气候变化日益成为人们关注的焦点，但这一问题涉及诸多复杂的科学原理和知识，因为气候系统本身是一个巨大而复杂的系统。我们在关注气候问题时，有必要了解一些科学的常识。
气候系统包括5个物理组成部分：大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈，5个部分是一个相互联系、相互作用的整体，5个部分都对气候产生影响。了解气候变化，就要先认识这5个部分是如何在气候调节上各司其职的。
（1）大气圈：大气圈也叫大气层，是气候系统中的主角，也是最容易变化的部分。例如，当外界热量输入（主要是太阳辐射）发生变化后，通过各种热量输送和交换过程能在1个月的时间内，调整对流层温度的分布。
（2）水圈：海洋占地球表面面积的71％左右，它能吸收到达地表的大部分太阳辐射能，海水又具有很大的热容量，所以它是气候系统中一个巨大的能量贮存库。洋流通过热量输送，调节全球热量平衡。
（3）岩石圈：岩石圈处在不停的运动中。海底扩张、大陆漂移、山地在隆起，这些变化，都会影响气候。比如，某些地区高原隆升，季风环流就会加强，气候的季节差异就会增大。
（4）冰冻圈：冰雪覆盖层包括大陆冰原、高山冰川、海冰和地面雪被等。冰川和冰原的体积变化与海平面的变化有密切的联系。冰雪具有很大的反射率，在气候系统中，它是一个致冷因素。
（5）生物圈：生物圈指的是陆地上和海洋中的植物以及生存在大气、海洋和陆地的动物。比如，植物可以改变地面反射率和粗糙度，影响水分的蒸发、蒸腾以及地下水循环。动物需要得到适当的食物和栖息地，因而动物群体的变化也反映了气候的改变。
温室原理
太阳辐射主要是短波辐射，地面辐射和大气辐射则为长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强，对短波辐射的吸收力比较弱。
温室效应示意图
白天，太阳光照射到地球时，部分能量被大气吸收，部分被反射回宇宙，大约47％的能量被地球表面吸收。
夜晚，地球表面以红外线的方式向宇宙散发白天吸收的能量，大部分被大气吸收。
结果，大气层就如同覆盖着玻璃的温室一样，可以保存一定的热量，使地球不至于像月球一样，被太阳照射时温度急剧升高，不见日光时温度急剧下降。
那么，该怎样去认识温室效应呢？想象一下，如果没有温室效应，地球将会冷得不适合人类居住。据估计，如果没有大气层，地球表面温度会是-18℃。正是有了温室效应，才使地球温度维持在15℃。我们所熟知的月球，由于没有大气层，白天在阳光垂直照射的地方温度可达127℃，而夜晚温度却能降到-183℃。
导致温室效应的一大主因就是温室气体排放。温室气体的增加，加强了温室效应，而二氧化碳是数量最多的温室气体。如今，地表（因燃烧产生的二氧化碳）向外放出的长波热辐，远远超过了过去的水平。另一方面，由于对森林乱砍滥伐，大量农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，使得大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长，使得地球气温发生了改变。
冰冻圈的消逝与气候变化
冰冻圈（分为陆地冰冻圈、海洋冰冻圈）是气候系统的重要组成部分，冰冻圈的扩展或萎缩会导致参与局地、区域或全球能水循环的能量和水量减少或增加，并伴随着能水平衡的改变使其与气候、水文、环境和生态等之间产生一系列相互作用过程。
（1）陆地冰冻圈。包括积雪、湖冰、河冰、冰川覆盖、季节冻土、多年冻土。它通过影响地球表面水循环过程，调节气候。比如陆地上的雪冰作为水循环过程中水的储备形式，影响径流（主要在冻土地带）等。
（2）海洋冰冻圈。海冰约占全球海洋表面的10％，影响着海洋与大气之间的物质、能量交换过程。海冰冻结会析出卤水使得海洋表面混合层加厚，反之，海冰融化产生含盐度较小的水体使混合层进一步分层。通过这些过程，海冰在全球热量平衡、全球热盐环流等方面起着重要作用。
雪盖是冰冻圈的最大组成部分，覆盖地球陆地表面的33％的面积。约98％的季节性积雪分布于北半球。
过去100年间，海平面上升了10～26厘米，其中海洋热膨胀引起2～7厘米的上升量，其余主要归因于陆地冰的融化。影响全球海平面变化的诸因子中，最大的不确定因子是南北极冰盖。山地冰川目前多数处于退缩状态，因此也对海平面上升起很大作用。
气候变暖与生物圈变化有什么关系呢？最新研究认为，人为造成的全球气候变暖对世界生命体系影响巨大，表现为七大洲冰河的大量消耗，永久冻结带融化，北半球部分生物向纬度较高的地区迁徙，欧洲、北美和澳洲的鸟类移居别的地域，海洋浮游动物以及鱼群生存海域的改变。在生物生存体系里，90％的变化与气候变暖有着密切的联系。
海平面升高，人类居住环境将受到何种影响
海平面如果升高，将引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失，海岸侵蚀，海水入侵沿海地下淡水层，沿海土地盐渍化等，从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带生态系统带来灾难。
气候变暖，将如何影响生物多样性呢？英国科学家最近公布了一项惊人的研究成果：全球变暖将会导致地球上的动植物大量灭绝。尽管人类可能最终逃过这一劫，但地球上有1/2的物种将会消亡。英国约克大学和利兹大学的科学家对过去5.2亿年气候与生物多样性之间的关系进行了深入研究，研究范围几乎覆盖了所有的化石记录，第一次揭示了气候与生物多样性两者之间的关系。研究发现，当地球的温度处于“温室”气候阶段时，物种的灭绝率相对较高；与之相反，在较冷的“冰室”状况下，生物多样性会增加。
肯尼亚野生动物保护局日前说，受气候变化等因素的影响，如果按目前的趋势发展下去，肯尼亚境内的狮子将在20年后完全消失。报告称，过去几年来，肯尼亚的狮子一直在以平均每年100头的速度减少，已从2002年的约2749头减少到2010年的2000头左右。造成狮子种群规模缩减的原因包括人兽冲突、狮群栖息地的生态遭破坏、气候变化、疾病以及人口增长等。知识点水圈水圈是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层，也是一个连续不规则的圈层。它与大气圈、生物圈和地球内部圈层的相互作用，直接关系到人类活动的表层系统的演化。水圈也是外力地质作用的主要介质，是塑造地球表面形态最重要的角色之一。