Tot i que avui hi ha un cert consens en la comunitat científica sobre les bases científiques del canvi climàtic, hi ha incertesa sobre l’atribució a factors humans del creixement de la temperatura observat recentment. El Panell Intergovernamental del Canvi Climàtic, en l’avaluació més recent sobre el canvi en el clima, va concloure que “…el balanç d’evidències suggereixen que hi ha una discernible influència humana en el clima global” (IPCC, 1996b).
Una de les altres peces fortes de l’evidència deriva d’estudis basats en models, en els que la resposta del clima modelat és comparada amb models geogràfics, estacionaris i verticals del canvi de la temperatura atmosfèrica. Els estudis mostren una bona concordança entre el rendiment del model i les observacions, i mostren també que aquesta correspondència va creixent a mesura que passa el temps i es considera una senyal reforçant antropogènica (IPCC, 1996b).
Un dels grans problemes a l’hora d’estudiar i determinar l’ impacte que té l’activitat humana en el canvi de temperatura global i altres anomalies climàtiques és que el clima està sotmès a una variabilitat natural i és molt difícil separar exactament els factors humans dels factors naturals com a rerafons d’aquestes fluctuacions climàtiques. Un dels més significatius en la variabilitat natural climàtica és el fenomen d’Oscil·lació El Niño-Southern (ENSO), el qual afecta tot el clima terrestre, però especialment té un fort impacte a les zones humides i les zones subtropicals. Des de 1977 hi ha hagut diferents episodis intensos d’escalfament d’ ENSO, relatius al registre de records de 120 anys. Tot i així, no es pot relacionar directament amb el canvi climàtic antropogènic. Encara no és possible determinar o predir amb certitud, si el clima s’ha tornat o es tornarà més variable, amb més tempestes i episodis extrems com les sequeres o les inundacions. És, normalment un episodi extrem, o una seqüència d’aquests, el que causa canvis significatius en l’estructura i el funcionament dels ecosistemes, més que un canvi gradual en un valor climàtic de llarg termini.
Un dels trets més difícils de predir és l’aparició de canvis ràpids i significants en el clima, com aparentment ha succeït en el passat. Hi ha una certa evidència de canvis en la temperatura en zones com Greenland (6 o 7 ºC) i des de fa poques dècades a l’Hemisferi del Nord. Les causes d’aquests canvis tan ràpids són encara desconegudes, però mostren les sorpreses que es poden esperar quan els sistemes no linears estan forçats tant intensament.
En recents treballs de recerca (Peñuelas, Piñol, Boada, ), sobre canvi global, es constata un increment tèrmic aproximat de 1,2ºC, en les darreres quatre dècades.