历史时代的气候变化
从第四纪更新世晚期，距今约1.1万年前后开始，地球从第四纪冰期中的最近一次亚冰期，进入到现代的亚间冰期，人们也称之为冰后期。这一段时间大体上相当于人类进入到有文字记载的历史时代。关于这时期的气候，挪威的冰川学家曾做出近10000年来的雪线升降图，说明雪线升降幅度并不小，表明冰后期以来，气候有明显的变化。我国有悠久的历史记载，竺可桢将这些记载加以整理分析，发现我国5000多年来的气候有4次温暖期和4次寒冷期交替出现。
在公元前3000年-公元前1000年左右，即从仰韶文化时代到安阳殷墟时代，是第一个温暖期，这个时期大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右，最冷月温度约比现在高3℃-5℃。
从公元前1000年左右到公元前850年（周代初期），有一个短暂的寒冷期，年平均气温在0℃以下。
从公元前770年到公元初年，即秦汉时代，又进入到一个新的温暖时期。
从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，进入第二个寒冷时期。
从公元600年到1000年，即隋唐时代，是第三个温暖期。
从公元1000到1200年，即南宋时代是第三个寒冷期，温度比现代要低l℃左右。
从公元1200到1300年，即宋末元初，是第四个温暖期，但是这次不如隋唐时那样温暖，表现在大象生存的北限，逐渐由淮河流域移到长江流域以南，如浙江、广东、云南等地。
在公元1300年以后，即明、清时代以来，是第四个寒冷期，温度比现代要低1-2℃。
近5000年来，虽然是寒冷期与温暖期交替出现，但是总的趋势是由温暖向寒冷变化，寒冷期一次比一次长，一次比一次冷。在第二次寒期，只有淮河在公元225年有封冻。而在第四个寒冷期的1670年，长江几乎都封冻了。
有趣的事情是：挪威冰川学家用雪线高度表示气温升降，竺可帧用的是历史文献记载资料，结果却十分一致，说明冰后期以来的气候变化具有全球的普遍性，绝对不是一种巧合。
近代的气候变化
从1850年农业机械化开始以来，近100多年来的气候变化，我们称之为近代气候变化。近百年来气候变化的基本趋势是：1961年以后的世界气候与本世纪前半期相比有显著不同，而与19世纪后半期相类似。从19世纪末期开始，到20世纪40年代，是世界性气候增暖时期，增暖的趋势在20世纪40年代达到顶峰，以后温度下降，20世纪60年代后变冷更加明显，这次变化很可能是近10000年来的一次气候振动。
这种振动可以从大气环流变化中得到解释。根据英国气候学家拉姆巴的说法，从1895年开始，世界环流突然由经向环流占优势的时期，转变为纬向环流占优势的时期。从此，纬向环流不断加强。到1940年前后达到最盛时期；随后，纬向环流又逐渐减弱，经向环流又逐渐加强，到1961年前后，纬向环流显著减退，重新恢复成为经向环流占优势的时期。
在纬向环流强盛时期，气旋性活动增强，行星风系影响加剧，南北半球的气候带向两极方向移动。在纬向环流衰弱的时期，反气旋性活动加强，季风发达，南北半球高低纬度之间气流交换频繁。地球上的气候带向赤道方向移动。可见，世界环流型式的改变，对全球性气候变化的影响多么巨大。N2O、氯氟碳化合物（俗称氟利昂）对地面气候都有温室效应，所以人们称之为温室气体。人类活动排放出来的温室气体，使大气的温室效应增强，导致整个地球气温升高。自从产业革命以来，大气中二氧化碳含量上升约25％，甲烷上升160％，一氧化二氮上升8％，氟利昂以前根本就没有过。这些气体在大气中可以长期停留，使温室效应不断增强。根据气候学家们分析，由于温室气体的作用，到21世纪，地表气温可能升高1.5-4.5℃。地球增暖的结果，将使海洋变暖，南极大陆和格陵兰冰盖融化，海平面上升。由于工农业发达、人口稠密的地方，正好多分布在沿海地区，海平面上升会给人类带来严重的灾难。我国的所有海滨地带，都在遭受灾害的范围内，主要受灾地区可能是华北平原、长江三角洲和珠江三角洲地区。