Kliimamuutused viitavad kliima järkjärgulisele muutusele aja jooksul. Kliima tähistab keskmisi atmosfääritingimusi pika aja jooksul. See hõlmab temperatuuri, tuult, sademeid ja muid tegureid.
Kliimamuutused toimuvad alati, kuid tänapäevane kliimamuutus viitab enamasti temperatuuri hiljutisele tõusule, mida on täheldatud alates 20. sajandi keskpaigast. Globaalne keskmine temperatuur on alates 19. sajandist tõusnud umbes 1,62 kraadi Fahrenheiti järgi. See temperatuuri tõus aitab kaasa liustike ja jääkihtide sulamisele kogu maailmas ning ookeanide soojenemisele muude nähtuste hulgas. Viimasel ajal on sagenenud ka äärmuslikud ilmastikunähtused, mis võivad olla seotud ka selle kliimamuutusega.
Kliimamuutusi põhjustavad mitmesugused tegurid. Need tegurid hõlmavad muutusi atmosfääri koostises, Milankovitchi tsüklites ja päikese aktiivsuses.
Teatud gaasid, näiteks kasvuhoonegaasid, mängivad olulist rolli temperatuuri reguleerimisel. Gaasid, näiteks süsinikdioksiid ja metaan, on tuntud atmosfääri kuumuse püüdmise eest. Kui atmosfääris kasvuhoonegaaside hulk oluliselt muutub, põhjustab see tavaliselt globaalsete temperatuuride muutumist. Maa ajaloo faasid, kus suurenes süsinikdioksiid ja muud soojust püüdvad gaasid, kogesid ka globaalse keskmise temperatuuri tõusu. Süsinikdioksiidi ja teiste kasvuhoonegaaside tavaline looduslik allikas on vulkaanilisus. aktiivsema plaaditektoonika tõttu suurenenud vulkaanilisuse pikad perioodid on tavaliselt olnud soojemad, kuna vulkaanipursetest on suurenenud kasvuhoonegaasid.
Kaasajal toodab inimtsivilisatsioon palju rohkem süsinikdioksiidi kui geoloogilised allikad, põhjustades inimestel tänapäeval toimuva kõige olulisema kliimamuutuse peamisi põhjustajaid.
Kui Maa ja teised planeedid tiirlevad Päikese ümber, läbivad nad kergeid liikumis- ja orientatsioonimuutusi. Kolm peamist muutustüüpi on pretsessioon, muutused kaldumises ja orbiidi kuju või ekstsentrilisuse muutused. Pretsessioon hõlmab Maa orientatsiooni muutust päikese suhtes. Kaldus hõlmab Maa telgkalde nurka. Kõikide nende tegurite muutused mõjutavad kliimat. Näiteks põhjapoolse talve ajal, kui põhjapoolkera on päikese eest kallutatud, on Maa tegelikult oma orbiidil päikesele lähemal kui põhjapoolkera ajal, kui põhjapoolkera on päikese poole kallutatud. Selle tulemuseks on pisut leebemad põhjamaised talved ja suved ning intensiivsemad lõunamaised suved ja talved. Selle põhjuseks on Maa orbiidi praegune kuju. Mingil hetkel muutub Maa orbiidi kuju nii, et see pole enam nii. See on põhja suvisel ajal lähemal ja põhjapoolsel talvel kaugemal, põhjustades põhjapoolkeral raskemaid aastaaegu. Samuti, kui Maal oleks suurem telgkalle, näiteks umbes 23,5 kraadi asemel 30 kraadi, oleks mõlema poolkera aastaaegade vaheline kontrast suurem kui praegu. Mida suurem on aksiaalse kaldenurk või mida suurem on kaldus, seda intensiivsemaks muutub aastaaegade vahe. Milankovitchi tsüklite mõju ilmneb geoloogilises registris.
Teine kliimat mõjutav nähtus on päikese aktiivsus ehk päikese ilm. Päikese atmosfäär tekitab päikesekiirgust, mis mõjutab kosmose ilma. Näib, et nende sündmuste sagedus on seotud umbes 11-aastase päikese päikesepotentsükliga, mille jooksul päikeseliste päikesepunktide arv kasvab ja kahaneb regulaarselt. Seda tavalist 11-aastast tsüklit katkestab aeg-ajalt pikk vahepaik, mis kestab aastakümneid ja kus päikesepiste on vähe või üldse mitte. Need vähese aktiivsusega kümnendipikkused perioodid on ajalooliselt seotud Maal külmade perioodidega. Kuulus näide on Maunderi miinimum, mis algas 1645. aastal ja kestis aastani 1715. Sel ajal ei olnud päikesepiste peaaegu üldse aktiivne. See periood oli ka külmal väikesel jääajal, mis kestis 1300–1850, äärmiselt külma aeg.
Viimase paari aasta jooksul on päikeseplekkide aktiivsus langenud, mis viitab sellele, et oleme sisenemas uude madala päikeseperioodi perioodi, mis võib kesta 50 aastat.
Tänapäevaseid kliimamuutusi ei saa kõige paremini selgitada päikese aktiivsuse muutustega. Päikese aktiivsuse hiljutiste mõõtmiste kohaselt peaks Maa kliima muutuma külmemaks, mitte soojemaks, kui päikese aktiivsus on tänapäevaste kliimamuutuste tõukejõuks.
Keskkonnamuutused võivad viidata mitmesugustele teguritele, mis muudavad lokaadi, piirkonna või planeedi looduskeskkonda. Keskkonnamuutuste põhjustajate hulka kuuluvad atmosfääri tegurid, nagu näiteks õhutemperatuuri muutused, geoloogilised tegurid, näiteks erosioon, ilmastik ja tektonism, ja bioloogilised tegurid, näiteks invasiivsete liikide sissetoomine..
Geoloogial on keskkonnas oluline roll. Kõige olulisemad keskkonnamuutusi mõjutavad geoloogilised tegurid on vulkaanism, erosioon ja ilmastik.
Vulkaanism viib pinnasesse uusi mineraale ja atmosfääri gaase. Mineraaltoitainete toomine pinnasesse on üks põhjus, miks vulkaanilised mullad on ühed viljakaimad maailmas. Samuti võivad vulkaanid muuta atmosfääri koostist, eraldades selliseid gaase nagu süsinikdioksiid ja väävel.
Plaatide tektoonika põhjustab vulkanismi. See loob ka mägesid ja orgu. Kui mäed moodustuvad tektoonilise tõusu kaudu, muudab see nõlvade gradienti ja võib suurendada tuule ja vee poolt põhjustatud erosiooni. Erosiooni suurenemine suurendab jõgede, orgude ja ookeanide sisenevate setete ja toitainete hulka. See võib aja jooksul märkimisväärselt mõjutada kohalikku keskkonda. Toitainete kättesaadavuse muutumine erosiooni tagajärjel võib põhjustada muutuse ökosüsteemis.
Uute organismide sissetoomine võib põhjustada ka olulisi keskkonnamuutusi. See hõlmab invasiivseid liike. Kuulus juhtum oleks jõulusaar, kus kollaste hullumeelsete sipelgate sissetoomine on põhjustanud kohaliku ökosüsteemi häireid ja ohustab kohalikku krabipopulatsiooni. Teine näide on Argentina sipelgate tutvustamine kogu maailma paikades. Need sipelgad on muutumas oluliseks kahjuriks ja põhjustavad kohalikele ökosüsteemidele eluliselt oluliste looduslike sipelgate populatsioonide jaoks tõsiseid probleeme. Inimene on olnud keskkonna kujundamisel ja keskkonnamuutuste põhjustamisel tänapäeval üks mõjukamaid liike. Inimesed on põhjuseks kasvavale massilisele väljasuremisele, metsade vähenemisele kogu maailmas ja uue elustiku, linnade kiirele kasvule.
Kliimamuutused ja keskkonnamuutused mõjutavad märkimisväärselt selle planeedi elu. Ka mõlemad on tänapäeval peamiselt inimtegevuse põhjustatud.
Ehkki kliimamuutuste ja keskkonnamuutuste vahel on sarnasusi, on ka olulisi erinevusi. Need erinevused hõlmavad järgmist.
Kliimamuutused viitavad muutustele regiooni tavapärastes atmosfääriprotsessides. Kliimamuutusi mõjutavad peamiselt atmosfääri koostise muutused, Milankovitchi tsüklid ja päikese aktiivsuse muutused. Kaasaegse kliimamuutusega kaasneb globaalse keskmise temperatuuri tõus seoses kasvuhoonegaaside kasvuga atmosfääris viimase paarisaja aasta jooksul industrialiseerimise tõttu. Selle tagajärjeks on liustike sulamine, ookeani soojenemine ja ekstreemsete ilmastikunähtuste sagenemine muu hulgas. Keskkonnamuutused tähistavad looduslike tingimuste muutumist paikkondades, piirkondades või kogu planeedil. Keskkonnamuutuste põhjustajateks on atmosfääri tegurid, nagu näiteks õhutemperatuuri muutus, geoloogilised tegurid, nagu vulkaanism, erosioon ja ilmastik, ning bioloogilised tegurid, näiteks invasiivsed liigid. Kliimamuutused ja keskkonnamuutused on sarnased, kuna need mõlemad on olulised kogu planeedi elu jaoks ja mõlemad on tänapäeval enamasti inimtegevuse põhjustatud. Need erinevad siiski selle poolest, et kliimamuutused hõlmavad peamiselt atmosfääri protsesse, keskkonnamuutused aga kõiki keskkonda kujundavaid protsesse. Kliimamuutusi võiks pidada ka keskkonnamuutuste alamkategooriaks. Lisaks on keskkonnamuutused rohkem suletud, kuna on olemas keskkonnamuutuste teatud vorme, mida inimesed on leevendanud, näiteks osooni kahanemine, samas kui inimtekkelised kliimamuutused on uus probleem, mida tuleb veel leevendada. Samuti on inimesed olnud kliimamuutuste oluliseks põhjustajaks vaid viimase 100–200 aasta jooksul, samal ajal kui inimesed on käitumisharjumuste kaasaegse esiletõusu algusest peale olnud keskkonnamuutuste peamised tõukejõud. Homo sapiens umbes 100 000 aastat tagasi.