目前，氣候變化研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展，對一些重大科學(xué)問題取得了共識，但仍然存在大量的科學(xué)部確定性。不論是對過去氣候變化的檢測分析，還是對未來氣候變化趨勢的預(yù)估，都還存在著一定的不確定性。產(chǎn)生不確定性的因素很多，但氣候系統(tǒng)觀測資料的缺乏、對自然氣候變化規(guī)律的認(rèn)識不足，對氣候系統(tǒng)各種關(guān)鍵的過程和反饋機(jī)制還沒有充分了解，以及氣候模式本身還不很完善等，都是造成目前不確定性的主要因素。

由于存在著很多不確定性，目前氣候變化研究領(lǐng)域?qū)σ恍┲匾茖W(xué)問題還存在一定爭議。爭議的焦點(diǎn)在于：全球和區(qū)域性氣候、包括極端氣候事件頻率和強(qiáng)度，到底發(fā)生了多大程度的變化？過去全球和區(qū)域性氣候的變化，特別是全球地表溫度顯著上升，在多大程度上是由人為排放的溫室氣體引起的？如何利用更好的氣候系統(tǒng)模式預(yù)估未來人為引起的氣候變化？預(yù)計(jì)的未來氣候變化是不是嚴(yán)重到足以對地球生態(tài)系統(tǒng)及人類社會造成無可挽回的重大損失？

科學(xué)界對這些問題給予了回答，其中IPCC第四次評估報(bào)告和國家氣候變化評估報(bào)告給出了科學(xué)界的共識結(jié)論。但是，鑒于目前觀測和科學(xué)上尚存在的大量不確定性，對這些問題仍需要進(jìn)行深入和系統(tǒng)的研究，未來的IPCC第五次評估報(bào)告和第三次國家評估報(bào)告也將繼續(xù)對這些科學(xué)問題進(jìn)行總結(jié)和評估。下邊對當(dāng)前科學(xué)上存在爭議的幾個問題做簡要介紹。

科學(xué)界對全球和中國地表氣候是否變暖了，不存在爭論，一致認(rèn)為地表溫度已經(jīng)顯著變暖。目前對于變暖的程度或速率還有不同認(rèn)識，爭論的焦點(diǎn)之一是全球大陸地區(qū)氣象觀測站記錄是否或在多大程度上受到城市化的影響，爭論的焦點(diǎn)之二是地表以上的對流層自由大氣溫度上升是否明顯。另外，全球還有幾個區(qū)域地表溫度表現(xiàn)出下降趨勢，目前也沒有得到很好解釋。

目前的研究表明，城市化對于中國等東亞國家和地區(qū)的地面氣溫觀測記錄，具有明顯的影響，這和快速的城市化過程有密切關(guān)系，但對于全球陸地平均氣溫趨勢的影響，可能比較小，或許達(dá)不到全部觀測到的增溫速率的15%。關(guān)于地球?qū)α鲗幼杂纱髿鉁囟壬仙俾屎头?，最近幾年的研究表明與地面增溫速率相近，但仍存在較大的不確定性。

對于氣候變暖原因，有更多的科學(xué)家認(rèn)為主要驅(qū)動力是人為排放的大氣溫室氣體，氣候系統(tǒng)內(nèi)部自然變率和自然外部強(qiáng)迫如太陽活動和火山活動的影響比較小。IPCC報(bào)告匯集的科學(xué)界的主流觀點(diǎn)。但是，也有不少研究者對此持有不同意見，認(rèn)為氣候自然變率或人為強(qiáng)迫以外的外部強(qiáng)迫因子（例如太陽活動）可能具有更大的影響。

全球的降水量在過去100年沒有出現(xiàn)明顯的一致變化，盡管北半球高緯度地區(qū)降水有一定增加，全球副熱帶地區(qū)和一些內(nèi)陸地區(qū)降水卻減少了。中國全國降水也沒有明顯的一致性趨勢變化，但東部地區(qū)降水具有比較明顯的多年代變異特點(diǎn)。降水變化在空間上具有極大的不均質(zhì)性。

理論上，全球氣候變暖將導(dǎo)致水循環(huán)加強(qiáng)，海洋蒸發(fā)增加，大氣水汽含量增多，海洋和陸地降水增加，但目前全球和次大陸尺度降水觀測事實(shí)沒有完全支持這一推斷。中國地區(qū)特別是中國東部的長期降水變化，主要還是氣候自然變異性的表現(xiàn)。

與氣溫相關(guān)的主要極端氣候事件一般表現(xiàn)出顯著的一致性趨勢變化；但與降水相關(guān)的極端氣候事件頻率和強(qiáng)度變化趨勢一般僅具有區(qū)域性意義，全球和中國地區(qū)總體趨勢不明顯。熱帶氣旋頻率和強(qiáng)度變化在世界各個地區(qū)也不一致。登陸和影響中國的熱帶氣旋頻數(shù)有減少趨勢，發(fā)生在中國北方的沙塵暴頻率也有明顯減少趨勢。在中國地區(qū)，過去50年不同的極端氣候事件頻率經(jīng)歷了不同的趨勢性變化，總體上不存在明顯的一致增加或一致減少趨勢。但是，我國由于極端氣候事件造成的經(jīng)濟(jì)損失在不斷上升，這主要與人口增加、經(jīng)濟(jì)增長及其由此引起的社會系統(tǒng)更高的脆弱性有關(guān)。

1750年以來，大氣中CO2等溫室氣體濃度已經(jīng)顯著升高了。當(dāng)前全球大氣中CO2和CH4濃度不僅是近千年歷史上最高的，也是最近至少60萬年以來的最高值，說明人類活動已經(jīng)明顯影響了大氣中溫室氣體的含量。工業(yè)革命以來人類使用化石燃料、墾殖土地、飼養(yǎng)牲畜等，向大氣中排放了過量溫室氣體，或者致使生態(tài)系統(tǒng)從大氣中吸收了更少的CO2，造成大氣中溫室氣體濃度不斷升高。

CO2等氣體作為大氣中輻射活躍氣體，能夠透射太陽短波輻射，吸收地面、大氣長波輻射，引起正的輻射強(qiáng)迫或造成地球低層大氣升溫，即具有―溫室效應(yīng)。增加的大氣中溫室氣體濃度，可以產(chǎn)生增強(qiáng)的―溫室效應(yīng)，造成全球氣候變暖。IPCC報(bào)告認(rèn)為，過去100年特別是過去50年的全球氣候變暖，很可能主要是人類活動排放致使大氣中溫室氣體濃度增加造成的，這一結(jié)論代表了當(dāng)前科學(xué)界的主流看法。

全球和區(qū)域氣候模式已經(jīng)具有一定的模擬能力，其中對于地表溫度空間分布和時間變化的模擬能力比較強(qiáng)。但是，目前的氣候模式對于降水和極端氣候事件氣候態(tài)和氣候變化的再現(xiàn)能力比較弱，對于極端強(qiáng)降水和熱帶氣旋等的模擬能力很低。氣候模式對于年代以上時間尺度氣候自然變異性特點(diǎn)也無法再現(xiàn)。因此，氣候模式將來還需要持續(xù)改進(jìn)和完善。就氣候變化預(yù)估的可靠性來說，氣候模式對未來溫度變化的預(yù)估結(jié)果比較可信，但對于降水和極端氣候事件變化的預(yù)估，還有很大的不確定性。

太陽活動和火山活動均可對地球氣候造成明顯影響。目前，對于歷史上太陽輻射變化歷史和火山氣溶膠濃度變化歷史了解不夠，對于太陽輻射微小變化如何影響地球氣候的機(jī)理認(rèn)識不清楚，對于未來太陽和火山活動的演化趨勢不能給出準(zhǔn)確估計(jì)。因此，當(dāng)前對于太陽和火山活動究竟在過去全球氣候變化中發(fā)揮了多大作用，以及未來他們將在多大程度上影響地球氣候演化趨勢，還知之甚少。

綜上所述，氣候變化科學(xué)研究已經(jīng)取得了重大進(jìn)步，在許多科學(xué)問題上存在共識。但是，仍有若干重大科學(xué)問題目前還沒有獲得很好的認(rèn)識。氣候系統(tǒng)觀測和氣候變化基礎(chǔ)科學(xué)研究是當(dāng)前和今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)解決上述重大科學(xué)問題的關(guān)鍵。特別地，今后還需要進(jìn)一步了解全球和區(qū)域氣候變化的主要事實(shí)和基本規(guī)律，加深認(rèn)識全球氣候系統(tǒng)中各圈層的相互作用和反饋過程，了解溫室氣體和氣溶膠等的循環(huán)過程及其機(jī)理，發(fā)展、改進(jìn)和完善氣候系統(tǒng)和地球系統(tǒng)模式，深入了解全球和區(qū)域長期氣候變化機(jī)理和原因，準(zhǔn)確預(yù)估未來全球和中國地區(qū)氣候變化總體趨勢。