Esta respuesta se centra en los patrones de medida clásica del clima (temperatura, precipitación, niveles del mar y fenómenos extremos tales como inundaciones, sequías y tormentas), en otros componentes del sistema climático terrestre (por ejemplo, los gases de efecto invernadero, los aerosoles y los sistemas ecológicos), y en la salud humana y los sectores socioeconómicos. El cambio climático, tal y como se define por el IPCC, se refiere a importantes variaciones estadísticas que persisten durante un período prolongado, normalmente de decenios o incluso más. Incluye desplazamientos en la frecuencia y magnitud de fenómenos meteorológicos esporádicos, además del aumento continuo y lento en la temperatura media de la superficie de la Tierra. Por lo tanto, aquí nos ocupamos de las variaciones climáticas y meteorológicas en todas las escalas temporales y espaciales, lo que abarca las fuertes tormentas breves y repentinas, los fenómenos estacionales como los producidos por El Niño, hasta las sequías que duran decenios, y los cambios de temperaturas y la variación de las capas de hielo que se han producido a lo largo de siglos. Aunque la mayor parte de las variaciones climáticas a corto plazo se consideran naturales en la actualidad, esta pregunta aborda sus impactos por que representan un tipo de cambio que puede ser más duradero en el clima futuro, debido a la acción perturbadora de la actividad humana (véase la Pregunta 4). La atribución se define como el proceso que permite identificar, con un determinado nivel de confianza, las causas más probables del cambio detectado. Nos ocupamos tanto del cambio climático atribuible al hombre, como del cambio climático que pueda ser causado actualmente por factores naturales, pero que puede verse modificado por influencia humana en el futuro (véase el Recuadro 3–1).

Las concentraciones de gases de efecto invernadero, en la atmósfera y su forzamiento radiactivo total, han aumentado generalmente a lo largo del siglo XX como resultado de las actividades humanas. Casi todos los gases de efecto invernadero alcanzaron niveles sin precedentes durante el decenio de 1990 y continúan aumentando (véase la Figura 2–1). El dióxido de carbono (CO₂) y el metano (CH₄) atmosféricos han variado en gran medida durante los ciclos glaciar e interglaciar de los últimos 420.000 años, pero incluso las máximas de estos primeros valores registrados eran mucho menores que las concentraciones atmosféricas que se observan en estos momentos. En términos del forzamiento radiactivo causado por los gases de efecto invernadero emitidos por actividades humanas, el CO₂ es el más importante de todos y el CH₄ el segundo. De 1750 al 2000, la concentración del CO₂ aumentó en un 31±4 por ciento, y la del CH₄ en un 151±25 por ciento (véase el Recuadro 2–1 y Figura 2–1). Estas tasas de aumento no tienen precedentes. La combustión de combustibles tradujo durante el decenio de 1980 una media de emisiones de 5,4 Gt C año^-1, cifra que se aumentó a 6,3 Gt C año^-1 durante el decenio de 1990. Cerca de tres cuartos partes del aumento del CO₂ atmosférico durante el decenio de 1990 se debieron a la combustión de combustibles fósiles, y el resto puede atribuirse cambios en el uso de las tierras, incluida la deforestación. Durante el siglo XIX y la mayor parte del XX, la biosfera terrestre era una fuente neta de CO₂ atmosférico, pero se convirtió en un sumidero neto antes de finales del siglo XX. Se puede determinar un aumento del CH₄ con emisiones procedentes de usos de energía, ganadería, el cultivo del arroz y los vertederos. El aumento en las concentraciones de otros gases de efecto invernadero—particularmente el ozono estratosférico (O₃), tercero en orden de importancia—se puede atribuir directamente a la combustión de combustibles fósiles, además de otras emisiones agrícolas e industriales.