기후 시스템의 온난화는 명백하며, 1950년 이후 관측된 많은 변화들은 지난 수십 년에서 수천 년간 전례가 없었다. 대기와 해양은 따뜻해지고 눈과 빙하의 양은 줄어들었으며, 해수면은 상승하였고 온실가스의 농도는 증가하였다. 전 지구 평균 기온은 지난 약 130여 년 간(1880 - 2012년) 0.062±0.012℃/10년의 변화율로 뚜렷하게 상승하였다. 이 기온 상승 추세 속에는 다양한 규모의 자연 변동성(연-십년 이상 변동)이 포함되어 있다. 시기에 따라 기온 변화율이 변하지만 2006 - 2015년의 10년 동안 관측된 전 지구 평균 기온은 1850 - 1900년의 평균보다 0.87℃(0.75 - 0.99℃) 높아(IPCC SR15, 2018), 최근 기간 일수록 기온 변화율은 증가하였다. 우리나라 평균 기온은 관측이 시작된 1912년부터 2017년까지(106년) 관측 자료가 존재하는 6개 지점(서울, 인천, 강릉, 대구, 부산, 목포) 평균을 기준으로 0.18℃/10년의 기온 변화율로 뚜렷하게 상승하였다(국립기상과학원, 2018). 같은 기간 GHCN-M 자료에 기반한 전 지구 평균 기온(육지)의 변화율은 0.14℃/10년을 기록하고 있어, 전 지구 평균에 비해 우리나라가 더 높은 기온 증가율을 보이는 것은 명확해 보인다. 기온 상승 경향은 한반도 전역에서 공통적으로 나타나지만, 수도권 및 내륙 지역에서 더 뚜렷하다(한국 기후 변화 평가 보고서 2020, 기상청).

 

 강수량은 변동성이 커서 변화 경향을 파악하는 것이 어렵다. 1901년부터 2008년까지 전 지구 육지 지역의 강수량이 증가하는 경향이 있으나, 1951년부터 2008년까지의 증가 경향은 강수 데이터 별로 상이하게 나타나는 등 증가 경향이 상대적으로 뚜렷하지 않다. 반면, 우리나라가 위치한 북반구 중위도(30 - 60°N)의 경우 1901 - 2008년과 1951 - 2008년의 강수량 경향성 증가가 모든 강수 자료에서 관측된다(1951년 이전까지는 중간 신뢰도, 그 이후로는 높은 신뢰도). 1913 - 2012년 기간에 비해 1973 - 2012년 기간의 강수량 증가 경향이 상대적으로 크게 관측되었다. 기타 위도의 경우, 강수량 증가 혹은 감소의 장기간 변화 경향은 낮은 신뢰도를 보인다.

 

 산업화 이전 수준 대비 1.5℃, 2℃의 지구 온난화시 대부분의 지역에서 평균 기온이 상승(높은 신뢰도)하였다. 일부 지역에서는 호우 빈도 · 강도가 증가하였고, 강수량도 증가(높은 신뢰도)하였다. 일부 지역에서는 가뭄 강도 또는 빈도 증가(중간 신뢰도)가 나타날 것으로 예상된다. 동아시아를 포함한 대부분의 육지에서 평균 기온은 1.5℃ 대비 2℃ 지구 온난화에서 더 높고, 일부 지역에서는 전 지구 지표 온도 대비 2 - 3배 더 상승할 것으로 전망된다(높은 신뢰도). 전 지구 강수는 1.5℃보다 2℃ 지구 온난화에서 더 증가할 것으로 전망된다(중간 신뢰도). 일부 지역에서는 가뭄과 강수 부족으로 인한 리스크가 1.5℃보다 2℃ 지구 온난화에서 더 높을 것으로 전망된다(중간 신뢰도). 산업화 이전(1861 - 1880년) 대비 전 지구 평균 기온이 1.5℃ 상승한 미래에 한반도의 기온 변화는 현재 기후(2006 - 2015년)보다 월평균 기온은 0.8도(±0.11), 월 최고 기온은 0.89도(±0.16), 월 최저 기온은 0.91도(±0.12) 상승할 것으로 전망되어 전 지구 규모와 비슷한 수준인 것으로 나타난다(한국 기후 변화 평가 보고서 2020, 기상청). 강수량은 전지구에 비해 조금 더 강하게 나타나 62.26 mm(±27.09) 상승할 것으로 전망된다.

 

 산업화 이전(1861 - 1880년) 대비 전 지구 평균 기온이 1.5℃ 상승할 경우, 대부분의 지역에서 기온 상승과 함께 극한 고온의 발생이 증가하고, 일부 지역에서 호우 및 가뭄의 발생이 증가할 것으로 예측하였다. 이러한 이상 기상 및 이상 기후 현상의 증가 추세는 전 지구 평균 기온의 상승 폭이 커짐에 따라 더욱 심화될 것으로 전망된다(IPCC SR15, 2018). 육지의 극한 기온은 전 지구 평균보다 더 많이 증가할 것으로 전망된다(높은 신뢰도). 극한 고온의 경우, 온난한 계절에 한반도 및 동아시아가 포함된 중위도에서 1.5℃ 지구 온난화의 경우에 3℃까지, 2℃ 지구 온난화의 경우 약 4℃까지 더 더워진다. 추운 계절에는 고위도의 극한 한랭야 온도가 1.5℃ 지구 온난화일 때 약 4.5℃, 2℃ 지구 온난화에서 약 6℃까지 높아질 것으로 전망된다. 고온일 빈도는 대부분 육지에서 증가하며, 특히 열대 지방에서 가장 크게 증가할 것으로 전망된다(높은 신뢰도).