thumb|Globale middeltemperaturer siden 1880, vist som afvigelse fra gennemsnittet for årene 1951 til 1980 thumb|lang=da| thumb|Potentielle fremtidsscenarier for globale drivhusgasemissioner (december 2019). Hvis alle lande indfrier deres nuværende løfter i forhold til Paris-klimaaftalen, vil den gennemsnitlige opvarmning i 2100 overstige aftalens mål om at holde opvarmningen "et stykke under 2 °C".
Den globale opvarmning er betegnelsen for den ændring i Jordens klima, der er sket i de sidste omkring 100 år på grund af stigningen i den gennemsnitlige temperatur samt de heraf følgende konsekvenser. Der er mange videnskabelige observationer der viser, at klimaet (eller ‘’klimasystemet’’) bestående af jordens atmosfære, lithosfæren, hydrosfæren og biosfæren bliver varmere. Mange af de observerede ændringer siden 1950'erne har ikke fortilfælde i tidligere temperaturmålinger, som går tilbage til midten af 1800-tallet eller i klimaproxy-data (afledt af blandt andet årringe, sedimenter og iskerneboringer) som går tusindvis af år tilbage.
Der er stor enighed blandt forskere om, at det er «ekstremt sandsynligt» («extremely likely») at menneskeskabt påvirkning er den dominerende årsag til den observerede opvarmning siden midten af 1900-tallet. Foreløbigt vil halvdelen af den kuldioxid (fossil-CO2) som frigives ved afbrænding af fossilt brændstof og brændsel forblive i atmosfæren. Resten bliver absorberet af planter og hav. Globale klimamodeller anslår at i løbet af det 21. århundrede vil den globale overfladetemperatur stige yderligere 0,3 til 1,7 °C for det laveste udledningsscenarie og 2,6 til 4,8 °C for det højeste.
Forventede konsekvenser af global opvarmning er øgede temperaturer, havstigninger, ændring af nedbørsmønstre og ørkenspredning i de subtropiske klimabælter. Opvarmningen forventes at være større over land end over hav og størst i Arktis med reduktion af gletsjere, permafrost og havis til følge. Andre forandringer kan blive hyppigere forekommende ekstremt vejr (f.eks. hedebølger, tørke, skybrud med oversvømmelser og kraftige snefald), forsuring af havene og faldende biodiversitet. Alvorlige konsekvenser for mennesker og samfund er faldende forsyningssikkerhed af fødevarer pga. svigtende høst samt affolkning af beboede områder pga. stigende vandstand. Klimasystemet har stor «træghed», og drivhusgasser vil forblive i atmosfæren i lang tid. Derfor vil mange af disse konsekvenser ikke blot eksistere i flere årtier eller århundreder, men i flere tusinde år.
Mulige tiltag imod global opvarmning er reduktion i udledning af drivhusgasser og geoengineering. Samtidig er det muligt at bruge ressourcer på klimatilpasning til de ændrede forhold. De fleste lande i verden har tilsluttet sig klimakonventionen (UNFCCC) og Parisaftalen fra 2015, der indeholder en målsætning om at holde opvarmningen godt under 2 °C. Parterne i klimakonventionen er enige om at store fald i udledningen af drivhusgasser er nødvendigt.
Etymologi thumb|James Hansen var tidligere forsker ved NASA indenfor klimatologi. Han er en af de mest kendte klimaforskere, blandt andet fordi han allerede i 1980'erne advarede om global opvarmning.
I 1950 pegede forskning på øgede globale temperaturer, og i 1952 rapporterede en avis om «klimaforandringer». Dette begreb dukkede op næste gang i november 1957 i avisen The Hammond Times, som beskrev Roger Revelles forskning af øget menneskeskabt CO2-udslip og dets påvirkning af drivhuseffekten: «en storskala global opvarmning med radikale klimaforandringer som følge». Begge betegnelser blev sporadisk brugt frem til 1975, da Wallace Smith Broecker udgav en videnskabelig artikel med titlen «Climatic Change: Er vi på randen af en tydelig global opvarmning». Udtrykket begyndte da at blive populært, og i 1976 sagde den sovjetiske klimaforsker Mikhail Budyko at «en global opvarmning er startet», og det blev herefter bredt kendt., and footnote 27 Andre studier, for eksempel en rapport fra MIT i 1971, refererede til menneskelig påvirkning som «utilsigtet klimamodifikation», men et indflydelsesrigt studie fra National Academy of Sciences fra 1979 ledet af Jule Charney fulgte Broecker og brugte global opvarmning for stigende overfladetemperaturer, men beskrev de bredere effekter af øget CO2 som klimaforandringer.Erik Conway. «What's in a Name? Global Warming vs. Climate Change» , NASA, 5 December 2008
I 1986 og november 1987 vidnede klimaforsker James Hansen fra NASA i den amerikanske kongres om global opvarmning. Der var øgede hedebølger og tørkeproblemer i sommeren 1988, og da Hansen vidnede under en høring i Senatet den 23. juni udløste han en verdensomspændende interesse for emnet. Her sagde han: «Global opvarmning har nået et niveau, så vi med en høj grad af sikkerhed kan tilskrive et årsag-og-virkningsforhold mellem drivhuseffekten og den observerede opvarmning.»U.S. Senate, Committee on Energy and Natural Resources, «Greenhouse Effect and Global Climate Change, part 2» 100th Cong., 1st sess., 23 June 1988, p. 44. Den offentlige opmærksomhed blev øget over sommeren, og global opvarmning blev det dominerende folkelige begreb som jævnligt bruges både i medierne og i den offentlige debat.
I en artikel fra NASA i 2008 om brug af begreber definerede Erik M. Conway global opvarmning som «øgning i jordens overfladetemperatur på grund af øgede niveauer af klimagasser», mens klimaforandringer er «en langsigtet ændring af jordens klima, eller på en region af jorden.» Fordi effekter som for eksempel ændrede nedbørsmønstre og stigende havniveau sandsynligvis vil have mere indflydelse end temperaturen alene, mente han at globale klimaforandringer var et mere videnskabelig korrekt begreb, og i lighed med FN's klimapanel vil NASAs hjemmeside også understrege denne bredere sammenhæng.
Observerede temperaturforandringer Klimaforandringer før og nu thumb|Globale temperaturer for 2015 sammenlignet med gennemsnittet for årene 1951–1980. Året 2015 var på det tidspunkt det varmeste år registreret (globalt set) ifølge NASA/NOAAs målinger, der startede i 1880. Farverne indikerer temperaturforskellene: Orange repræsenterer temperaturer som er varmere end gennemsnittet for 1951–1980, mens blå repræsenterer temperaturer der er koldere. (NASA/NOAA - 20. januar 2016).
thumb| Jorden har haft en strålingsubalance siden i hvert fald 1970-erne, hvor mindre energi hvert år forlader atmosfæren end den mængde som kommer ind. Størstedelen af denne ekstra energi bliver absorberet af havet, der derfor er vist med den største cirkel.Rhein, M., et al. (June 7, 2013): Box 3.1, in: Chapter 3: Observations: Ocean (final draft accepted by IPCC Working Group I) , pp.11-12 (pp.14-15 of PDF chapter), in: Det er meget sandsynligt, at menneskelige aktiviteter har bidraget betydeligt til øgningen af varmeindholdet i havet.IPCC (November 11, 2013): D.3 Detection and Attribution of Climate Change, in: Summary for Policymakers (finalized version) , p.15, in:
thumb| To årtusinders gennemsnitlige overfladetemperatur. Temperaturerne er rekonstrueret fra flere klimaindikatorer, der er fladet ud årti for årti. Faktiske temperaturmålinger er overlagt med sort streg.
thumb|Temperaturens anomali (afvigelse fra normen) i årene 1880–2020 vist efter land. Afvigelserne er i forhold til gennemsnitstemperaturen for 1951–1980. Baseret på GISTEMP-data (GISS Surface Temperature Analysis).
Global opvarmning og klimaforandringer er betegnelser som benyttes for den observerede øgning af gennemsnitstemperaturen i jordens klimasystem (og effekter relateret hertil) i tiden siden den industrielle revolution (cirka 1880).«Global Warming» , på NASAs hjemmeside Earth Observatory; besøgt 13. april 2020. Der er flere videnskabelige holdepunkter for at klimasystemet er under opvarmning.The U.S. Global Change Research Program, the National Academy of Sciences, and the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) have each independently concluded that warming of the climate system in recent decades is 'unequivocal'. This conclusion is not drawn from any one source of data but is based on multiple lines of evidence, including three worldwide temperature datasets showing nearly identical warming trends as well as numerous other independent indicators of global warming (e.g., rising sea levels, shrinking Arctic sea ice). Klimasystem betegner det meget komplekse system bestående af jordens atmosfære, lithosfæren, hydrosfæren, og biosfæren, og samspillet mellem disse. Dette system har sin egne indre dynamik i tillæg til at det påvirkes af ydre faktorer som solindstråling og atmosfærens sammensætning af gasser.AR4 SYR Synthesis Report Annexes . Ipcc.ch. Besøgt 13. april 2020.
Øgningen af den atmosfæriske temperatur nær jordoverfladen er et tegn på global opvarmning og er meget omtalt i massemedierne. Dog er det meste af den ekstra energi som er tilført klimasystemet siden 1970 gået til at opvarme verdenshavene. Resten er gået til at optø is og opvarme kontinenterne og atmosfæren. Mange af de observerede ændringer siden 1950-erne er enestående i løbet af de sidste tusindvis til titusindvis af år.IPCC, Climate Change 2013: The Physical Science Basis - Summary for Policymakers, Observed Changes in the Climate System, p. 2 , in . «Warming of the climate system is unequivocal, and since the 1950s, many of the observed changes are unprecedented over decades to millennia.»
Den gennemsnitlige globale overfladetemperatur (for land og hav) viser en opvarmning på 0,85 °C i perioden 1880–2012, baseret på flere uafhængigt producerede datasæt. Jordens gennemsnitlige overfladetemperatur steg med 0,74 ±0,18 °C i perioden 1906–2005. Opvarmningen er næsten dobbelt så hurtig i sidste halvdel af perioden (0,13 ±0,03 °C per årti, versus 0,07 ±0,02 °C per årti).
Klimaproxyer (indirekte klimaindikatorer) viser, at temperaturen har været relativt stabil i en periode på et til to tusind år indtil cirka 1850, med regionale svingninger som den middelalderlige varmeperiode og den lille istid. Opvarmningen siden 1980 er uden fortilfælde.Jansen et al., Ch. 6, Palaeoclimate , Section 6.6.1.1: What Do Reconstructions Based on Palaeoclimatic Proxies Show? , pp. 466–478
Den opvarmning som er tydelig i måleserierne for temperatur, er forenelig med et bredt spektrum af observationer, som også er dokumenteret af mange uafhængige forskningsgrupper. Eksempler er havniveaustigning, omfattende smeltning af sne og is på land,, in øget varmeindhold i havene, øget luftfugtighed, og tidligere forår,, in som ses ved blomstring tidligere på året., in Sandsynligheden for, at disse ændringer kunne have forekommet ved en tilfældighed er nærmest lig nul.
Tendenser Temperaturændringer som følge af global opvarmning varierer over hele kloden. Siden 1979 er landtemperaturerne steget cirka dobbelt så hurtigt som temperaturerne målt i havet (0,25 °C per årti mod 0,13 °C per årti).Trenberth et al., Chap 3, Observations: Atmospheric Surface and Climate Change , Executive Summary , p. 237 , in . Havtemperaturer stiger langsommere end landtemperaturer på grund af større effektiv varmekapacitet i havene og fordi havet afgiver varme ved fordampning. Siden begyndelsen af industrialiseringen er temperaturforskellen mellem jordens to halvkugler (nordlige og sydlige halvkugle) steget på grund af smeltning af havis og sne i nord. Gennemsnitlige temperaturer i Arktis er steget næsten dobbelt så hurtigt som i resten af verden de sidste 100 år; arktiske temperaturer er imidlertid også meget varierende. Selv om flere drivhusgasser udledes på den nordlige halvkugle end på den sydlige halvkugle, bidrager dette ikke til forskellen i opvarmning, fordi de dominerende drivhusgasser har en levetid som er lang nok til at de spredes i atmosfæren over hele kloden.Ehhalt et al., Chapter 4: Atmospheric Chemistry and Greenhouse Gases Section 4.2.3.1 p. 256 .