日本の気候
京都の冬季の気温は、降水日率が多いほど低温となる傾向を利用した推定では、11世紀から16世紀にかけて徐々に低下しているとみられる一方、1360年代まで夏季の気温は上昇を続け、その後16世紀にかけて低下した。ちょうど小氷期に重なる1440年から1730年ごろに、西日本の低温は顕著だったことが、海岸の堆積岩のコアから。一方、諏訪湖の御神渡りの記録からは、16世紀初めの大幅な寒冷化が推測される。一方、同じ記録からは15世紀から17世紀は気温の変動が大きく、18世紀から19世紀には気温の変動が小さかったことが分かる。そして、江戸時代の藩日記の記録から、19世紀前半には顕著な寒冷化がみられ、現在の東京都八王子市の農家の天気記録から、1780年代や1830年代には夏の気温も低かったことが判明している。日本におけるこの小氷期の終了時期は、江戸幕府の天文方やオランダ人による気象観測の結果から存在が判明している1840年代から1850年代にかけて近年(2013年基準)とほぼ同じ気温となった温暖期に位置づけられるだろう。
伊藤久徳らによる研究では、温暖化が気象庁の予想するペース(2008年時点)で進行した場合、2050年までには千葉県、神奈川県、南九州、南四国西部などでサクラが満開にならなくなり、鹿児島県西部や種子島では開花しなくなる上、2100年には静岡県や長崎県の一部でも満開にならなくなる。また、ウェザーニューズ社によるシミュレーションでは、2100年に気温が最も上昇するシナリオで、2110年には東日本・西日本の太平洋側で春にサクラが開花する場所はわずかになり、北海道では開花が約1カ月早まるとしており、平均的なシナリオでも2110年には開花が10から15日早まるとしている。
紅葉
カエデの紅葉日は1953年から2004年までに15.6日、イチョウでは10.7日遅くなった。これは地球温暖化の影響とされ、10月の最低気温との相関が高い。
2015年現在のペースで温室効果ガスが増え続けた場合、江守正多は、2050年には京都市の紅葉の見頃がクリスマスの頃になると予測している。
日本は温暖化による気温の上昇率が大きい北半球の中緯度にあるため、世界平均よりも大きく気温が上昇している。日本の平均気温は、長期的には100年当たり約1.21 °C上昇している。この値は、1898年以降観測を継続している、都市化の影響が少ない地点を特定の地域に偏らないように選定した15カ所のデータを用いたものである。季節ごとでは、春が100年あたり1.47 °C、夏は同1.11 °C、秋は同1.20 °C、冬は同1.13 °C それぞれ上昇している。また、年平均、1月、8月のいずれでも、日最高気温より日最低気温のほうが大きく上昇している。1940年代までは比較的低温の期間であったが、その後上がり始め、1960年頃に高温となり、その後1980年代半ばまではやや低温となり、1980 代後半から急速に気温が上昇し、1990年代以降に、顕著な高温を記録した年が集中している。
また、日本の平均気温を求めるのに使っている15カ所の平均では、1931年から2012年までの間に、それぞれ10年あたりで、猛暑日は0.
春は、4月末には移動性高気圧に覆われるようになり、1年で日照時間が最多となる。春から夏にかけては、オホーツク海高気圧の張り出しにより東よりのやませが吹き、何日も続くと冷害をもたらす。残暑は短く、秋には秋雨前線が南下し台風の接近が多くなる。9月には降水量が1年で最多となり、秋でも晴れると霜が降りることがある。冬は、南部で積雪が長期間続くことはまれである。宮城県では冬も寒さが東北地方の割には厳しくない。