虽然地球的气候总是会自然地变化，但是人类活动如今首次成为了影响这一过程的一个主要力量，可能带来极端的后果。
人类在日常生活中大量使用汽油、石油、煤和天然气等化石燃料，释放出了二氧化碳。再加上人类活动产生的其它排放，例如甲烷和氮氧化物，它们加强了本来是让地球变得适宜居住的自然的“温室效应”。二氧化碳是最重要的人为温室气体，它的年排放量在1970年到2004年之间增长了80%。
速度空前的变化正在威胁着无法以同样的速度调整的社会和生态系统。全世界发生了更多的极端天气事件，其中有些极端天气事件是以出人意料的方式发生的——例如2007 年埃塞俄比亚干旱地区的洪水。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）说一些变化可能是突然且不可逆转的。海平面上升和生物多样性的广泛丧失只是一系 列可能的气候变化影响中的两个。发展中国家适应气候变化的技术、经济和制度能力较低，它们很可能发现这是最难以应对的问题。
由于温室气体排放的历史遗留以及不断增长的全球能源消费，进一步的变暖是不可避免的。
减少气候变化程度的减缓措施是至关重要的。《京都议定书》——第一份应对气候变化的有执行力的国际协议——规定，对迄今大多数排放负有历史责任的工业化国家必须首先采取行动限制排放，它也为发展中国家提供了时间，让它们发展经济和提高人民的生活水平。但是它也认识到发展中国家迟早也要采取行动。IPCC预测来自发展中国家的排放——为首的是巴西、中国和印度等正在工业化的国家——将在本世界的前50年间超过发达国家的排放。
能源和气候政策必须既为一个碳印迹（carbon footprint）更少的世界，又为每个国家的经济发展道路做好规划。
许多措施正在讨论中，包括诸如为放弃毁林的国家提供补偿、为低排放技术提供税收激励，还有使用核能并开发新能源。
但是生物燃料作 为一种在交通领域可能替代石油的燃料登场，表明了这些问题多么复杂，并凸显了需要进行更多的研究。最初，许多决策者把生物燃料拥护为不容置疑的有益燃料。 然而，科学家逐渐开始更详细地审视各个种类的生物燃料，对这些生物燃料进行成本和效益的生命周期评估，这些评估不仅根据碳排放，而且根据它们对生活其它领 域（例如粮食价格和水资源消耗）的影响。
适应气候变化与减缓气候变化同样重要。这特别适用于发展中国家，它们缺少资本和技能，已经为了促进经济增长和提供卫生保健等服务而殚精竭虑，而且它们容易受到IPCC预测的极端天气的袭击。最近IPCC的一份报告提出了特别有可能被气候变化影响的地区，诸如非洲、小岛、亚洲和非洲的大型三角洲以及北极。
IPCC说，不论采取何种行动，气候稳定化的所有设想情况都表明60%到80%的排放减少将来自能源供应、使用以及工业过程，“而能效在许多设想情况中扮演着一个关键的角色”。
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