Zjawisko globalne ocieplenie, stopniowy wzrost średniej temperatury Ziemi, często związany z gazami cieplarnianymi, już wywołał wiele obserwowalnych krótkoterminowych skutków. Oprócz tego, klimatolodzy przewidzieli długoterminowe skutki, biorąc pod uwagę wskaźniki zużycia paliw kopalnych i trendy w produkcji energii słonecznej. Chociaż nie wszyscy naukowcy zgadzają się z każdą prognozą, większość przewiduje znaczne redukcje lodu lodowcowego, duże zmiany ekologiczne i wzrost poziomu oceanów.
Kurczące się lodowce
Lodowce to duże, półtrwałe masy lodu występujące w zimnych regionach; przez wiele lat śnieg gromadzi się i ściska pod własnym ciężarem, tworząc lód. Podczas ostatniej epoki lodowcowej lodowce pokryły około 32 procent powierzchni lądowej Ziemi; obecnie wynoszą około 10 proc. Ich duże rozmiary i stabilność na przestrzeni wieków doprowadziły do naukowego zainteresowania tymi lodowymi ciałami. Podwyższone temperatury doprowadziły do warunków, w których lodowce topnieją szybciej niż nowe opady śniegu, które historycznie utrzymywały lub zwiększały swój rozmiar. Od połowy XX wieku zmniejszanie się rozmiaru lodowca jest dobrze udokumentowane; globalne ocieplenie może spowodować, że niektóre z nich znikną całkowicie.
Dłuższy sezon wegetacyjny w USA
Badanie opublikowane przez Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych przewiduje, że wschodnia połowa USA straci około pięciu dni mrozu rocznie, a Zachód straci do 2030. To samo badanie potwierdza, że w tych samych ramach czasowych sezon wegetacyjny w USA będzie wydłużał się o około 15 do 30 dni rocznie. Na umiarkowanych szerokościach geograficznych w okresie 19 lat od 1990 do 2009 roku wiosna zaczęła się 10 do 14 dni wcześniej.
Zmiany w biomie
Według badań NASA globalny wzrost temperatury zmieni zbiorowiska roślinne na około połowie powierzchni Ziemi do 2100 roku. Lasy, tundra, łąki i inne rodzaje zbiorowisk roślinnych zmienią się z jednego głównego typu na inny. Ponieważ rośliny i zwierzęta współistnieją w systemach, które naukowcy nazywają biomami, zwierzęta zależne od roślin prawdopodobnie będą musiały się przystosować, migrować lub zginąć. Według NASA półkula północna, w tym Stany Zjednoczone, Kanada i Rosja, jest szczególnie zagrożona tymi zmianami.
Rosnący poziom oceanów
Klimatolodzy przewidują, że przez wiele dziesięcioleci topnienie lodu polarnego spowoduje uwolnienie dużych ilości wody do oceanów na świecie, co z kolei podniesie ich poziom. National Oceanic and Atmospheric Administration prognozuje wzrost poziomu oceanów z około 32 do 64 cali do roku 2100, przy czym obecna zmiana wynosi 0,12 cala rocznie. Od 1870 r. poziom oceanów wzrósł już o 8 cali, a tendencja wydaje się przyspieszać. Będzie to miało największy potencjalny wpływ na przybrzeżne obszary lądowe, które zostaną zalane lub będą wymagały dużych sztucznych barier; duże populacje ludzkie nazywają te regiony domem lub są od nich zależne ekonomicznie.