Klimata izmaiņas attiecas uz pakāpeniskām klimata pārmaiņām laika gaitā. Klimats atspoguļo vidējos atmosfēras apstākļus ilgā laika posmā. Tas ietver temperatūru, vēju, nokrišņus un citus faktorus.
Klimata izmaiņas notiek vienmēr, bet mūsdienu klimata izmaiņas lielākoties attiecas uz neseno temperatūras paaugstināšanos, kas novērota kopš 20. gadsimta vidus. Kopš 19. gadsimta vidējā temperatūra pasaulē ir palielinājusies par aptuveni 1,62 grādiem pēc Fārenheita. Šis temperatūras paaugstināšanās veicina ledāju un ledus lapu izkausēšanu visā pasaulē un okeānu sasilšanu citu parādību starpā. Nesen ir palielinājies arī ārkārtēju laika apstākļu skaits, kas var būt saistīts arī ar šīm klimata izmaiņām.
Klimata pārmaiņas izraisa dažādi faktori. Šie faktori ietver izmaiņas atmosfēras sastāvā, Milankovitch ciklus un saules aktivitāti.
Dažām gāzēm, piemēram, siltumnīcefekta gāzēm, ir liela nozīme temperatūras regulēšanā. Tādas gāzes kā oglekļa dioksīds un metāns ir zināmas siltuma notveršanai atmosfērā. Kad siltumnīcefekta gāzu daudzums atmosfērā ievērojami mainās, tas parasti izraisa globālās temperatūras izmaiņas. Zemes vēstures fāzes, kurās palielinājās oglekļa dioksīds un citas siltumu uztverošās gāzes, piedzīvoja arī pasaules vidējās temperatūras paaugstināšanos. Kopējs dabiskais oglekļa dioksīda un citu siltumnīcefekta gāzu avots ir vulkānisms. ilgstoši paaugstināts vulkānisms aktīvākas plātņu tektonikas dēļ parasti ir bijis siltāks, jo ir palielinājies siltumnīcefekta gāzu daudzums, ko rada vulkānu izvirdumi.
Mūsdienās cilvēka civilizācija rada daudz vairāk oglekļa dioksīda nekā ģeoloģiski avoti, izraisot, ka cilvēki ir galvenie mūsdienās notiekošo klimata pārmaiņu virzītājspēki.
Kad Zeme un citas planētas riņķo ap sauli, tās iziet nelielās kustības un orientācijas izmaiņās. Trīs galvenie izmaiņu veidi ir precesija, slīpuma izmaiņas un orbītas formas vai ekscentriskuma izmaiņas. Precesija ir saistīta ar Zemes orientācijas maiņu attiecībā pret sauli. Obliquity ietver Zemes ass slīpuma leņķi. Visu šo faktoru izmaiņas ietekmē klimatu. Piemēram, ziemeļu ziemas laikā, kad ziemeļu puslode ir noliecusies prom no saules, Zeme savā orbītā faktiski atrodas tuvāk saulei nekā ziemeļu vasarā, kad ziemeļu puslode ir sagāzta pret sauli. Tā rezultātā ziemeļu ziemas un vasaras ir nedaudz maigas un vasaras - intensīvākas. Tas ir tāpēc, ka pašreizējā Zemes orbītas forma. Kādā brīdī Zemes orbītas forma mainīsies tā, ka tas vairs nenotiek. Tas būs tuvāk ziemeļu vasarā un tālāk ziemeļu ziemā, kā rezultātā ziemeļu puslodē būs smagāki gadalaiki. Arī tad, ja Zemei būtu lielāks aksiālais slīpums, teiksim, 30 grādi, nevis aptuveni 23,5 grādi, kontrasts starp sezonām abās puslodēs būtu lielāks, nekā tas ir šobrīd. Jo lielāks ir aksiālā slīpuma leņķis vai jo lielāks slīpums, jo intensīvāka kļūst starpība starp gadalaikiem. Milankovitch ciklu ietekme ir redzama ģeoloģiskajā ierakstā.
Vēl viena parādība, kas ietekmē klimatu, ir saules aktivitāte jeb saules laika apstākļi. Saules atmosfēra rada saules signālus, kas ietekmē kosmosa laika apstākļus. Šķiet, ka šo notikumu biežums ir saistīts ar apmēram 11 gadu ilgu saules staru saules staru ciklu, kura laikā saules staru punktu skaits uz saules pieaugs un regulāri saruks. Šo parasto 11 gadu ciklu laiku pa laikam pārtrauc ilgs starpposms, kas ilgst gadu desmitiem, kad saulē saules aktivitāte ir maza vai tās nav vispār. Šie desmit gadus ilgie zemās aktivitātes periodi vēsturiski ir saistīti ar aukstajiem periodiem uz Zemes. Slavens piemērs ir Maunder Minimum, kas sākās 1645. gadā un ilga līdz 1715. gadam. Šajā laikmetā saulē gandrīz nebija aktivitātes pret saules stariem. Šis periods bija arī ārkārtīgi auksts laiks jau tā aukstajā Mazajā ledus laikmetā, kas ilga no 1300. līdz 1850. gadam.
Dažos pēdējos gados saules staru aktivitāte ir samazinājusies, kas liecina, ka mēs ieejam jaunā zemā saules periodā, kas varētu ilgt 50 gadus.
Mūsdienu klimata izmaiņas vislabāk neizskaidro ar saules aktivitātes izmaiņām. Tas ir tāpēc, ka saskaņā ar jaunākajiem saules aktivitātes mērījumiem Zemes klimatam vajadzētu kļūt vēsākam, nevis siltākam, ja saules aktivitāte ir mūsdienu klimata pārmaiņu virzītājspēks.
Vides izmaiņas var attiekties uz daudziem faktoriem, kas maina lokalizācijas, reģiona vai planētas dabisko vidi. Vides pārmaiņu izraisītāji ir atmosfēras faktori, piemēram, atmosfēras temperatūras izmaiņas, ģeoloģiskie faktori, piemēram, erozija, laika apstākļi un tektonisms, un bioloģiskie faktori, piemēram, invazīvu sugu ieviešana.
Ģeoloģijai ir svarīga loma vidē. Vissvarīgākie ģeoloģiskie faktori, kas ietekmē vides izmaiņas, ir vulkānisms, erozija un laika apstākļi.
Vulkānisms ievada augsnē jaunus minerālus, kā arī atmosfērā gāzes. Minerālvielu barības vielu ievadīšana augsnē ir viens no iemesliem, kāpēc vulkāniskās augsnes ir vienas no auglīgākajām pasaulē. Vulkāni var mainīt arī atmosfēras sastāvu, izdalot tādas gāzes kā oglekļa dioksīds un sērs.
Plākšņu tektonika izraisa vulkānismu. Tas rada arī kalnus un ielejas. Kad kalni veidojas tektoniskas pacelšanas laikā, tas maina nogāžu gradientu un var palielināt vēja un ūdens erozijas daudzumu. Erozijas palielināšanās palielina nogulumu daudzumu un barības vielas, kas nonāk upēs, ielejās un okeānos. Tas laika gaitā var ievērojami ietekmēt vietējo vidi. Izmaiņas erozijas izraisītajā barības vielu pieejamībā varētu izraisīt ekosistēmas maiņu.
Jaunu organismu ievešana var izraisīt arī ievērojamas vides izmaiņas. Tas ietver invazīvās sugas. Slavens gadījums būtu Ziemassvētku sala, kurā dzelteno trako skudru ieviešana ir novedusi pie vietējās ekosistēmas traucējumiem un apdraud vietējo krabju populāciju. Vēl viens piemērs ir Argentīnas skudru ieviešana vietās visā pasaulē. Šīs skudras kļūst par lieliem kaitēkļiem un rada nopietnas problēmas vietējām skudru populācijām, kas ir vitāli svarīgas vietējām ekosistēmām. Cilvēki, iespējams, ir bijusi viena no mūsdienu ietekmīgākajām sugām, veidojot vidi un izraisot vides izmaiņas. Cilvēki ir iemesls arvien pieaugošai masu izmiršanai, mežu samazinājumam visā pasaulē un straujai jauna bioma, pilsētu, izaugsmei..
Gan klimata pārmaiņas, gan vides izmaiņas ievērojami ietekmē dzīvi uz šīs planētas. Mūsdienās abus tos galvenokārt izraisa cilvēka darbība.
Lai arī klimata pārmaiņām un vides izmaiņām ir līdzības, pastāv arī būtiskas atšķirības. Šīs atšķirības ietver šādas.
Klimata izmaiņas attiecas uz regulāru atmosfēras procesu izmaiņām reģionā. Klimata izmaiņas galvenokārt ietekmē atmosfēras sastāva izmaiņas, Milankovitch cikli un izmaiņas saules aktivitātē. Mūsdienu klimata izmaiņas ir saistītas ar globālās vidējās temperatūras paaugstināšanos, pateicoties industrializācijas dēļ siltumnīcefekta gāzu daudzuma palielinājumam atmosfērā pēdējos simtos gadu. Tā rezultātā ledāji ir izkusuši, okeāns sasilda un ekstrēmo laika apstākļu parādīšanās ir palielinājusies. Vides pārmaiņas attiecas uz dabisko apstākļu maiņu lokālos, reģionos vai uz visas planētas. Vides pārmaiņu virzītājspēks ietver atmosfēras faktorus, piemēram, atmosfēras temperatūras izmaiņas, ģeoloģiskos faktorus, piemēram, vulkānismu, eroziju un laika apstākļus, kā arī bioloģiskos faktorus, piemēram, invazīvās sugas. Klimata pārmaiņas un vides izmaiņas ir līdzīgas, jo tās abas ir nozīmīgas dzīvībai uz planētas, un modernā laika posmā tās abas lielākoties ir cilvēku izraisītas. Tomēr tās atšķiras ar to, ka klimata izmaiņas galvenokārt attiecas uz atmosfēras procesiem, turpretī vides izmaiņas ietver visus procesus, kas veido vidi. Klimata pārmaiņas varētu uzskatīt arī par vides izmaiņu apakškategoriju. Turklāt vides izmaiņas ir ierobežotākas, jo pastāv tādas vides pārmaiņu formas, kuras cilvēki ir mazinājuši, piemēram, ozona noārdīšana, turpretī antropogēnās klimata izmaiņas ir jauna problēma, kas vēl jānovērš. Arī cilvēki pēdējos 100-200 gados ir bijis nozīmīgs klimata pārmaiņu iemesls, turpretī cilvēki kopš uzvedības modernas parādīšanās ir bijuši galvenie vides pārmaiņu virzītāji. Homo sapiens pirms kādiem 100 000 gadiem.