常问的问题1.2 : 气候变化与天气之间
气候通常被定义为平均天气，因此，气候变化和天气是相互交织的。观测显示天气一直处于变化之中，而一段时间内天气变化的统计数据反映出气候变化的特征。虽然天气和气候密切相关，但二者之间也存在重要的区别。科学家们常被问到这样的问题：如果他们连从现在开始数周之后的天气都无法预测，他们又如何预测从现在开始50年后的气候？这实际上是常见的一种把天气和气候混为一谈的现象。天气的混沌状态使得数天之后的天气难以预料。然而，根据大气成分或其它要素的变化来预估气候的变化(也就是长期的平均天气)是非常不同且相对而言较易解决的问题。譬如，我们不可能预测某个人的具体死亡年龄，但是我们可以很有把握地说工业化国家人们的平均死亡年龄大约是75岁。另外一种常见的混淆天气和气候的现象是仅凭一次寒冬或是地球上某个地区温度较低就否认全球变暖极热和极冷的现象始终是存在的，尽管它们的频率和强度随着气候的变化而变化。但是，如果把天气状态作了空间和时间平均后，数据清晰地显示了全球在变暖的事实。
气象学家投入大量的工作来观测、认识和预测天气系统逐天的演变。应用决定着大气运动、增温、冷却、降雨、降雪和水分蒸发过程的物理学概念，气象学家基本上已经能够成功地预测未来数天的天气。制约数天之后天气可预测性的一个主要因素是大气的基本动力特性。在二十世纪六十年代，气象学家Edward Lorenz发现初始状态的细微差别能使最终的预报结果出现很大差异这就是所谓的蝴蝶效应；一只蝴蝶在某个地方扇动翅膀(或某个其它微小的现象)，在理论上，可以随后改变远方异地的天气状况。这种效应的核心是混沌理论，即研究某些变量的微小变化如何使复杂系统呈现显而易见的随机结果。
然而，混沌理论并不意味着完全无序。例如，风暴系统发展过程中的各种条件如果出现细微的差别，也许会改变风暴系统到达的日期或者它的确切路径，但是那个区域和那段时间的平均温度和降水(也即气候)仍将保持不变。因为天气预报面对的一个重要问题是如何获知预报期初始的全部状况，所以气候可以被看作是与天气的背景状况有关的。更确切的说，气候可以被视为是与整个地球系统的状态有关的，包括大气、陆地、海洋、雪、冰、和生物(见图1)，它们共同形成全球背景状况，决定着天气的状态。 例如，影响秘鲁沿海地区天气的厄尔尼诺。厄尔尼诺确定了无序效应所产生的天气状态发展变化的限度范围。而拉尼娜确定的是另一种不同的限度范围。
又例如，人们熟悉的夏季和冬季之间的鲜明对比。季节的更替是由于地球系统吸收和辐射的能量在地理分根据地球系统热能的基本变化来确定的，特别是使热量滞留在地表附近的温室气体效应不断增强，这是由大气中二氧化碳和其它温室气体的量决定的。与预报未来数周的天气状况相比，预估未来50年由于温室气体的变化而造成的气候变化是非常不同的问题而且解决起来要容易得多。换句话说，预测由于大气成分的变化而发生的长期变异比预测单独的天气事件要容易得多。举个例子，我们无法预测投掷一枚硬币或一粒骰子的结果，但是我们能够预测多次投掷的统计结果。
虽然有许多要素不断影响着气候，科学家已经确定人类活动已成为一个主要的作用力，而且是过去50年里观测到的大部分变暖的成因。人为引起的气候变化主要是由于大气中温室气体含量的变化造成的，此外大气中微粒(气溶胶)的变化，以及土地使用的变化等也是气候变化的原因。随着气候发生变化，某些类型的天气事件的概率受到影响。例如，随着地球平均温度升高，一些天气现象的发生频率和强度也在增加(如热浪和强降雨)，而另外一些天气事件的发生频率和强度在减少(如极端寒冷的天气事件)。