人们常常疑惑，气象学家为何能够预估50年后的气候，却不能预报几个星期之后的天气。这就是混淆了天气和气候的概念。天气是指大气短时间内的阴晴、冷暖、风向、风速等状态；而气候通常定义为某一地区的常年平均天气。因此，气候和天气密不可分，但却有本质差异。天气是无序、没有规律的，这使得数天之后的天气具有不可预报性；而预估由大气成分或其他因子的变化而引起的气候变化则是完全不同的另一件事，处理起来要容易。比如，我们不能预测任何一个人的寿命，但却可以说，发达国家男人的平均寿命大约是75岁。另一个人们容易混淆的问题是，地球上某一地点的冷冬或冷事件是驳斥全球变暖的证据。既然全球变暖怎么还有这些冷事件？我们知道地球上一直都有极端暖事件和极端冷事件，尽管它们的发生频率和强度会随着气候变化而变化，但是当对天气在空间和时间上都做了平均之后，全球正在变暖的事实就会清晰地反映出来。

为了了解并能预报天气系统的逐日演变，气象学家付出了巨大的努力。他们利用大气运动、冷暖变化、降水和水分蒸发的物理概念和模式，已经能够较成功地预报出未来数天的天气。

尽管有许多因子都在持续不断地影响气候，但科学家已经确定，人类活动已成为主要的驱动力之一，而且作为主要原因引起了过去50年观测到的大部分增暖现象。人类引起的气候变化主要源自大气中温室气体浓度的变化；同时，还源自悬浮于空气中的微小颗粒物（气溶胶）的变化以及土地利用的变化。

随着地球平均温度的升高，某些类型天气事件的发生概率受到影响：如热浪和强降水等天气现象发生得更加频繁，强度也更大了；而有些天气事件，如极端冷事件的发生频率则在降低，强度也在减弱。