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全球暖化效應（英語：Effects of climate change）是指人類造成的氣候變化對地球環境、生態系統和人類社會帶來的影響。氣候變化的影響程度取決於各國能夠達成的溫室氣體減排總量，以及各地區對該變化的適應能力。[5][6] 科學家針對氣候變化作出的預測，例如海冰融化導致的海平面上升、更頻繁的熱浪等，如今已成為現實。[7] 不同地區氣候變化程度不一，陸地區域的變化快於海洋，高緯度地區的變化快於熱帶。全球暖化通過加快冰川融雪速率、改變水文周期（例如降雨）、改變洋流等方式影響區域氣候。
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氣候變化帶來的物理影響包括極端天氣、冰川消融、海平面上漲、北冰洋海冰融化以及季節性事件（例如春季洪水）。自1970年以來，海洋吸收了氣候變化產生的大約90%餘熱。即使全球表面氣溫維持穩定，海平面也仍會因此而上漲，在後續的幾個世紀裏，海水仍會持續吸收大氣中的熱量。[8] 海水吸收的大氣二氧化碳造成了海洋酸化。[8]
氣候變化導致的氣溫升高、乾旱和山火加劇了水土流失。[9] 最近的氣候暖化對自然生態系統帶來了巨大影響。[10] 全球範圍的生物都在往溫度更低的區域遷徙。陸地生物往高海拔遷移，海洋生物則前往深海尋找低溫海水。[11] 有1%-50%的陸地物種被認為因氣候變化而面臨更高的滅絕風險。[12] 珊瑚和貝類尤其容易受到全球暖化和海水酸化的影響。[13]
氣溫上升也為淡水資源和糧食安全帶來了威脅。氣候變化對人類健康的影響巨大，直接影響表現為高溫壓力，間接影響包括加劇傳染病的傳播。人們所受的影響也因工作行業與所在國家而存在差異。富裕國家排放了最多的二氧化碳，但因其經濟實力較強，受氣候變化影響較小。[14] 受氣候變化影響最大的行業包括農業、漁業、林業、能源、保險、金融服務、旅遊業及休閒活動。[15] 部分社會群體受氣候變化的影響更大，例如窮人、婦女、兒童和原住民，[16][17] 這些群體對氣候變化的應對能力較弱。氣候變化可能迫使人們遷徙，這種情況常見於發展中國家，因為這些國家居民大多直接依靠土地獲取食物。[18][19]
政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第二工作小組發佈的報告包含了目前對氣候變化的認知匯總[20]，第一工作小組發佈的報告包含了對氣候變化的預測。[21]
全球暖化會影響氣候系統中的所有要素。目前全球表面溫度已上升1 °C ，並預計會在未來持續上升。[22][23] 夜間溫度的上升幅度高於日間。[24] 全球暖化對環境、野生動物和人類社會的影響程度取決於溫度上升的幅度。[25]
為了預測人類造成的氣候變化，科學家研究了地球過去曾發生的自然氣候變化。[26] 他們調查了樹的年輪、冰核、珊瑚礁以及海洋與湖泊沉積，發現目前全球氣溫高於過去2000年的任何時間。到2100年，全球氣溫或將達到自上新世中期（大約300萬年前）以來的最高點。[27] 到那時，全球氣溫將比工業革命前升高 2-4 °C，海平面比今天高25米。[28]
全球暖化的程度取決於人類對溫室氣體排放的限制能力，以及氣候對溫室氣體的敏感程度。[31] 科學家確信大氣中兩倍於當前溫室氣體含量能夠造成 2.5 °C - 4 °C 的溫度提升，但人類將排放的溫室氣體總量仍是個未知數。[32] 對於2100年氣溫的預測取決於整個21世紀的溫室氣體排放量。[33]
即使二氧化碳排放當即停止，地球氣候也無法恢復至工業革命前的水平。在多個世紀內，氣溫都將會維持在當前水平。直到大約1000年後，仍有20%-30%的人為二氧化碳未被陸地或海洋吸收，它們遺留在地球大氣中，維持氣候的暖化。[34]
根據目前溫室氣體排放標準，至2100年，氣溫將比工業革命前上升2.7 °C（2.0–3.6 °C, 取決於氣候對溫室氣體的敏感程度）。假如各國作出的無條件承諾目標都得以實現，那麼氣溫將上升2.4 °C。假如所有已採取或正在考慮碳中和的目標都可實現，那麼氣溫將上升1.8 °C。然而，各國政府的承諾和它們作出的行動之間仍存在巨大的差異。[35]
氣溫上升可能會導致降水的增加[36][37]不過對於暴風雨的影響就不這麼顯然。熱帶風暴的形成部分取決於溫度「梯度」，而後者可能由於北半球極地的升溫幅度高於其他部分而被減弱[38]。
崔（Choi）和費什爾（Fisher）在《氣候變化（Climate Change）》第58卷（2003）149頁中預測到，每增加1%的年降雨量就會使災害性風暴造成的損失擴大2.8%。
溫室氣體導致的全球暖化促進了旱季和雨季的差異[39]，雨季降水增加，而旱季則更為乾旱。同時，全球暖化也增加了高緯度地區的降水。[39]
高溫促使地表水分蒸發，地表變得更加乾燥。溫暖的空氣，尤其是位於海洋上方的空氣可攜帶更多水分。溫度每上升1 °C，空氣可攜帶的水蒸氣增加7%。[40] 目前已觀測到降水強度、頻率、總量和類型的變化。即使某個地區總降水減少，強降水事件也普遍增多。[41]
科學家預測全球暖化將減少亞熱帶地區降水，增加高緯度和熱帶地區降水。簡而言之，目前的乾旱地區變得更為乾旱，濕潤地區變得更為濕潤。不過這個結論並不能套用在所有地區，因為每個地區特定環境不同。根據氣候模型估算，亞熱帶邊緣（例如南非、澳洲南部、地中海和美國西南部）地區將變得更加乾燥。[42] 溫度上升會加快地球水循環，增加水蒸發。蒸發越快，乾旱或強降水就越頻繁。因此，受風暴影響的地區有更大概率出現強降水與洪災，相反，無風暴地區的降水減少，洪災風險降低。
陸地氣溫增幅高於海洋，其中北半球高緯度的增幅最大，南冰洋和北大西洋部分區域的增幅最小。[43] 未來降水變化預計遵循現在的趨勢，即亞熱帶陸地降水減少，亞極地和赤道降水增加。[44]
全球暖化增加了熱浪的發生頻率[46][47]，熱浪是指至少連續5天內，每日最高氣溫高於往年最高均溫5 °C。[48] 過去30-40年裏，伴隨有高濕度的熱浪變得更加頻繁。夜間高溫頻率增加了一倍，觀察到夏天出現極端高溫的區域增加了50-100倍。高濕度熱浪會嚴重影響人類健康，而低濕度熱浪則有引發山火的風險。熱浪造成的死亡要多於颶風、雷電、龍捲風、洪水和地震的總和。[49]
根據2013年的估計，相比於未發生全球暖化的情況，全球暖化使極端高溫的出現頻率增加了5倍。[50] 科學家使用全球暖化的中等情況預測，發現到2040年，全球每月發生的高溫事件將增加12倍。研究指出，控制全球暖化在1.5 °C以下可防止大部分熱帶區域達到濕球溫度35 °C，即超出人類生理極限溫度的情形。[51][52]
未來的氣候變化會導致更多高溫，更少低溫。[53] 在大部分陸地區域，熱浪的頻率、強度和持續時間都將顯著增加。溫室氣體排放與極端溫度出現頻率相關。[54] 全球範圍而言，寒潮的頻率降低。[55] 有證據表明氣候變化會導致極地渦旋減弱，從而使高速氣流呈現出波浪狀。[56] 這會導致歐亞與北美部分區域的冬季出現極端低溫。[57][58][59]
政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）的第三份年度評估報告《2001氣候變化》指出「缺乏有力的證據以顯示熱帶和溫帶風暴的特徵有所改變。」[61]不過最近有一些有限的證據顯示風暴的強度正在加大，比如伊曼努爾（Emanuel 2005）衡量颶風密度的「能量消耗指數」[62]。在世界範圍內，達到四級或五級的颶風——表示風速大於每秒56米——的比例從1970年代的20%上升到1990年代的35%[63]。而由颶風帶到美國的降水在二十世紀中增加了七個百分點[64]。
持續不斷惡劣天氣的高風險並不意味着惡劣天氣比正常天氣日要多得多的[65]，相反，有證據表明惡劣天氣和適度的降水日都增加了。
斯蒂芬·姆瓦基夫旺姆巴（Stephen Mwakifwamba）作為國家能源、環境和技術中心的協調人撰寫了坦桑尼亞政府遞交給聯合國的氣候變化報告。他說在坦桑尼亞氣候變化正在發生中，「過去，我們每十年才會發生一次乾旱，現在我們根本不知道它什麼時候發生，他們發生的太頻繁了，而且緊跟着就是洪水。氣候越來越難以預測，我們也許在五月就會發生洪水或者三年就來一次乾旱。以前丘陵高地是沒有蚊子的，現在也有了。地下水位每天都在降，對農民來說降雨來的總是不是時候，這也引起了很多其他問題」[66]。
當氣候變得更溫暖，蒸發量將會增加。這可能導致更多的降水以及侵蝕，並且在更為脆弱的熱帶地區，特別是非洲，可能會加劇去森林化所導致的沙漠化。許多科學家認為全球暖化的發展可能導致了更多的極端氣象的產生。IPCC的第三份年報中稱：「……21世紀，全球平均水蒸氣濃度以及降水量預期將會增加。至21世紀下半葉，北半球的中高緯度以及南極洲的冬季降水量很可能會增加。在低緯度會出現降水量地區性的增加，而在陸地區域上則將減少。在大多數地區，降水量年與年之間的變動很可能將會拉大，同時平均降水量增加。」[67][68]
極端氣象造成的損失正在快速地增長。英國保險業者協會（Association of British Insurers，ABI）稱限制碳的排放將有助在2080年以前將預計的熱帶氣旋增加所帶來的年度損失減少80%。這種損失還可能因為在災害高發地區如海岸和沖積平原上進行建築而進一步升高。ABI還宣稱對於不可避免的氣候變化所造成的影響，如果能夠採取必要的措施加強薄弱環節，如建造更結實耐用的建築以及改進抗洪設施將能在長期有效地節約開支。[69]
世界冰川面積從十九世紀以來已經減少了50%[70]。目前在安第斯山、阿爾卑斯山、喜馬拉雅山和落基山的冰川的消失速度還在迅速提高。冰川的損失不僅直接造成了山泥傾瀉、山洪暴發以及冰川湖的外溢[71]，同時也增加了河流年度內流量的起伏變化。冰川日益融化使得夏季冰川變小，這種現象在許多地區都能被觀察到[72]。在高降水的年份冰川可以留住這些水，因為降雪覆蓋在冰川上可以保護冰不會融化為水；而在溫暖或乾燥的年份，冰川則會融化釋放出多餘的水來彌補降水的不足 [70]，因此冰川是江河水量的調節者。
在北半球，北冰洋的南部地區（大約400萬人居住於此）在過去的50年間溫度已經上升了1至3攝氏度。加拿大、阿拉斯加和俄羅斯的一些永久凍土帶已經開始融化，這有可能破壞該地區的生態系統，土壤中的細菌活性提高將導致該地區由碳元素的存儲地（carbon sink）變為碳元素的釋放源[73]。一項對於東西伯利亞的研究（發表在《科學》上）表明，它的南部正在逐漸消融，導致1971年來接近11000個，即11%的湖泊的消亡[74]。同時，西西伯利亞正在處於它永久凍土層的初階段融解，這個過程正在創造新的湖泊，同時可能有大量的甲烷——一種額外的溫室氣體——被釋放入大氣[75]。
颶風曾被認為是一種純粹的北大西洋現象，在2004年4月，第一次有颶風在南半球的大西洋形成，並以144公里/小時的風速襲擊了巴西；監控範圍因此可能需要向南拓展1600公里，不過該颶風與全球暖化之間的關係還未有定論[76]。
全球暖化的效應極有可能是因為所有人類活動有意或無意的破壞了原本正常的地球環境，且尚未停止對地球環境有害的各式行為，及綜合各項原因導致出現這樣的情況。
海洋是氣候系統中重要的一個組成部分，由於海洋的體積巨大，比熱也很大，它對於環境變化的反應較遲緩，但同時也更為深遠。
隨着全球溫度的升高，海洋水的體積將會膨脹。同時，陸地上冰川以及極地的冰蓋融化也將注入大量的液態水。如果氣溫增加1.5~4.5°C，海平面將上升15至95厘米（IPCC 2001）。
自從18000年前上一個冰期高峰以來，海平面已經上升了120多米。6000年前已經達到今日海水的容量，而自3000年前至19世紀初，海平面基本維持恆定，每年上升約0.1至0.2毫米；而自從1900年，這一速度上升到1–2毫米/年[77]；TOPEX/Poseidon 的衛星高程表顯示了自1992年每年3毫米的上升速度[78]。
1950年代至1980年代間，環南極的南大洋水溫升高了0.17°C，速度幾乎是全世界海洋平均值的兩倍[79]。水溫的升高影響了生態系統（如，海冰的融化影響了在其底部生長的海藻），同時降低了海洋吸收二氧化碳的能力。
地球上的海洋吸收了許多生命活動所釋放的二氧化碳，這一過程以氣體溶解的方式進行，或者以海洋微生物的骨骼的形式沉入海底成為白堊或石灰石。目前，海洋的吸收量約為每人每年一噸的CO2，據估計自1800年以來海洋已經吸收了幾乎一半的人類活動所釋放的CO2（即一千二百億噸的碳）[80]。
但是在水中，二氧化碳會變成碳酸，一種弱酸。工業革命以來溫室氣體的排放已經使海水的平均pH值下降了0.1，達到了8.2。據預測，進一步的排放可於2100年前將其再下降0.5，這是數百萬年來從未達到的數值。[81]
有人已經觀察到海水酸化可能對珊瑚[82]（1998年以來，世界上已有16%的造礁珊瑚因為白化現象而死亡）以及帶有碳酸鈣貝殼的海生生物造成的致命影響。酸度的增加也能夠直接影響到魚類的生長與繁殖，以及它們賴以生存的浮游生物[83]。
有一種學說認為全球暖化可能通過關閉或者減緩大洋的熱鹽循環從而導致北大西洋局部的降溫，使得當地平均氣溫下降，或升溫較少。它影響的範圍包括斯堪的納維亞以及英國，因為它們都受北大西洋暖流的加溫。這一變化的可能性仍不確定，有一些證據表明墨西哥灣流以及北大西洋暖流有減弱的跡象。然而，現在仍無跡象表明歐洲北部或附近的海域有降溫的趨勢，而現實情況恰恰相反。
熱帶的熱量大部分是經由大氣向兩極傳遞的，但它也可以通過洋流來輸運，熱的水流靠近表面而冷水流位於深層。這一循環的典型例子是墨西哥灣流，一個風驅的環流圈，將熱水從加勒比海帶向北方。灣流的一個向北的分支，北大西洋暖流是熱鹽循環的一個環節，將熱量進一步朝北帶往北大西洋，在那裏加熱了整個西北歐。北大西洋海水的蒸發以及水溫下降同時導致了鹽分的增加（相對鹽度），從而使表面的水密度增大。同時，海冰的形成也進一步濃縮了海水中的鹽分。因此較重的表面海水向下沉降，而同時向南方潛行。全球暖化可能造成如格陵蘭冰蓋的融化、降水量增加、特別是西伯利亞河流的增強[84]，從而使得注入北方海洋的淡水量增加。然而現在尚不清楚增加的淡水量是否足夠切斷熱鹽循環——環境模型給出了否定的結論，不過研究還在繼續。
有些人甚至擔心全球暖化會重現上一個冰期中發生的一種溫度大幅度突變的現象：一系列的丹斯果-奧什格爾事件（Dansgaard-Oeschger events）。這是一種氣候的快速起伏，可能源於高緯度淡水流量增加而導致的熱鹽交換的停止。新仙女木事件（Younger Dryas）可能也是這類情況。然而，據信這些事件是由勞倫太德冰蓋融出的大量淡水而導致，而非全球暖化所引致極地融化的海冰或是降水量變化所產生的淡水。另外，在大氣海洋循環耦合模型中，熱鹽交換趨向於減弱而非中斷，並且即使在歐洲的小範圍內，變暖的趨勢也要強於降溫的勢頭：因而IPCC第三份年報指出「即使在熱鹽交換減弱的模型中，歐洲仍然呈升溫的趨勢」。[85]
2004年4月，對於美國衛星數據的回顧分析似乎顯示出灣流的北方迴旋，北大西洋環流的減弱，因而關於灣流將被截斷的假說受到了有力的支持。[86]
2005年5月，彼得·瓦德漢姆（Peter Wadham）向《時代》周刊報道了一項在北冰洋冰層下進行的深海探測的結果，這次探測旨在測量緻密的冷水所形成的巨型水柱，它們由溫暖的表面水取代而沉向水底，構成了北大西洋暖流的動力之一。他和他的隊伍發現這些水柱幾乎已經消失。正常情況下應該存在七至十二條巨大的水柱，而他只發現了兩條，並且都極為微弱。[87][88]
新科學家（NewScientist.com）新聞機構[89]於2005年11月30日報道說英國國家海洋學中心發現從墨西哥灣流所北行的溫暖海流比1992年的上次測量數據要減少了30%。作者稱目前所觀察到的變化「令人彆扭地接近」測量的不確定範圍[90]。然而，北大西洋卻比上次測量更熱[90]。這表明要麼循環並沒有減弱，要麼它沒有理論預期中降溫的效果，或者存在別的更有壓倒性的因素使得降溫無法實現[91]。
「新科學家」的文章基於哈里·白禮頓（Harry L. Bryden）等人於2005年12月1日發表在《自然》（第438卷，第655-657頁）的一篇文章[92]。在同一期的《新聞與視點》專欄中[93]，德特列夫·夸德拉塞爾（Detlef Quadrasel）重申了白禮頓等人的結果不確定性很高，但他還稱，有其它因素和觀察確實支持了他們的結果。夸德拉塞爾接着指出可能的後果的嚴重性，他援引古氣候學記錄，顯示了海洋循環當達到某個閾值而轉變的事件曾經在十數年間將氣溫降低了多達10°C。他總結道，更深入的觀察和模型十分關鍵，這樣可以對循環可能的災難性的終止提供早期預警。
2005年12月6日，伊利諾伊大學香檳分校大氣科學教授麥克·施萊辛格帶領的研究小組稱「熱鹽循環的停止曾經被認為是高危低概率的事件。我們的分析，雖然還有不確定的成分，顯示出它是高危高概率的事件。」[94]這仍是一個基於未發表的研究的少數人的觀點。
2006年1月19日，一則冠名「氣候變化：源於海洋的變化」，由奎林·希爾邁爾（Quirin Schiermeier）撰寫的新聞出現在《自然》雜誌（第439卷，第256-260頁）上，詳細敘述了對白禮頓結果的回應[95]，包括以下幾點：
上升的氣溫已經開始影響生態系統。歐洲和北美的蝴蝶已經將它們的活動範圍向北移動了200公里，植物跟隨其後，而大型動物的遷移受到城市和公路的阻礙，沒有這麼迅速。在英國，春季蝴蝶比二十年前要提前平均6天出現[96]。在北極，哈德遜灣的結冰期比三十年前要縮短了三個星期，這干擾了北極熊的生存，因為它們無法在陸地上捕食[97]。
兩份2002年發表於《自然》（第421卷）的研究[98]調查了科學界關於最近動植物區域或季節習性的改變的研究。對於最近出現變化的物種而言，有五分之四將其活動區域向兩極或高緯度遷移，出現了「難民物種」。青蛙的產卵、花的開放以及鳥的遷移平均每十年提前2.3天[99]。一項2005年的研究結論稱人類活動使溫度上升及所導致的物種習性改變的原因，將這些後果和氣候模型的預測相比較的結果支持了這些論斷[100]。甚至青草第一次出現在南極大陸上[101]。
森林面臨潛在增加的火災的威脅。北美的被燒毀的北部森林的10年平均值，在數十年內一直穩定在一萬平方公里左右，而自從1970年以來逐漸升高到每年超過二萬八千平方公里。[102]
平均氣溫以及二氧化碳的增加可能在某時刻起具有促進生態系統生產力的效果。在大氣中，二氧化碳比起氧氣來說相當稀少（0.03%對比21%），這種二氧化碳的稀缺在光呼吸過程中十分明顯，因為二氧化碳非常缺乏，氧氣得以進入植物的葉綠體中，佔據卡爾文循環中二氧化碳本來應該佔有的位置。這使得形成中的糖類被破壞，阻礙了生長。衛星數據顯示北半球的生產率自從1982年來已經有了增長（然而很難將這種增長歸因於某個特殊因素）。
IPCC的模型預期CO2的高濃度只能在一定程度上推動植物群落的生長，因為在許多地區水或營養是限制性的因素，而非CO2或是溫度；在那之後，溫室效應及升溫將會繼續，但不會再有生長上的反饋。
瑞士樹蓋高程觀測項目[103]進行的一項研究表明，在高CO2濃度下，緩慢生長的樹種只能在短期內得到生長的推動，而長期的獲益者是藤類等快速生長的植物。一般而言，特別是在雨林中，這意味着藤類將成為佔優勢的物種；而由於生長周期很短，它們所積聚的碳很快就會因為腐枝的分解而重新回到大氣中。相反的，緩慢生長的樹木可以將空氣中的二氧化碳固化數十年。
在歷史上，冰川在1550年至1850年小冰期間有所增長；隨後直到1940年代，隨着氣候的回暖，全球的冰川開始回退。然而在1950年到1980年間世界範圍內發生了輕微的全球降溫，在許多地方冰川後退的趨勢有所減緩或是被逆轉。自從1980年來，冰川的後退開始變得越來越快，並且越來越普遍，其程度甚至已經對許多冰川的存在造成了威脅。這個過程自1995年來變得如此顯著，以至於出現用塑料覆蓋奧地利阿爾卑斯冰川以減緩融化的異事[104]。山地冰川的後退，特別是在西北美、法蘭士約瑟夫地群島、亞洲、阿爾卑斯、印度尼西亞、非洲以及南美洲的熱帶和亞熱帶地區從19世紀末起已經提供了對全球溫度升高的持續的數值記錄。許多冰川的消融引起了人們對當地未來水資源問題的重視。右圖所顯示的是北瀑劉易斯冰川（Lewis Glacier, North Cascades）在1990年融化殆盡後所攝，它是47條北瀑冰川之一，其餘所有都在消退中[104]。
雖然接近人類社會並且對後者有重要的影響，中低緯度的山地冰川只佔全球冰儲量的很小一部分。大約99%的冰都位於極地和亞極地的南極和格陵蘭冰蓋中。這些連續的、大陸尺度的冰層厚達3千米或更多，罩在極地的陸地上。就像從一片巨大的湖泊流出的眾多河流一樣，有許多注出冰川將冰蓋邊緣的冰帶入海洋。
在這些注出冰川中也觀察到了回退的現象，導致冰川流速的增加。在格陵蘭島上，2000年以來已經出現數個長期以來一直維持穩定的巨型冰川的後退。人們已經研究了三個冰川：黑爾海姆（Helheim）、雅各布港（Jakobshavns）以及康格爾隆薩克（Kangerdlugssuaq）冰川，加起來總共排放格陵蘭16%的冰蓋。1950年代至70年代的衛星圖像以及航拍照片顯示冰川的前端在十數年間一直維持在原先的位置。然而2001年它開始快速地後退，在2001年和2005年間共回退了7.2公里，流速從20米/天增加到32米/天[105]。西格陵蘭的雅各布港冰川是公認的世界流動最快的冰川，它至少從1950年就持續地以大於24米/天的速率流動，而保持着穩定的前端。在2002年中，12公里長的浮動前端開始進入快速後退的階段。冰面前端開始斷裂，而瓦解出的浮動端加速至每天30米的後退速度。康格爾隆薩克冰川後退的加速度甚至更大，主幹的一部分，在1988年—2001年的流速為15米/天，而在2005年夏天達到了40米/天；冰川的前端也出現了後退，並且迅速地削薄了100多米。[106]
冰川的後退以及加速同樣出現在西南極冰蓋的兩條主要注出冰川上，注入阿蒙森海的松樹島（Pine Island）冰川每年變薄3.5 ± 0.9 m，並在3.8年內後退了五公里。冰川的終端，一個浮動的冰架，其浮動的端點每年後退1.2公里。這個冰川已經排出西南極冰蓋大量的存量，被稱為這塊冰蓋柔軟的小腹（薄弱點）[107]。同樣的變薄模式在臨近的特懷特（Thwaites）冰川也非常明顯。
有些全球暖化效應能夠引起進一步的變暖，成為一種正反饋。
現有一些預測和證據顯示全球暖化可能導致地面生態系統釋放出碳，使得大氣中的CO2含量進一步升高。一些氣候模型顯示21世紀的全球暖化可能由於碳循環的這種反饋而被加速[108]。最強的這一反饋來自於北半球高緯度亞寒帶針葉林土壤呼吸作用的增強。特別有一個模型（HadCM3）揭示了南美熱帶降水的顯著減少導致亞馬遜雨林的消失從而引起的次級碳循環反饋的可能[109]。雖然各個模型對於地面碳循環反饋的強度意見不一，但是它們都證實了正反饋的可能性，即對全球暖化的加速作用。
《自然》2005年9月的一篇文章稱，對於英格蘭土壤的觀察發現它們在過去的25年間正以每年四百萬噸的速度流失碳[110]，文章的作者貝拉米（Bellamy）等人稱這一結果不似土地使用的變化所致。通過將結果外推到整個英國，他們預計每年流失的碳有一千三百萬噸。這同英國在《京都議定書》框架內每年減少的碳排放量大致相當（1270萬噸）。[111]
全球溫度的升高可能導致更頻繁、更大範圍的森林火災的發生，它們將釋放出遠超過自然碳循環能夠吸收的碳貯備，同時也減少了地球上現有的森林覆蓋面積，形成了一個正反饋。不過另一個反饋機制是由於溫度的上升導致替代林的快速增長以及森林向北的遷徙，因為北方的氣候將更適宜森林生長。因此燃燒如森林等可再生能源的活動是否能夠作為全球暖化的因素，這還是一個問題。
除了極端氣象造成的直接損失之外，全球暖化還有其他經濟上的效應。
長期以來，人們希望全球暖化能夠對農業產生積極的效果，因為二氧化碳在光合作用中扮演了重要的作用，特別是在阻止光呼吸上。而光呼吸對數種作物的破壞負有責任。在冰島，溫度的上升已經使得大麥的廣泛種植成為可能，而這在二十年前是不可想像的。一些變暖的效應起因於來自加勒比海的洋流的局部波動（可能是暫時的），它也影響了魚類的儲備[112]。
雖然在一些地區可以預見局部的受益（如在西伯利亞），但最近的研究證實在全球範圍內這是一個負面的影響。「更大範圍的實驗顯示，天氣溫度的升高、更長時間的乾旱及其二者的副作用，如近地臭氧氣體的高濃度，將可能在未來的數十年內帶來農作物的根本性的減產。」[113]
此外，可能遭受最不利影響的地區就是非洲。不僅因為它的地理條件使得它特別脆弱，並且因為它70%的人口都依賴於自然降水灌溉的農業。坦桑尼亞對於氣候變化的官方報告中指出通常每年有兩個雨季的地區將可能得到更多，而那些只有一個雨季的地區將接受更少得多的降雨。預期的淨效果將是當地的主食玉米的產量減少33%[114]。
一個直接受風險衝擊的行業就是保險業。自1960年以來，重大自然災害的數量已經翻了三倍，保險損失實質增加了十五倍（對通貨膨脹進行調整後）[115]。根據一項研究，最糟糕的災難中有35-40%與氣候變化有關（ERM, 2002）。在最近三十年間，全球受氣候相關災難影響的人口比例已線性增長到原來的兩倍，從1975年的約2%上升到2001年的4%（ERM, 2002）。
英國保險業者協會[116]宣稱「氣候變化不是未來幾代要面對的遙遠問題，它已經以各種形式存在，影響着保險業者的生意。」它還指出氣候因素造成的家居和財產風險每年增加2-4%，並宣稱英國的風暴和洪水損失已經在1998年-2003年間翻倍至超過六十億英鎊，相較於前一個五年來說。結果為保險金的上漲，並且在某些地方洪水災害險對一些人來說將可能無法承擔。
在美國，保險損失也大幅增加，不過根據一項研究，這個增長主要是因為脆弱的海岸地區人口和財產的增加。（Science, 284, 1943-1947）
溫差增大，道路、機場跑道、列車線、管路（包括輸油管、污水管、食水管），需要更頻密的維修、替換。在含永凍土的地區，更可能出現沉降。[117]
因為在過去便於海上貿易，今日世上許多大都市都位於沿岸。由於全球暖化令海水水位升高，這些城市可能要為海岸防衛投入巨大資源。各國的風險不同、荷蘭等低地國首當其衝，或須付出巨大資源來預防水浸。
在發展中國家，由於氾濫平原既是豐沃的農地，也是廉價的住地，窮人往往定居於彼。這些氾濫平原上的民居常缺乏堤壩、水浸預警系統等基建，居民也常缺乏保險、儲蓄、貸款等財務支援，協助他們在水災後重建家園。[118]
一些太平洋島國，如圖瓦盧正在面對一個全體撤離的可能性，因為對於洪水的抵抗可能對他們來說過於昂貴。圖瓦盧已經同紐西蘭就分階段遷移有了一個專門的協定[119]。
在1990年代有些不同的預測將環境難民的總數定在約兩千五百萬（對難民的官方定義裏面只有躲避迫害的一名，而沒有包括環境移民）。IPCC預計2050年將存在一億五千萬環境難民，主要由於海岸線洪水、河岸侵蝕以及農業破壞。這個數字代表了2050年預計人口數100億的1.5%[120]。
融化中的北極冰層可能在夏天開闢出一條西北航道，將歐洲和亞洲之間的航線距離縮短9000公里。這對巨型油輪關係巨大，因為它們的體積過於龐大，不能通過巴拿馬運河，因此目前只能繞行南美最南端。根據加拿大冰面監控部門（Canadian Ice Service）的數據，加拿大東部北極群島的總冰量在1969年至2004年間減少了15個百分點。[121]
全球暖化的綜合效應將特別危害到那些沒有能力減輕這種效應的國家和人民。這將抵消經濟增長和消滅貧窮的努力，並使得千年發展目標（Millennium Development Goals）的實現變得更困難[122][123]。
2004年10月，氣候變化及發展工作小組（Working Group on Climate Change and Development），一個發展和環境非政府組織間的協調組織，發表了一份關於氣候變化對發展的影響的報告[124]。這份報告以及2005年7月的報告[125]預計了降雨的減少及嚴峻的氣候災害所導致的飢餓和疾病的上升，特別是在非洲。它們將極大地影響到相關人群的經濟發展。
全球暖化的間接證據——雪覆蓋的減少、上升的海平面、氣候變化——提供了全球暖化的後果的一些例子。它們說明，全球暖化不僅將影響人類的生活，同時對生態系統也造成極大的影響。全球溫度的上升表示生態系統將改變，一些種類將被迫離開它們的棲息地，甚至被滅絕，而另一些可能更為繁榮。只有極少數的地面生態區域能夠遠離這種影響。
增加的二氧化碳當達到一定程度後將增加生態系統的生產力，但當考慮到氣候變化造成的其他方面的影響後，這一變化的後果仍未可知。此外，生物量的單純增加未必是件好事，因為即使一小部分種類的繁榮昌盛，也無法抵消生物多樣性的減少。
全球海面上升造成淡水污染的威脅，將影響海岸地區的飲用和灌溉用水。蒸發作用的增加使得水庫的作用減少。極端氣象的上升致使更多的水降落在變硬而無法吸收它們的泥土上，造成更多猛烈的洪水，而沒有起到潤濕土地或恢復地面水位的應有效果。在一些地區，殘退的冰川威脅到了水的供應[126]。
更高的溫度降需要更多的水以作降溫之用。
升高的氣溫對死亡率由兩個方向相反的直接作用：冬天更高的氣溫將減少寒潮造成的死亡，而夏天更高的溫度將增加熱量引發的死亡。這些變化的分佈顯然有分化，帕魯蒂科夫（Palutikof）等人計算得出平均溫度升高一度在冬天減少的死亡要超過夏天造成的增加，結果是每年平均死亡率減少7000。
2003年8月一場熱浪襲擊了歐洲，造成正常死亡率之上22,000–35,000的死亡（Schär及Jendritzky, 2004）。有90%的確定性說2003年歐洲夏天的災害至少有一半是人類活動的影響（Stott等，2004）。
還有科學家撰文，稱平均溫度每上升攝氏一度，每年美國即會增加24,000宗謀殺，原因是體熱上升使人更加暴躁。（New Scientist, 11/5/02, review of Body Heat by Mark Blumberg.）
全球暖化令瘧疾等傳染病的傳病媒介能夠更廣泛地散佈[128]。在貧窮國家，傳染病的感染宗數可能因此上升；在富裕國家，這類傳染病可能已為抽乾澤地、噴灑殺蟲劑等手段所消除和控制，國民健康未必會因此而受損，但防疫措施的花費可能會因此而大大增加，帶來經濟負擔[129]。
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