За свідченням ВМО: “усе більша кількість палеокліматичних даних свідчить, що темпи і тривалість потепління в ХХ столітті більше, ніж у будь-який інший період за останню тисячу років. Дев'яності роки ХХ століття є, імовірно, самим теплим десятиліттям тисячоріччя в Північній півкулі. Самим жарким роком за весь період виміру температури був 1998 р., а 2001 р. зайняв друге місце”. Зростають як максимальні, так і мінімальні середньодобові температури, однак мінімальні температури зростають – “теплішають” більш швидкими темпами. По вертикальному профілі атмосфери потеплення нерівномірне, виміру радіозондів і супутників показують, що тропосфера і поверхня Землі стали тепліше, а стратосфера трохи холодніше. Розвиток явища Эль-Ниньо (дворічна циркуляція атмосфери й океану в південній частині Тихого океану) ще із середини 1970х років стало незвичайним у порівнянні з попередньою сотнею років. За деякими оцінками, більш чверті коралових рифів в усім світі зруйновані в результаті потеплення води. Якщо така тенденція продовжиться, то велика частина коралових рифів загине через 20 років. За останні кілька років у найбільше сильно уражених районах, таких як Мальдівські і Сейшельські острови, яскраві кольори втратили до 90% коралових рифів, що є дуже негативною ознакою.
Температура. Велика кількість незалежно проведених спостережень підтверджує, що за ХХ століття загальне підвищення температури приземного шару повітря склало 0,60С. На побутовому рівні виміру температури повітря це здається незначною величиною. Але для величезної кількості вимірів за останні 150 років і великої кількості непрямих даних за попередні сторіччя така зміна – значна і статистично значима, що наочно видно на графіку з останнього звіту Всесвітньої метеорологічної організації. Статистична точність виявленої зміни ±0,20С, що також непогано для такого роду процесів. Постійно і швидко росте концентрація в атмосфері СО2. За останні десятиліття її ріст у багато разів перевищив сезонні і межгодовые коливання.
Опади, сніжний і льодовий покрив, рівень моря. Продовжується збільшення опадів у середніх і високих широтах Північної півкулі (крім східної частини Азії). Паводки стали спостерігатися навіть у тих місцях, де дощ -і рідка подія. Зменшується обсяг (площа і товщина) льодів в Арктиці, однак зміна льодів в Антарктиді поки не істотно. За останні 45-50 років арктичний морський лід став тонше майже на 40% (за станом на кінець літа, початок осені). Спостерігається явне збільшення сильних і екстремально сильних явищ, зв'язаних з опадами. Типовим стало більш пізніше утворення льоду і більш ранній льодохід на ріках і озерах, скорочення розмірів льодовиків і танення вічної мерзлоти. Повені і посухи, що нерідко супроводжуються загибеллю врожаю і лісових пожеж, стали більш частими, причому це не можна пояснити ростом чисельності населення планети або “освоєнням” нових земель. Підвищення середнього глобального рівня моря в середньому за ХХ століття знаходиться в межах 1-2 мм у рік, що на перший погляд здається незначною величиною. Але це більше показників ХІХ століття і, імовірно, у 10 разів перевищує середню величину підвищення рівня моря за останні 3000 років. З іншого боку, немає переконливих свідчень зміни характеристик штормів.