Le climat varie d’une région à l’autre. Cette variation provient de la répartition irrégulière de la chaleur solaire, des diverses réactions de l’atmosphère, des océans et de la surface des terres, de leurs inter-réactions, ainsi que des particularités physiques des régions. Les perturbations des composants atmosphériques entraînant des changements à l’échelle mondiale touchent certains aspects de ces inter-réactions complexes. Si certains facteurs de changements climatiques d’origine anthropique (« forçages ») sont uniformément présents dans la nature, d’autres varient d’une région à l’autre. Le dioxyde de carbone, par exemple, qui est une des causes du réchauffement, est réparti de manière égale sur la planète, indépendamment de l’origine de son émission ; tandis que la répartition des aérosols sulfatés (particules minuscules), qui compensent légèrement le réchauffement, est plutôt régionale. En outre, la réponse aux forçages est en partie régie par les mécanismes de rétroaction qui peuvent se produire dans des régions autres que celles où le forçage est le plus puissant. Les changements climatiques projetés varieront donc aussi d’une région à l’autre.
Pour savoir comment les changements climatiques affecteront une région, il faut considérer sa latitude. Par exemple, bien que l’on s’attende à un réchauffement sur toute la planète, dans l’hémisphère Nord la tendance générale du réchauffement prévu va croissant des tropiques vers les pôles. La question des précipitations est plus complexe, mais certains aspects dépendent malgré tout de la latitude. Sous des latitudes quasi polaires les précipitations devraient augmenter, tandis qu’elles diminueraient près des tropiques (voir figure 1). On prévoit des précipitations accrues pendant les saisons des pluies (notamment les moussons) et, en particulier, dans les régions tropicales du Pacifique.
La distance des océans et des chaines de montagnes est un autre facteur important. En règle générale, l’intérieur des terres devrait se réchauffer plus vite que les zones côtières. Les réponses aux précipitations dépendent non seulement de la géométrie continentale, mais du relief des montagnes avoisinantes et de la direction des vents dominants. Les moussons, les cyclones extratropicaux et les ouragans/typhons sont tous affectés différemment par ces particularités géographiques.
Lorsqu’il s’agit de comprendre et de projeter les changements climatiques régionaux, l’une des difficultés est de prévoir l’évolution possible de la circulation atmosphérique, océanique, ainsi que les schémas de leur variabilité. Bien que l’on puisse parfois faire des observations d’ordre général pour diverses régions au climat qualitativement similaire, il n’en reste pas moins que pratiquement chaque région présente des caractères idiosyncratiques. Cela est avéré tant pour les zones côtières subtropicales de la Méditerranée que pour le climat extrême de l’intérieur des terres de l’Amérique du Nord qui dépend de l’apport d’humidité en provenance du Golfe du Mexique, ou encore pour les interactions entre la répartition de la végétation, les températures océaniques et la circulation atmosphérique qui régissent l’extrémité sud du désert saharien.
Si établir un équilibre cohérent entre les facteurs mondiaux et régionaux représente un défi scientifique, ces facteurs étant de mieux en mieux compris, la confiance dans les projections régionales ne fait que croître.