Для прогноза климатических изменений учёные используют сложные модели, учитывающие огромное количество переменных, связанных не только с природными процессами, но и со сценариями развития мировой экономики. Дальнейшие развитие событий, по мнению большинства ученых, тревожно. Последствия изменения климата могут быть катастрофическими.

Большинство моделей указывают на увеличение максимальных и минимальных значений температуры; на увеличение числа жарких дней практически над всей сушей; на рост числа случаев интенсивных осадков во многих регионах суши во внетропических широтах Северного полушария; на уменьшение числа холодных дней практически над всей сушей.

Согласно современным климатическим моделям, в период с 1990 по 2100 год ожидается глобальное потепление приблизительно на 1,4 – 5,8°C. Потепление даже на 1,4 °С окажется более сильным, чем изменения температуры как минимум за последние 10000 лет. К такому «минимальному» изменению не готово не только человечество, но и вся глобальная экосистема. В случае же роста температуры на 5,8 °С последствия для всего живого на планете представляются чрезвычайно опасными. 2 °С это та граница, которую нельзя пересечь. При глобальном потеплении всего на 2 °С процес изменения климата станет необратим, а его последствия катастрофическими и трагическими.

Ожидается, что к 2100 году средний уровень Мирового океана повысится на 9-88 см (в среднем на 48 см). Вероятно это будет вызвано главным образом тепловым расширением верхних слоев океана по мере их нагревания и отчасти таянием ледников. Изменение океанских течений, локальное движение суши, особенности прибережной полосы и другие факторы приведут к тому, что темпы, масштабы и направление изменения уровня моря будут различаться в отдельных местах и регионах мира по сравнению со средним глобальным показателем. Т.е. в одному регионе вода поднимется больше нежели в другом.

Несколько более быстрое таяние ледяного покрова Гренландии и Антарктики будет, вероятно, компенсироваться за счет более интенсивных снегопадов в обоих этих регионах. По мере того, как потепление будет проникать глубже в океаны, а льды продолжать таять, уровень моря будет продолжать расти еще в течение долгого периода времени после того, как температура поверхности Земли выровняется. Это приведет к затоплению прибрежных областей и размыванию почвы.

Глобальное потепление, помимо наводнений, может вызвать большее количество оползней, лавин, эрозию почв и т.п.

Наступление соленой морской воды, в следствии повышения уровня моря, ухудшает качество и сокращает запасы пресной воды. Это несет большую опасность для жителей прибережных стран, так как морская вода будет попадать в подземный воды, приводя ее в негодность к потреблению. Уже сегодня, миллиарды людей ощущают нехватку пресной воды.

Рост уровня моря приведет к увеличению числа и интенсивности экстремальных явлений, таких как высокие приливы, штормовой нагон воды и сейсмические морские волны (цунами), что проявляется уже сегодня. Последствия таких явлений трагические.

Ожидается, что глобальное потепление обусловит ускорение гидрологического цикла и, таким образом, ожидается повышение уровня выпадения осадков повышению во всем мире. Вероятно, что ко второй половине XXI века в зимнее время года уровень атмосферных осадков повысится в средних и высоких широтах северного полушария, а также в Антарктике. Что касается тропиков, то, согласно разработанным моделям, ожидается, что на одних территориях будет наблюдаться больше атмосферных осадков, на других меньше. В Австралии, Центральной Америке и южной части Африки наблюдается устойчивая тенденция уменьшения количества осадков в зимний период.

Привычный режим выпадения осадков во многих регионах мира изменится. Для средних и высоких широт Северного полушария характерно все большее количество проливных дождей и снегопадов, в то время как в тропиках и субтропиках обоих полушарий количество осадков сократилось.

Большое количество дождей и снега приведет к большему увлажнению почвы в высоких широтах в течение зимнего времени года, однако более высокие температуры могут стать причиной потери почвенной влаги в летнее время.

Частота и интенсивность экстремальных погодных явлений, вероятно, изменится. Под воздействием парниковых газов к 2100 г. произойдет повышение максимальных и минимальных суточных температур, сопровождаемое повышением частоты жарких дней. Возрастет количество теплых дней, сила и частота тепловых волн, а также снизится число морозных дней и сократится период холодов. Так, изменение климата приведет к повышению интенсивности возникновения засух и наводнений, которые обусловлены явлением Эль-Ниньо в тропических районах. Аналогичным образом может измениться характер летних муссонов в Азии, которые воздействуют на обширные территории этого континента, расположенные в умеренном и тропическом поясах. Это может стать причиной изменчивости выпадения осадков, что приведет к более непредсказуемым наводнениям и засухам.

В некоторых регионах ураганы могут стать интенсивней (с более сильным ветром и ливнями). Существуют и другие явления, как, например, грозы и смерчи, знания о которых на сегодняшний день недостаточны для составления каких либо прогнозов.

Экстремальные явления, которые побивают все рекорды, периодически происходят в каждом уголке мира уже в настоящее время.

Уже сегодня экосистемы планеты начали реагировать на процесс изменения климата. Биоразнообразие планеты оказалось под угрозой. Потепление и изменение гидрологического цикла сместит границы между лугами, болотами, лесами и другими экосистемами. Это нанесёт большой урон биоразнообразию, так как многие виды не смогут успеть адаптироваться или мигрировать в среды свого обитания из-за урбанизации. Если глобальное изменение климата будет продолжатся с таким темпом, то 25% всех видов млекопитающих и 12 % птиц могут исчезнуть навсегда уже через несколько десятилетий. Среди наиболее уязвимых экосистем – коралловые рифы, северные (субарктические) леса, обитатели горных регионов и регионов со средиземноморским климатом.

Повышение температуры может привести к распространения переносчиков заболеваний, которые убивают миллионы людей. А тепловые волны приводят к обострению сердечно-сосудистых, респираторных и других заболеваний.

Последствия изменения климата могут быть не только глобальными, но и иметь локальный характер, влияя, например, на урожай. Это усилит продовольственный климат многих стран, что поставит под угрозу безопасность их жытелей. Наиболее уязвимыми к изменению климата являются страны с высоким уровнем нищеты.

После стабилизации парниковых газов и аэрозолей на постоянном уровне, температура воздуха на поверхности Земли будет продолжать повышаться в течении нескольких столетий. Инерция потепления охватывает также уровень моря, вызывая его повышение в течении столетий. Некоторые изменения климатической системы могут оказаться необратимыми.