İklim, belirli bir bölgede uzun bir süre boyunca hakim olan hava koşullarını ifade eder. Meşhur tabiriyle “İklim beklediğiniz şeydir. Hava durumu, aldığınız şeydir.” İklim, enlem, arazi ve su kaynaklarına yakınlık gibi coğrafi faktörlerden etkilenir.
Hava ve iklim birbiriyle ilişkilidir, ancak zaman ölçeği ve öngörülebilirlik açısından farklılık gösterirler. Hava, belirli bir zaman ve yerdeki atmosferin durumunu ifade ederken, iklim çok daha uzun bir süre boyunca “ortalama” hava koşullarını kapsar. Öngörülebilirlik açısından, hava tahminleri günlerle sınırlıdır, ancak iklim, yıllar ve hatta on yıllar gibi önemli dönemler üzerinden modellenebilir ve tahmin edilebilir.
Dünyanın iklim sistemi, daha küçük, birbiriyle etkileşim halindeki birkaç alt sistemden oluşur. Atmosfer, Dünya'yı çevreleyen bir gaz örtüsüdür. Hidrosfer, Dünya yüzeyinin üzerindeki, üstündeki veya altındaki tüm sudan oluşmaktadır. Okyanuslar, Dünya yüzeyinin üçte ikisinden fazlasını kaplamaktadır. Deniz buzu, buzullar, buz tabakaları ve kar da dahil olmak üzere buz, aynı zamanda hidrosferin bir parçası olan kriyosferden oluşur. Jeosfer veya litosfer, Dünya'nın kabuğundan oluşur. Son olarak, biyosfer, tüm canlı organizmalar ve bunların atmosfer, hidrosfer, kriyosfer ve litosfer ile etkileşimleri de dahil olmak üzere Dünya üzerindeki tüm ekosistemleri içerir. Bu alt sistemler enerji, su ve momentum değişimi yaparlar. Tüm bu karmaşık etkileşimleri harekete geçiren güç kaynağı güneşten gelen radyasyondur.
İklim sistemi güneşten gelen radyasyonla desteklenmektedir; ancak güneş radyasyonu, Dünya'yı donma sıcaklıklarının üzerinde tutmak için yeterli enerji tek başına sağlayamaz. İklim üzerinde önemli bir etkisi olan Dünya'nın sıcaklığı, termal enerjinin güneş radyasyonundan yükseltilmesine bağlıdır. Dünya'nın yüzeyi güneş radyasyonunun yaklaşık %49'unu emer ve yaklaşık %20'si atmosfer tarafından emilir. Bu radyasyon gezegeni ısıtır ve bu da Dünya'nın enerjiyi uzaya geri yaymasına neden olur. Böylece, gezegenin nihai sıcaklığı, emilen ve kaybedilen enerji arasındaki denge tarafından belirlenir.
Geçmiş verilerle ortaya konan modeller karşılaştırıldığında, Dünya'nın iklimi şu anda hızla değişiyor. Bu değişiklikler günlük bazda fark edilemeyecek kadar küçük olsa da, bu küçük değişikliklerin birikiminin toplum üzerinde yıkıcı etkileri olabilir. Tarım ve gıda üretim endüstrileri özellikle iklim değişikliğine karşı savunmasızdır ve iklim değişikliğinin potansiyel etkilerini tahmin etmek için birkaç model oluşturulmuştur. İklim değişikliğinin gıda üretimi üzerindeki etkileri ürüne ve bölgeye göre farklılık gösterse de, bir model Güney Asya ve Güney Afrika'nın büyük, gıda güvencesi olmayan populasyonları için önemli olan birkaç ürün üzerinde olumsuz etkilere maruz kalacağını tahmin etmektedir.
