Der Klimawandel führt dazu, dass sich die Wettermuster ändern und Hochdruckwetterlagen häufiger entstehen. Diese wiederum begünstigen langanhaltende Hitzewellen und Wärmeinseln, die bei geringem Luftaustausch und wenig Wind entstehen. Vor allem in den Städten führt das zu einer anhaltenden Wärmebelastung, denn es kühlt nur langsam wieder ab. Auch in kleineren Städten treten diese dadurch vermehrt auf. Die Differenz kann in großen Städten bis zu 10 Grad Celsius betragen.

Emissionen sind eine der treibenden Kräfte der globalen Erwärmung. Es handelt sich dabei um Teilchen, Stoffe oder Strahlung, die in die Atmosphäre freigesetzt werden. Es gibt Emissionen aus der Natur wie beispielsweise Ruß aus Vulkanausbrüchen oder CO₂ aus Waldbränden. Und es gibt anthropogene Emissionen. Diese werden vom Menschen verursacht wie zum Beispiel Feinstaub, CO₂ und F-Gase aus Verkehr und Wärme- und Stromerzeugung oder Methan aus der Tierhaltung.

Das Kohlenstoffbudget zeigt an, wie viel CO₂ wir Menschen ab dem heutigen Tag noch maximal ausstoßen dürfen, um die Pariser Klimaziele zu erreichen und die globale Durchschnittstemperatur auf deutlich unter 2 Grad Celsius zu begrenzen. Die Angabe beruht darauf, dass der Zusammenhang zwischen Temperatur und CO₂-Emissionen linear ist. Das bedeutet, dass die globale Durchschnittstemperatur immer weiter ansteigt, solange wir CO₂ in die Atmosphäre ausstoßen. CO₂ verhindert, dass Wärme in den Weltraum abgestrahlt werden kann, und verbleibt für hunderte bis tausende von Jahren in unsere Atmosphäre, wenn es einmal ausgestoßen wurde. Wollten wir die heutigen Temperaturen beibehalten, müsste die Konzentration an CO₂ in der Atmosphäre von 410 auf 353 parts per million sinken. Wir müssen unsere CO₂ Emissionen also auf Null, beziehungsweise Netto-Null reduzieren, wenn wir verhindern wollen, dass die Temperatur weiter ansteigt.

Den Begriffen „Klima“ und „Wetter“ liegen unterschiedliche Zeiträume zugrunde:

Viele Wissenschaftler*innen rechnen mit einem Rückgang der biologischen Vielfalt durch den Klimawandel. Umstritten ist, inwieweit sich die Arten an die Veränderung anpassen können.

Der Klimawandel kann sich direkt oder indirekt auf die menschliche Gesundheit auswirken.

Steigen die Temperaturen weiter an, könnten kritische Punkte erreicht werden, die den Klimawandel deutlich beschleunigen. In der Klimaforschung werden diese kritischen Punkte als Kipppunkte oder Kippelemente bezeichnet. Sie sind ein Bestandteil des globalen Klimasystems. Schon das Überschreiten einzelner Kipppunkte hat weitreichende Umweltauswirkungen, die die Lebensgrundlagen vieler Menschen, Tiere und Pflanzen gefährden. Außerdem kann dadurch eine Kettenreaktion ausgelöst werden: Das Überschreiten eines Kipppunktes kann dazu führen, dass weitere Kipppunkte überschritten werden. In der Wissenschaft spricht man hier von sogenannten Rückkopplungsprozessen.

Einige Elemente im Klimasystem der Erde ändern sich bei steigender Temperatur nicht allmählich, sondern sprunghaft. Die Wissenschaft hat mehr als ein Dutzend solcher sogenannten Kipp-Elemente identifiziert: Bei bestimmten Temperaturschwellen (die von der Wissenschaft aber noch nicht genau quantifiziert werden können) „kippen“ sie, und eine Rückkehr zum vorherigen Zustand ist dann praktisch unmöglich.

Die Erwärmung betrifft die Seen in den Alpen und im Alpenvorland ebenso wie die Seen in den Mittelgebirgen oder im Norddeutschen Tiefland. Wegen des Temperaturanstiegs verändert sich die Artenvielfalt in den Seen, und es kommt häufiger zu Fischsterben und Algenblüten, die auch für badende Menschen eine Gesundheitsgefahr darstellen können.