzayan büyüme mevsimi bitki büyümesini teşvik eder. İklim değişikliği, bitki büyümesini engelleyen kuraklıkları ve sıcak hava dalgalarını artırmakta, bu da bu karbon yutağının gelecekte büyümeye devam edip etmeyeceğini belirsiz hale getirmektedir. Topraklar büyük miktarlarda karbon içerir ve ısındıklarında bir kısmını serbest bırakabilirler. Okyanus tarafından daha fazla CO2 ve ısı emildikçe okyanus asitlenir, sirkülasyonu değişir ve fitoplanktonlar daha az karbon alarak okyanusun atmosferik karbonu emme hızını azaltır. Genel olarak, daha yüksek CO2 konsantrasyonlarında Dünya emisyonlarımızın daha az bir kısmını emecektir.

Bir iklim modeli, iklim sistemini etkileyen fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerin bir temsilidir. Modeller ayrıca Dünya'nın yörüngesindeki değişiklikler, Güneş'in aktivitesindeki tarihsel değişiklikler ve volkanik zorlama gibi doğal süreçleri de içerir. Modeller, iklim geri bildirimlerinin gücünü hesaba katarken gelecekteki emisyonların neden olacağı ısınma derecesini hesaplamak veya okyanusların dolaşımını, mevsimlerin yıllık döngüsünü ve kara yüzeyi ile atmosfer arasındaki karbon akışını yeniden üretmek ve tahmin etmek için kullanılır.

Modellerin fiziksel gerçekçiliği, çağdaş veya geçmiş iklimleri simüle etme yetenekleri incelenerek test edilir. Geçmiş modeller Kuzey Kutbu'nun büzülme oranını olduğundan az tahmin etmiş ve yağış artış oranını olduğundan az göstermiştir. Deniz seviyesinin 1990'dan bu yana yükselmesi eski modellerde düşük tahmin edilmiştir, ancak daha yeni modeller gözlemlerle iyi uyum göstermektedir. Amerika Birleşik Devletleri tarafından yayınlanan 2017 Ulusal İklim Değerlendirmesi, "iklim modellerinin hâlâ ilgili geri bildirim süreçlerini hafife alıyor veya kaçırıyor olabileceğini" belirtmektedir.

İklim modellerinin bir alt kümesi, basit bir fiziksel iklim modeline toplumsal faktörler eklemektedir. Bu modeller nüfus, ekonomik büyüme ve enerji kullanımının fiziksel iklimi nasıl etkilediğini ve onunla nasıl etkileşime girdiğini simüle eder. Bu bilgilerle, bu modeller gelecekteki sera gazı emisyonlarının senaryolarını üretebilir. Bu, daha sonra sera gazlarının atmosferik konsantrasyonlarının gelecekte nasıl değişebileceğini tahmin etmek için fiziksel iklim modelleri ve karbon döngüsü modelleri için girdi olarak kullanılır. Sosyoekonomik senaryo ve azaltım senaryosuna bağlı olarak, modeller 380 ila 1400 ppm arasında değişen atmosferik CO2 konsantrasyonları üretmektedir.

IPCC Altıncı Değerlendirme Raporu, çok düşük sera gazı emisyonları senaryosunda küresel ısınmanın 21. yüzyılın sonlarında 1.0 °C ile 1.8 °C'ye ulaşmasının çok muhtemel olduğunu öngörmektedir. Orta senaryoda küresel ısınma 2.1 °C ile 3.5 °C'ye, çok yüksek sera gazı emisyonları senaryosunda ise 3.3 °C ile 5.7 °C'ye ulaşacaktır. Bu projeksiyonlar, gözlemlerle birlikte iklim modellerine dayanmaktadır.

Kalan karbon bütçesi, karbon döngüsünün ve sera gazlarına karşı iklim duyarlılığının modellenmesiyle belirlenmektedir. IPCC'ye göre, 2018'den sonraki emisyonların 420 veya 570 gigaton CO2'yi aşmaması halinde küresel ısınma üçte iki ihtimalle 1.5 °C'nin altında tutulabilir. Bu da 10 ile 13 yıllık mevcut emisyonlara karşılık gelmektedir. Bütçe konusunda yüksek belirsizlikler bulunmaktadır. Örneğin, permafrost ve sulak alanlardan metan salınımı nedeniyle 100 gigaton CO2 daha az olabilir. Bununla birlikte, fosil yakıt kaynaklarının 21. yüzyılda karbon emisyonlarını sınırlandırmak için kıtlığa bel bağlanamayacak kadar bol olduğu açıktır.

İklim değişikliğinin çevresel etkileri geniş ve kapsamlı olup okyanusları, buzları ve hava durumunu etkilemektedir. Değişiklikler kademeli olarak veya hızla meydana gelebilir. Bu etkilere ilişkin kanıtlar, geçmişteki iklim değişikliğinin incelenmesinden, modellemelerden ve modern gözlemlerden elde edilmektedir. 1950'lerden bu yana, kuraklık ve sıcak hava dalgaları artan sıklıkta eş zamanlı olarak ortaya çıkmıştır. Hindistan ve Doğu Asya'da muson dönemindeki aşırı yağışlı veya kurak olaylar artmıştır. Kasırga ve tayfunların yağış oranı ve yoğunluğu muhtemelen artmakta ve iklim ısınmasına yanıt olarak coğrafi menzil muhtemelen kutba doğru genişlemektedir. Tropikal siklonların sıklığı iklim değişikliğinin bir sonucu olarak artmamıştır.

Küresel deniz seviyesi, buzulların erimesi, Grönland ve Antarktika'daki buz tabakalarının erimesi ve termal genleşmenin bir sonucu olarak yükselmektedir. 1993 ile 2020 yılları arasında yükselme zaman içinde artarak yılda ortalama 3,3 ± 0,3 mm oldu. IPCC, 21. yüzyıl boyunca, çok yüksek emisyon senaryosunda deniz seviyesinin 61–110 cm yükselebileceğini öngörmektedir. Artan okyanus sıcaklığı, Antarktika buzul çıkışlarını zayıflatmakta ve tehdit etmekte, buz tabakasının büyük ölçüde erimesi ve yüksek emisyonlar altında 2100 yılına kadar deniz seviyesinin 2 metre yükselmesi riskini doğurmaktadır.

İklim değişikliği Kuzey Kutbu'ndaki deniz buzunun onlarca yıl boyunca küçülmesine ve incelmesine yol açmıştır. Buzsuz yazların 1,5 °C derecelik ısınmada nadir görülmesi beklenirken, 2 °C'lik bir ısınma seviyesinde her üç ile on yılda bir görülmesi öngörülmektedir. Daha yüksek atmosferik CO2 konsantrasyonları okyanus kimyasında değişikliklere yol açmıştır. Çözünmüş CO2'deki artış okyanusların asitlenmesine neden olmaktadır. Buna ek olarak, oksijen daha sıcak suda daha az çözündüğü için oksijen seviyeleri düşmektedir. Okyanustaki ölü bölgeler, yani çok az oksijen bulunan bölgeler de genişlemektedir.

Daha yüksek küresel ısınma dereceleri, sıcaklıklar düşürülse bile belirli etkilerin artık önlenemeyeceği eşikler olan 'devrilme noktalarından' geçme riskini artırmaktadır. Örnek olarak Batı Antarktika ve Grönland buz tabakalarının çökmesi verilebilir. 1.5 ile 2 °C'lik bir sıcaklık artışı buz tabakalarının erimesine neden olabilir, ancak erimenin zaman ölçeği belirsizdir ve gelecekteki ısınmaya bağlıdır. Atlantik Meridyenel Devridaim Sirkülasyonu (AMOC) gibi bazı okyanus akıntılarının durması gibi bazı büyük ölçekli değişiklikler kısa bir zaman diliminde meydana gelebilir. Devrilme noktaları arasında Amazon yağmur ormanları ve mercan resifleri gibi ekosistemlerde geri dönüşü olmayan hasarlar da yer alabilir.

İklim değişikliğinin okyanuslar üzerindeki uzun vadeli etkileri arasında daha fazla buz erimesi, okyanus ısınması, deniz seviyesinin yükselmesi ve okyanus asitlenmesi yer almaktadır. Yüzyıllar ile binyıllar arasındaki zaman ölçeğinde, iklim değişikliğinin büyüklüğü öncelikle insan kaynaklı CO2 emisyonları tarafından belirlenecektir. Bunun nedeni CO2'in uzun atmosferik ömrüdür. Okyanus CO2 alımı, okyanus asitlenmesinin yüzlerce ile binlerce yıl devam etmesini sağlayacak kadar yavaştır. Bu emisyonların mevcut buzullar arası dönemi en az 100.000 yıl uzattığı tahmin edilmektedir. Deniz seviyesinin yükselmesi yüzyıllar boyunca devam edecek ve 2000 yıl sonra santigrat derece başına 2,3 metre (4,2 ft/°F) yükseleceği tahmin edilmektedir.

Son zamanlardaki ısınma, birçok karasal ve tatlı su türünü kutuplara ve daha yüksek rakımlara doğru itti. Daha yüksek atmosferik CO2 seviyeleri ve uzayan büyüme mevsimi küresel yeşillenme ile sonuçlandı. Ancak, sıcak hava dalgaları ve kuraklık bazı bölgelerde ekosistem verimliliğini azalttı. Bu karşıt etkilerin gelecekteki dengesi belirsizdir. İklim değişikliği, subtropik bölgelerdeki çöllerin genişlemesi gibi daha kuru iklim bölgelerinin genişlemesine katkıda bulundu. Küresel ısınmanın boyutu ve hızı, ekosistemlerde ani değişiklikleri daha olası hale getirmektedir. Genel olarak, iklim değişikliğinin birçok türün yok olmasıyla sonuçlanması beklenmektedir.

Okyanuslar karalardan daha yavaş ısınır, ancak okyanustaki bitkiler ve hayvanlar daha soğuk kutuplara doğru karadaki türlerden daha hızlı göç eder. Tıpkı karada olduğu gibi, iklim değişikliği nedeniyle okyanusta da sıcak hava dalgaları daha sık meydana gelmekte ve mercanlar, Laminariales ve deniz kuşları gibi çok çeşitli organizmalara zarar vermektedir. Okyanus asitlenmesi midye, sülükayaklılar ve mercanlar gibi deniz kireçlenmesi yapan organizmaların kabuk ve iskelet üretmesini zorlaştırmakta; sıcak hava dalgaları ise mercan resiflerini ağartmaktadır. İklim değişikliği ve ötrofikasyon nedeniyle artan zararlı alg patlamaları oksijen seviyelerini düşürmekte, besin ağlarını bozmakta ve deniz yaşamında büyük kayıplara neden olmaktadır. Kıyı ekosistemleri özellikle stres altındadır. Küresel sulak alanların neredeyse yarısı iklim değişikliği ve diğer insan etkileri nedeniyle yok olmuştur.

İklim değişikliğinin etkileri dünyanın her yerindeki insanları etkiliyor. Etkiler artık tüm kıtalarda ve okyanus bölgelerinde gözlemlenebilmekte olup, düşük enlemli, daha az gelişmiş bölgeler en büyük riskle karşı karşıyadır. Isınmanın devam etmesi, insanlar ve ekosistemler için potansiyel olarak "ciddi, yaygın ve geri döndürülemez etkilere" sahiptir. Risk eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır, ancak genellikle gelişmekte olan ve gelişmiş ülkelerdeki dezavantajlı insanlar için daha büyüktür.

DSÖ, iklim değişikliğini 21. yüzyılda küresel sağlığa yönelik en büyük tehdit olarak sınıflandırdı. Aşırı hava koşulları yaralanmalara ve can kayıplarına, mahsul kıtlığı ise yetersiz beslenmeye yol açmaktadır. Dang humması ve sıtma gibi çeşitli bulaşıcı hastalıklar daha sıcak bir iklimde daha kolay bulaşır. Küçük çocuklar gıda kıtlığına karşı en savunmasız olanlardır. Hem çocuklar hem de yaşlılar aşırı sıcaklara karşı savunmasızdırlar. Dünya Sağlık Örgütü, 2030 ve 2050 yılları arasında iklim değişikliğinin yılda yaklaşık 250.000 ek ölüme neden olacağını tahmin etmektedir. Yaşlılarda sıcağa maruz kalma, ishal, sıtma, dang, kıyı taşkınları ve çocukluk çağında yetersiz beslenmeden kaynaklanan ölümleri değerlendirdiler. Gıda bulunabilirliği ve kalitesindeki düşüşler nedeniyle 2050 yılına kadar yılda 500.000'den fazla yetişkin ölümü öngörülmektedir. 2100 yılına kadar, küresel nüfusun %50 ile %75'i aşırı sıcak ve nemin birleşik etkileri nedeniyle yaşamı tehdit eden iklim koşullarıyla karşı karşıya kalabilir.

İklim değişikliği gıda güvencesini de etkiliyor. İklim değişikliği 1981 ve 2010 yılları arasında mısır, buğday ve soya fasulyesinin küresel veriminde düşüşe neden oldu. Gelecekteki ısınma, başlıca ürünlerin küresel verimini daha da düşürebilir. Mahsul üretimi düşük enlemli ülkelerde muhtemelen olumsuz etkilenecekken, kuzey enlemlerindeki etkiler olumlu veya olumsuz olabilir. Bu etkilerin bir sonucu olarak, özellikle düşük gelirli olanlar olmak üzere, dünya çapında 183 milyona kadar insan açlık riski altındadır. İklim değişikliği balık popülasyonlarını da etkilemektedir. Küresel olarak, daha az balık avlanabilecektir. Buzul suyuna bağımlı bölgeler, zaten kurak olan bölgeler ve küçük adalar iklim değişikliği nedeniyle daha yüksek su stresi riskine sahiptir.

İklim değişikliğinden kaynaklanan ekonomik zararlar ciddi olabilir ve feci sonuçların ortaya çıkma ihtimali vardır. İklim değişikliğinin küresel ekonomik eşitsizliği artırmış olması muhtemeldir ve bu eğilimin devam edeceği öngörülmektedir. En ciddi etkilerin, yerel halkın çoğunun doğal ve tarımsal kaynaklara bağımlı olduğu Sahra Altı Afrika ve Güneydoğu Asya'da görülmesi beklenmektedir. Dünya Bankası, iklim değişikliğinin 2030 yılına kadar 120 milyondan fazla insanı yoksulluğa sürükleyebileceğini tahmin etmektedir.

Servet ve sosyal statüye dayalı mevcut eşitsizlikler iklim değişikliği nedeniyle daha da kötüleşti. İklim şoklarını hafifletme, bunlara uyum sağlama ve iyileşme konusunda en büyük zorlukları, kaynaklar üzerinde daha az kontrole sahip olan marjinalleştirilmiş insanlar yaşamaktadır. Topraklarına ve ekosistemlerine bağlı olan yerli halkların, iklim değişikliği nedeniyle sağlıkları ve yaşam tarzları tehlikeye girecektir. Bir uzman görüşüne göre, iklim değişikliğinin silahlı çatışmalardaki rolü, sosyo-ekonomik eşitsizlik ve devlet kabiliyetleri gibi faktörlerle kıyaslandığında küçük kalmaktadır.

Alçakta kalan adalar ve kıyı toplulukları, deniz seviyesinin yükselmesi nedeniyle tehdit altındadır ve bu da su baskınlarını daha yaygın hale getirmektedir. Bazen topraklar kalıcı olarak denizde kaybolmaktadır. Bu durum Maldivler ve Tuvalu gibi ada ülkelerinde yaşayan insanların vatansız kalmasına yol açabilir. Bazı bölgelerde sıcaklık ve nemdeki artış, insanların uyum sağlayamayacağı kadar şiddetli olabilir. En kötü iklim değişikliğinde, modeller insanlığın neredeyse üçte birinin Sahra'da bulunan mevcut iklime benzer şekilde aşırı sıcak ve yaşanmaz iklimlerde yaşamak zorunda kalabileceğini öngörmektedir. Bu faktörler hem ülke içinde hem de ülkeler arasında ekolojik göçü tetikleyebilir. Deniz seviyesinin yükselmesi, aşırı hava koşulları ve doğal kaynaklar üzerinde artan rekabetten kaynaklanan çatışmalar nedeniyle daha fazla insanın yerinden edilmesi beklenmektedir. İklim değişikliği aynı zamanda kırılganlığı artırarak kaynak yetersizliği nedeniyle hareket edemeyen "kapana kısılmış topluluklara" yol açabilir.

İklim değişikliği, sera gazı emisyonlarının azaltılması ve sera gazlarını atmosferden emen yutakların artırılmasıyla hafifletilebilir. Küresel ısınmayı 1.5 °C'nin altında sınırlandırmak için küresel sera gazı emisyonlarının 2050 yılına kadar veya 2 °C hedefiyle 2070 yılına kadar net sıfır olması gerekmektedir. Bu da enerji, arazi, şehirler, ulaşım, binalar ve sanayide benzeri görülmemiş ölçekte geniş kapsamlı, sistemik değişiklikler gerektirmektedir. Birleşmiş Milletler Çevre Programı, küresel ısınmayı 2 °C ile sınırlandırmak için ülkelerin gelecekteki on yıl içinde Paris Anlaşması kapsamındaki taahhütlerini üç katına çıkarmaları gerektiğini tahmin etmektedir. 1,5 °C hedefine ulaşmak için daha da büyük bir azaltım seviyesi gerekmektedir. Ekim 2021 itibarıyla anlaşma kapsamında yapılan taahhütlerle, küresel ısınmanın yüzyılın sonuna kadar yaklaşık 2,7 °C'ye (aralık: 2,2-3,2 °C) ulaşma şansı hala %66'dır. Küresel olarak, ısınmanın 2 °C ile sınırlandırılması, maliyetlerden daha yüksek faydalar sağlayabilir.

Küresel ısınmayı 1,5 veya 2 °C ile sınırlandırmak için tek bir yol olmamasına rağmen, çoğu senaryo ve strateji, gerekli sera gazı azaltımlarını sağlamak için artan enerji verimliliği önlemleriyle birlikte yenilenebilir enerji kullanımında büyük bir artış görmektedir. Ekosistemler üzerindeki baskıyı azaltmak ve karbon tutma kapasitelerini artırmak için tarım ve ormancılıkta da ormansızlaşmanın önlenmesi ve yeniden ağaçlandırma yoluyla doğal ekosistemlerin restore edilmesi gibi değişiklikler gerekli olacaktır.

İklim değişikliğini azaltmaya yönelik diğer yaklaşımlar daha yüksek risk seviyesine sahiptir. Küresel ısınmayı 1.5 °C ile sınırlayan senaryolar, tipik olarak 21. yüzyıl boyunca karbondioksit giderme yöntemlerinin geniş ölçekli kullanımını öngörmektedir. Bununla birlikte, bu teknolojilere aşırı bağımlılık ve çevresel etkiler konusunda endişeler vardır. Güneş radyasyonu yönetimi (SRM) de emisyonların derinlemesine azaltılması için olası bir tamamlayıcıdır. Ancak, SRM önemli etik ve yasal sorunları gündeme getirecektir ve riskler yeterince anlaşılmamıştır.

Yenilenebilir enerji, iklim değişikliğini sınırlandırmanın anahtarıdır. Fosil yakıtlar 2018 yılında dünya enerjisinin %80'ini oluşturdu. Kalan pay ise nükleer enerji ve yenilenebilir enerji (hidroelektrik, biyoenerji, rüzgar ve güneş enerjisi ve jeotermal enerji dahil) arasında paylaştırıldı. Bu dağılımın önümüzdeki 30 yıl içinde önemli ölçüde değişeceği tahmin edilmektedir. Güneş panelleri ve kara rüzgarı artık birçok yerde yeni elektrik üretim kapasitesi eklemenin en ucuz biçimleri arasında yer alıyor. Yenilenebilir enerji kaynakları, 2019 yılında kurulan tüm yeni elektrik üretiminin %75'ini, neredeyse tamamını güneş ve rüzgâr enerjisi oluşturdu. Nükleer ve hidroelektrik gibi diğer temiz enerji türleri şu anda enerji arzında daha büyük bir paya sahiptir. Bununla birlikte, gelecekteki büyüme tahminleri karşılaştırıldığında sınırlı görünmektedir.

2050'ye kadar karbon nötrlüğüne ulaşmak için yenilenebilir enerji, elektrik üretiminin baskın biçimi haline gelecek ve bazı senaryolarda 2050'ye kadar %85'e veya daha fazlasına yükselecektir. Kömüre yapılan yatırımlar ortadan kaldırılacak ve kömür kullanımı 2050 yılına kadar neredeyse aşamalı olarak durdurulacaktır.

Yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektriğin de ısınma ve ulaşım için ana enerji kaynağı haline gelmesi gerekecektir. Ulaşım, içten yanmalı motorlu araçlardan elektrikli araçlara, toplu taşımaya ve aktif ulaşıma (bisiklete binme ve yürüme) yönelebilir. Gemicilik ve uçuş için düşük karbonlu yakıtlar emisyonları azaltacaktır. Isıtma, ısı pompaları gibi teknolojilerle giderek karbondan arındırılabilir.

Yenilenebilir enerji kaynakları da dahil olmak üzere temiz enerjinin hızla büyümeye devam etmesinin önünde engeller bulunmaktadır. Rüzgar ve güneş enerjisi için, yeni projelerde çevresel ve arazi kullanımına ilişkin endişeler bulunmaktadır. Rüzgâr ve güneş enerjisi ayrıca aralıklı olarak ve mevsimsel değişkenlikle enerji üretmektedir. Geleneksel olarak, değişken enerji üretimi düşük olduğunda rezervuarlı hidro barajlar ve geleneksel enerji santralleri kullanılmaktadır. İleriye dönük olarak, batarya depolama genişletilebilir, enerji talebi ve arzı eşleştirilebilir ve uzun mesafeli iletim yenilenebilir çıktıların değişkenliğini yumuşatabilir. Biyoenerji genellikle karbon-nötr değildir ve gıda güvenliği açısından olumsuz sonuçlar doğurabilir. Nükleer enerjinin büyümesi, nükleer atık, nükleer silahların yayılması ve kazalarla ilgili tartışmalar nedeniyle kısıtlanmaktadır. Hidroelektrik enerjinin büyümesi, en iyi sahaların geliştirilmiş olması ve yeni projelerin artan sosyal ve çevresel kaygılarla karşı karşıya kalması nedeniyle sınırlıdır.

Düşük karbonlu enerji, iklim değişikliğini en aza indirerek insan sağlığını iyileştirir. Ayrıca, 2016 yılında yılda 7 milyon olduğu tahmin edilen hava kirliliği ölümlerini azaltmak gibi yakın vadeli bir faydası da vardır. Isınmayı 2 °C'lik bir artışla sınırlayan Paris Anlaşması hedeflerine ulaşmak, 2050 yılına kadar yılda yaklaşık bir milyon kişinin hayatını kurtarabilirken, küresel ısınmayı 1,5 °C ile sınırlamak milyonlarca kişiyi kurtarabilir ve aynı zamanda enerji güvencesini artırabilir ve yoksulluğu azaltabilir. Hava kalitesinin iyileştirilmesinin, azaltım maliyetlerinden daha büyük olabilecek ekonomik faydaları da vardır.

Enerji talebinin azaltılması, emisyonların azaltılmasının bir diğer önemli yönüdür. Daha az enerjiye ihtiyaç duyulursa, temiz enerji gelişimi için daha fazla esneklik sağlanır. Ayrıca elektrik şebekesinin yönetimini kolaylaştırır ve karbon yoğun altyapı gelişimini en aza indirir. İklim hedeflerine ulaşmak için enerji verimliliği yatırımlarında, yenilenebilir enerjiye yapılan yatırım seviyesine kıyasla büyük artışlar gerekecektir. Enerji kullanım modellerinde, enerji verimliliği yatırımlarında ve finansmanında COVID-19 ile ilgili çeşitli değişiklikler, bu on yıl için tahminleri daha zor ve belirsiz hale getirdi.

Enerji talebini azaltmaya yönelik stratejiler sektöre göre değişmektedir. Ulaşımda, yolcular ve yükler otobüsler ve trenler gibi daha verimli seyahat modlarına geçebilir veya elektrikli araçlar kullanabilir. Enerji talebini azaltmaya yönelik endüstriyel stratejiler arasında ısıtma sistemlerinin ve motorların iyileştirilmesi, daha az enerji tüketen ürünlerin tasarlanması ve ürün ömürlerinin artırılması yer almaktadır. Bina sektöründe odak noktası, yeni binaların daha iyi tasarlanması ve yenileme çalışmalarında daha yüksek enerji verimliliği seviyelerine ulaşılmasıdır. Isı pompaları gibi teknolojilerin kullanımı da bina enerji verimliliğini artırabilir.

Tarım ve ormancılık, sera gazı emisyonlarının sınırlandırılması, ormanların tarım arazisine daha fazla dönüştürülmesinin önlenmesi ve dünya gıda talebindeki artışların karşılanması gibi üçlü bir zorlukla karşı karşıyadır. Bir dizi eylem, tarım ve ormancılık kaynaklı emisyonları 2010 seviyelerine göre üçte iki oranında azaltabilir. Bunlar arasında gıda ve diğer tarım ürünlerine yönelik talep artışının azaltılması, arazi verimliliğinin artırılması, ormanların korunması ve restore edilmesi ve tarımsal üretimden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının azaltılması yer almaktadır.

Talep tarafında, emisyonları azaltmanın kilit bir bileşeni, insanları bitki temelli diyetlere kaydırmaktır. Et ve süt ürünleri için besi hayvanı üretiminin ortadan kaldırılması, tarım ve diğer arazi kullanımından kaynaklanan tüm emisyonların yaklaşık 3/4'ünü ortadan kaldıracaktır. Hayvancılık aynı zamanda Dünya'daki buzsuz alanların %37'sini işgal etmekte ve ekinler için kullanılan %12'lik alandan yem tüketerek ormansızlaşma ve arazi bozulmasına neden olmaktadır.

Çelik ve çimento üretimi, endüstriyel CO2 emisyonlarının yaklaşık %13'ünden sorumludur. Bu sektörlerde kok kömürü ve kireç gibi karbon yoğun malzemeler üretimde ayrılmaz bir rol oynamaktadır, bu nedenle CO2 emisyonlarının azaltılması alternatif kimyasalların araştırılmasını gerektirmektedir.

Doğal karbon yutakları, doğal olarak oluşan seviyelerin ötesinde önemli miktarda CO2 tutulması için geliştirilebilir. Orman olmayan arazilerde ağaçlandırma ve yeniden ormanlaştırma en gelişmiş tutma teknikleri arasındadır, ancak ilki gıda güvenliği endişelerini artırmaktadır. Çiftçiler, kışlık örtü bitkilerinin kullanılması, toprak işleme yoğunluğunun ve sıklığının azaltılması ve toprak ıslahı olarak kompost ve gübre kullanılması gibi uygulamalarla toprakta karbon tutulmasını teşvik edebilirler. Kıyı sulak alanlarının ve deniz çayırlarının restorasyonu/yeniden oluşturulması karbonun organik maddeye (mavi karbon) alımını artırır. Karbon toprakta ve ağaçlar gibi organik maddelerde tutulduğunda, arazi kullanımındaki değişiklikler, yangın veya ekosistemlerdeki diğer değişiklikler yoluyla karbonun daha sonra atmosfere yeniden salınma riski vardır.

Enerji üretimi veya CO2 yoğun ağır sanayilerin atık CO2 üretmeye devam ettiği durumlarda, gaz atmosfere salınmak yerine yakalanabilir ve depolanabilir. Mevcut kullanımı sınırlı ölçekte ve pahalı olmasına rağmen, karbon yakalama ve depolama yüzyılın ortalarına kadar CO2 emisyonlarının sınırlandırılmasında önemli bir rol oynayabilir. Bu teknik, biyoenerji (BECCS) ile birlikte kullanıldığında net negatif emisyonlara yol açabilir: CO2 atmosferden çekilir. Karbondioksit giderme tekniklerinin ısınmanın 1,5 °C ile sınırlandırılmasında büyük bir rol oynayıp oynayamayacağı halen belirsizliğini korumaktadır. Karbondioksit giderimine dayanan politika kararları, küresel ısınmanın uluslararası hedeflerin ötesine geçme riskini artırmaktadır.

Adaptasyon, "iklim ve etkilerindeki mevcut veya beklenen değişikliklere uyum sağlama sürecidir". İlave azaltım olmadan, adaptasyon "şiddetli, yaygın ve geri döndürülemez" etki riskini önleyemez. Daha şiddetli iklim değişikliği daha dönüştürücü bir adaptasyon gerektirir ki bu da çok pahalıya mal olabilir. İnsanların uyum sağlama kapasitesi ve potansiyeli, farklı bölgeler ve nüfuslar arasında eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve gelişmekte olan ülkeler genellikle daha azına sahiptir. 21'inci yüzyılın ilk yirmi yılında, temel sanitasyon ve elektriğe erişimin artmasıyla birlikte düşük ve orta gelirli ülkelerin çoğunda adaptasyon kapasitesinde bir artış görülmüştür, ancak ilerleme yavaştır. Birçok ülke adaptasyon politikalarını uygulamaya koymuştur. Ancak, gerekli finansman ile mevcut finansman arasında önemli bir fark vardır.

Deniz seviyesinin yükselmesine uyum sağlamak için risk altındaki alanlardan kaçınmak, artan su baskınlarıyla yaşamayı öğrenmek ve korunmak gerekir. Bu başarısız olursa, yönetilen geri çekilme gerekebilir. Tehlikeli ısı etkisiyle mücadele etmek için ekonomik engeller vardır. Yorucu işlerden kaçınmak veya klimaya sahip olmak herkes için mümkün değildir. Tarımda adaptasyon seçenekleri arasında daha sürdürülebilir diyetlere geçiş, çeşitlendirme, erozyon kontrolü ve değişen iklime karşı daha fazla tolerans için genetik iyileştirmeler yer almaktadır. Sigorta risk paylaşımına olanak tanır, ancak düşük gelirli insanlar için bunu elde etmek genellikle zordur. Eğitim, göç ve erken uyarı sistemleri iklim kırılganlığını azaltabilir. Mangrovların dikilmesi veya diğer kıyı bitki örtüsünün teşvik edilmesi fırtınaları tamponlayabilir.

Ekosistemler, insan müdahalesi ile desteklenebilecek bir süreç olan iklim değişikliğine uyum sağlar. Ekosistemler arasındaki bağlantılılığın artırılmasıyla türler daha elverişli iklim koşullarına göç edebilir. Türler ayrıca elverişli bir iklime sahip alanlara da getirilebilir. Doğal ve yarı doğal alanların korunması ve restorasyonu, ekosistemlerin uyum sağlamasını kolaylaştırarak esneklik oluşturmaya yardımcı olur. Ekosistemlerde adaptasyonu teşvik eden eylemlerin birçoğu, ekosistem temelli adaptasyon yoluyla insanların da uyum sağlamasına yardımcı olur. Örneğin, doğal yangın rejimlerinin restorasyonu, yıkıcı yangınları daha az olası hale getirir ve insanların maruziyetini azaltır. Nehirlere daha fazla yer verilmesi, doğal sistemde daha fazla su depolanmasını sağlayarak sel riskini azaltır. Restore edilen ormanlar karbon yutağı görevi görür, ancak uygun olmayan bölgelere ağaç dikmek iklim etkilerini daha da kötüleştirebilir.

Uyum ve azaltım arasında sinerjiler ve ödünleşimler vardır. Uyum genellikle kısa vadeli faydalar sağlarken, azaltımın daha uzun vadeli faydaları vardır. Klima kullanımının artması insanların sıcakla daha iyi başa çıkmasını sağlar, ancak enerji talebini artırır. Kompakt kentsel gelişim, ulaşım ve inşaat kaynaklı emisyonların azalmasına yol açabilir. Aynı zamanda, kentsel ısı adası etkisini artırarak daha yüksek sıcaklıklara ve daha fazla maruziyete yol açabilir. Artan gıda verimliliğinin hem uyum hem de azaltım için büyük faydaları vardır.

İklim değişikliğine karşı en savunmasız olan ülkeler genellikle küresel emisyonların küçük bir kısmından sorumludur. Bu durum adalet ve hakkaniyetle ilgili soruları gündeme getirmektedir. İklim değişikliği sürdürülebilir kalkınma ile güçlü bir şekilde bağlantılıdır. Küresel ısınmanın sınırlandırılması, yoksulluğun ortadan kaldırılması ve eşitsizliklerin azaltılması gibi sürdürülebilir kalkınma hedeflerine ulaşılmasını kolaylaştırır. Bu bağlantı, "iklim değişikliği ve etkileriyle mücadele için acilen harekete geçilmesi" şeklindeki Sürdürülebilir Kalkınma Hedefi 13'te kabul edilmektedir. Gıda, temiz su ve ekosistemin korunmasına ilişkin hedefler iklim değişikliğinin azaltılması ile sinerji içindedir.

İklim değişikliğinin jeopolitiği karmaşıktır. Genellikle, tüm ülkelerin diğer ülkeler tarafından yapılan azaltımdan fayda sağladığı, ancak tek tek ülkelerin düşük karbonlu bir ekonomiye geçerek kendilerinin kaybedeceği bir bedavacılık sorunu olarak çerçevelenmiştir. Bu çerçeveye itiraz edilmiştir. Örneğin, kömürün kullanımdan kaldırılmasının kamu sağlığı ve yerel çevre açısından faydaları neredeyse tüm bölgelerde maliyetleri aşmaktadır. Ayrıca, net fosil yakıt ithalatçıları temiz enerjiye geçişten ekonomik olarak kazançlı çıkarken, net ihracatçıların satamadıkları fosil yakıtlar gibi yolda kalmış varlıklarla karşı karşıya kalmalarına neden olmaktadır.

Emisyonları azaltmak için çok çeşitli politikalar, düzenlemeler ve yasalar kullanılmaktadır. 2019 itibarıyla, karbon fiyatlandırması küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık %20'sini kapsamaktadır. Karbon, karbon vergileri ve emisyon ticareti sistemleri ile fiyatlandırılabilir. Doğrudan küresel fosil yakıt sübvansiyonları 2017 yılında 319 milyar dolara, hava kirliliği gibi dolaylı maliyetler fiyatlandırıldığında ise 5,2 trilyon dolara ulaştı. Bunların sona erdirilmesi küresel karbon emisyonlarında %28'lik bir azalmaya ve hava kirliliği ölümlerinde %46'lık bir azalmaya neden olabilir. Fosil sübvansiyonlarından tasarruf edilen para, bunun yerine temiz enerjiye geçişi desteklemek için kullanılabilir. Sera gazlarını azaltmaya yönelik daha doğrudan yöntemler arasında araç verimliliği standartları, yenilenebilir yakıt standartları ve ağır sanayiye yönelik hava kirliliği düzenlemeleri yer almaktadır. Bazı ülkeler, kamu hizmetlerinin enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payını artırmasını şart koşmaktadır.

İklim adaleti merceğinden tasarlanan politika, insan hakları sorunlarını ve sosyal eşitsizliği ele almaya çalışır. Örneğin, emisyonların en büyük payından sorumlu olan zengin ülkeler, uyum sağlamaları için yoksul ülkelere ödeme yapmak zorunda kalacaktır. Fosil yakıtların kullanımı azaldıkça, sektördeki işler de kaybolmaktadır. Adil bir geçişin sağlanması için bu insanların başka işler için yeniden eğitilmesi gerekecektir. Çok sayıda fosil yakıt çalışanının bulunduğu toplumların ek yatırımlara ihtiyacı olacaktır.

Dünyadaki neredeyse tüm ülkeler 1994 tarihli Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi'ne (UNFCCC) taraftır. UNFCCC'nin amacı, iklim sistemine tehlikeli insan müdahalesini önlemektir. Sözleşmede belirtildiği üzere bu, atmosferdeki sera gazı konsantrasyonlarının, ekosistemlerin iklim değişikliğine doğal olarak uyum sağlayabileceği, gıda üretiminin tehdit edilmeyeceği ve ekonomik kalkınmanın sürdürülebileceği bir seviyede stabilize edilmesini gerektirmektedir. UNFCCC'nin kendisi emisyonları kısıtlamamakta, daha ziyade kısıtlayan protokoller için bir çerçeve sağlamaktadır. UNFCCC imzalandığından bu yana küresel emisyonlar artmıştır. Yıllık konferansları küresel müzakerelere sahne olmaktadır.

1997 Kyoto Protokolü, UNFCCC'yi genişletmiş ve çoğu gelişmiş ülkenin emisyonlarını sınırlandırması için yasal olarak bağlayıcı taahhütler içermiştir. Müzakereler sırasında, (gelişmekte olan ülkeleri temsil eden) G77, gelişmiş ülkelerin atmosferdeki sera gazı birikimine en fazla katkıda bulunan ülkeler olması nedeniyle, gelişmiş ülkelerin emisyonlarını azaltmada "öncülük etmelerini" gerektiren bir yetki için bastırdı. Gelişmekte olan ülkelerde kişi başına düşen emisyonlar da hala nispeten düşüktü ve gelişmekte olan ülkelerin kalkınma ihtiyaçlarını karşılamak için daha fazla emisyon yapmaları gerekecekti.

2009 Kopenhag Anlaşması, düşük hedefleri nedeniyle geniş çapta hayal kırıklığı olarak nitelendirilmiş ve G77 de dahil olmak üzere daha yoksul ülkeler tarafından reddedilmiştir. İlgili taraflar küresel sıcaklık artışını 2 °C'nin altında sınırlamayı amaçlamıştır. Anlaşma, 2020 yılına kadar azaltım ve uyum için gelişmekte olan ülkelere yılda 100 milyar dolar gönderme hedefi koymuş ve Yeşil İklim Fonu'nun kurulmasını önermiştir. Fon, 2020 itibarıyla beklenen hedefine ulaşamadı ve finansmanında daralma riskiyle karşı karşıya.

2015 yılında tüm BM ülkeleri, küresel ısınmayı 2.0 °C'nin oldukça altında tutmayı amaçlayan ve ısınmayı 1.5 °C'nin altında tutmaya yönelik bir hedef içeren Paris Anlaşması'nı müzakere etti. Anlaşma Kyoto Protokolü'nün yerini aldı. Kyoto'dan farklı olarak Paris Anlaşması'nda bağlayıcı emisyon hedefleri belirlenmedi. Bunun yerine bir dizi prosedür bağlayıcı hale getirildi. Ülkeler düzenli olarak daha iddialı hedefler belirlemek ve bu hedefleri her beş yılda bir yeniden değerlendirmek zorundadır. Paris Anlaşması, gelişmekte olan ülkelerin mali olarak desteklenmesi gerektiğini yineledi. Ekim 2021 itibarıyla 194 devlet ve Avrupa Birliği anlaşmayı imzalamış ve 191 devlet ve AB anlaşmayı onaylamıştır.

Ozon tabakasını incelten gazların salınımını durdurmaya yönelik uluslararası bir anlaşma olan 1987 Montreal Protokolü, sera gazı salınımlarının azaltılmasında, bu amaçla özel olarak tasarlanan Kyoto Protokolünden daha etkili olmuş olabilir. Montreal Protokolü'nde yapılan 2016 Kigali Değişikliği, yasaklanan ozon tabakasını incelten gazların yerine geçen bir grup güçlü sera gazı olan hidroflorokarbonların emisyonlarını azaltmayı amaçlamaktadır. Bu da Montreal Protokolü'nü iklim değişikliğine karşı daha güçlü bir anlaşma haline getirmiştir.

2019 yılında Birleşik Krallık Parlamentosu iklim acil durumu ilan eden ilk ulusal hükûmet oldu. Diğer ülkeler ve yargı bölgeleri de bunu takip etti. Aynı yıl Avrupa Parlamentosu da "iklim ve çevre acil durumu" ilan etti. Avrupa Komisyonu, AB'yi 2050 yılına kadar karbon-nötr hale getirme hedefiyle Avrupa Yeşil Anlaşması'nı sundu. Asya'daki büyük ülkeler de benzer taahhütlerde bulundu: Güney Kore ve Japonya 2050 yılına kadar, Çin ise 2060 yılına kadar karbon-nötr olma taahhüdünde bulundu. Avrupa Komisyonu 2021 yılında, otomotiv endüstrisi için yönergeler içeren "Fit for 55" mevzuat paketini yayınladı; Avrupa pazarındaki tüm yeni otomobillerin 2035 yılından itibaren sıfır emisyonlu araçlar olması gerekiyor. Hindistan yenilenebilir enerji kaynakları için güçlü teşviklere sahip olsa da ülkede kömürün önemli ölçüde yaygınlaştırılması da planlanıyor.

2021 yılı itibarıyla, Paris Anlaşması taraflarının %40'ını temsil eden 48 ulusal iklim planından elde edilen bilgilere göre, tahmini toplam sera gazı emisyonları 2010 yılı seviyelerine kıyasla %0,5 daha düşük olacak ve küresel ısınmanın sırasıyla 1,5 °C veya 2 °C ile sınırlandırılmasına yönelik %45 veya %25 azaltım hedeflerinin altında kalacaktır.

İklim değişikliğiyle ilgili kamuoyu tartışmaları, Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıkan ve o zamandan bu yana başta Kanada ve Avustralya olmak üzere diğer ülkelere de yayılan iklim değişikliği inkârı ve yanlış bilgilendirmeden güçlü bir şekilde etkilenmiştir. İklim değişikliği inkârının arkasındaki aktörler, fosil yakıt şirketleri, endüstri grupları, muhafazakâr düşünce kuruluşları ve aykırı bilim insanlarından oluşan iyi finanse edilmiş ve nispeten koordineli bir koalisyon oluşturmaktadır. Tütün endüstrisinde olduğu gibi, bu grupların ana stratejisi de bilimsel veriler ve sonuçlar hakkında şüphe üretmektir. İnsan kaynaklı iklim değişikliğine ilişkin bilimsel fikir birliğini reddeden, göz ardı eden ya da bu konuda yersiz şüpheleri olan pek çok kişi "iklim değişikliği şüphecileri" olarak adlandırılmaktadır ki bazı bilim insanları bunun yanlış bir adlandırma olduğunu belirtmiştir.

İklim değişikliği inkârının farklı çeşitleri vardır: bazıları ısınmanın gerçekleştiğini inkârı ederler, bazıları ısınmayı kabul eder ancak bunu doğal etkilere bağlarlar ve bazıları da iklim değişikliğinin olumsuz etkilerini en aza indirirler. Bilim hakkında belirsizlik üretmek daha sonra üretilmiş bir tartışmaya dönüştü: politika değişikliklerini geciktirmek için bilim camiasında iklim değişikliği hakkında önemli bir belirsizlik olduğu inancını yaratmak. Bu fikirleri destekleme stratejileri arasında bilimsel kurumların eleştirilmesi ve bireysel bilim insanlarının güdülerinin sorgulanması yer almaktadır. İklim değişikliğini inkârı eden bloglar ve medyadan oluşan bir yankı odası, iklim değişikliğinin yanlış anlaşılmasını daha da körükledi.

İklim değişikliği 1980'lerin sonunda uluslararası kamuoyunun dikkatini çekti. 1990'ların başında medyada yer alan haberler nedeniyle insanlar iklim değişikliğini ozon tabakasının delinmesi gibi diğer çevre sorunlarıyla karıştırdı. Popüler kültürde, iklim kurgu filmi Yarından Sonra (2004) ve Al Gore belgeseli Uygunsuz Gerçek (2006) iklim değişikliğine odaklandı.

Halkın iklim değişikliğine yönelik endişelerinde ve iklim değişikliğinin anlaşılmasında önemli bölgesel, cinsiyet, yaş ve siyasi farklılıklar mevcuttur. Daha yüksek eğitimli insanların ve bazı ülkelerde kadınların ve gençlerin iklim değişikliğini ciddi bir tehdit olarak görme olasılığı daha yüksektir. Birçok ülkede partizan farklılıklar da mevcuttur ve yüksek CO2 emisyonuna sahip ülkeler daha az endişe duyma eğilimindedir. İklim değişikliğinin nedenlerine ilişkin görüşler ülkeler arasında büyük farklılıklar göstermektedir. Endişe zaman içinde artarak 2021 yılında birçok ülkede vatandaşların çoğunluğunun iklim değişikliği konusunda yüksek düzeyde endişe duyduğunu ifade ettiği veya bunu küresel bir acil durum olarak gördüğü noktaya geldi. Daha yüksek endişe düzeyleri, iklim değişikliğini ele alan politikalara yönelik daha güçlü kamuoyu desteği ile ilişkilidir.

İklim protestoları siyasi liderlerden iklim değişikliğini önlemek için harekete geçmelerini talep eder. Bunlar halka açık gösteriler, fosil yakıtların elden çıkarılması, davalar ve diğer faaliyetler şeklinde olabilir. Öne çıkan gösteriler arasında İklim için Okul Grevi yer almaktadır. Bu girişimde, İsveçli genç Greta Thunberg'den ilham alan dünyanın dört bir yanındaki gençler 2018'den bu yana cuma günleri okula gitmeyerek protesto eylemleri düzenliyorlar. Extinction Rebellion gibi grupların kitlesel sivil itaatsizlik eylemleri, yolları ve toplu taşıma araçlarını bozarak protesto etti. Davalar, kamu kurumları ve şirketlerin iklim eylemlerini güçlendirmek için giderek daha fazla kullanılan bir araç haline gelmektedir. Aktivistler ayrıca hükûmetleri hedef alan ve iklim değişikliği konusunda iddialı adımlar atmalarını veya mevcut yasaları uygulamalarını talep eden davalar da açmaktadırlar. Fosil yakıt şirketlerine karşı açılan davalarda genellikle zarar ve kaybın tazmini talep edilmektedir.

1820'lerde Joseph Fourier, Dünya'nın sıcaklığının neden Güneş enerjisinin tek başına açıklayabileceğinden daha yüksek olduğunu açıklamak için sera etkisini önerdi. Dünya'nın atmosferi güneş ışığına karşı şeffaftır, bu nedenle güneş ışığı yüzeye ulaşır ve burada ısıya dönüştürülür. Ancak atmosfer yüzeyden yayılan ısıya karşı şeffaf değildir ve bu ısının bir kısmını hapseder, bu da gezegeni ısıtır.

1856 yılında Eunice Newton Foote, güneşin ısıtma etkisinin su buharı içeren havada kuru havaya göre daha fazla olduğunu ve bu etkinin karbondioksit (CO2) ile daha da fazla olduğunu gösterdi. "Bu gazdan oluşan bir atmosfer dünyamıza yüksek bir sıcaklık verecektir..." sonucuna vardı.

1859'dan itibaren John Tyndall, kuru havanın %99'unu oluşturan azot ve oksijenin yayılan ısıya karşı şeffaf olduğunu tespit etmiştir. Ancak su buharı ile metan ve karbondioksit gibi gazlar yayılan ısıyı emer ve bu ısıyı atmosfere yeniden yayar. Tyndall, bu gazların konsantrasyonlarındaki değişikliklerin geçmişte buzul çağları da dahil olmak üzere iklim değişikliklerine neden olmuş olabileceğini öne sürmüştür.

Svante Arrhenius, havadaki su buharının sürekli olarak değiştiğini, ancak havadaki CO2 konsantrasyonunun uzun vadeli jeolojik süreçlerden etkilendiğini belirtti. Artan CO2 seviyelerinden kaynaklanan ısınma, su buharı miktarını artırarak pozitif bir geri besleme döngüsü içinde ısınmayı güçlendirecektir. 1896'da türünün ilk örneği olan iklim modelini yayınlayan Arrhenius, CO2 seviyesinin yarıya indirilmesinin sıcaklıkta buzul çağını başlatacak bir düşüşe yol açabileceğini öngördü. Arrhenius, CO2'in iki katına çıkmasından beklenen sıcaklık artışını yaklaşık 5-6 °C olarak hesapladı. Diğer bilim insanları başlangıçta şüpheciydi ve sera etkisinin doymuş olduğuna, dolayısıyla daha fazla CO2 eklemenin hiçbir fark yaratmayacağına ve iklimin kendi kendini düzenleyeceğine inanıyorlardı. 1938'den itibaren Guy Stewart Callendar iklimin ısındığına ve CO2 seviyelerinin yükseldiğine dair kanıtlar yayınladı, ancak hesaplamaları aynı itirazlarla karşılaştı.

1950'lerde Gilbert Plass, farklı atmosferik katmanları ve kızılötesi spektrumu içeren ayrıntılı bir bilgisayar modeli oluşturdu. Bu model, artan CO2 seviyelerinin ısınmaya neden olacağını öngörüyordu. Aynı dönemde Hans Suess CO2 seviyelerinin yükseldiğine dair kanıtlar buldu ve Roger Revelle okyanusların bu artışı absorbe edemeyeceğini gösterdi. Bu iki bilim insanı daha sonra Charles Keeling'in "Keeling Eğrisi" olarak adlandırılan sürekli artış kaydını başlatmasına yardımcı oldu. Bilim insanları halkı uyardı ve James Hansen'in 1988'deki Kongre ifadesinde tehlikeler vurgulandı. Dünya hükûmetlerine resmi tavsiyelerde bulunmak üzere 1988 yılında kurulan Hükûmetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) disiplinlerarası araştırmaları teşvik etti. IPCC raporlarının bir parçası olarak bilim insanları, hakemli dergi makalelerinde yer alan bilimsel tartışmaları değerlendirmektedir.

İklimin ısındığı ve bunun insan faaliyetlerinden kaynaklandığı konusunda neredeyse tam bir bilimsel fikir birliği vardır. 2019 itibarıyla, son literatürdeki mutabakat %99'un üzerine çıktı. Ulusal veya uluslararası düzeyde hiçbir bilimsel kuruluş bu görüşe karşı çıkmamaktadır. İnsanları iklim değişikliğinin etkilerine karşı korumak için bir takım önlemler alınması gerektiği konusunda da fikir birliği oluşmuştur. Ulusal bilim akademileri dünya liderlerini küresel emisyonları azaltmaya çağırdı. 2021 IPCC Değerlendirme Raporu, iklim değişikliğine insanların neden olduğunun "kesin" olduğunu belirtti.