열과 운동량의 수송을 통해 시스템의 에너지 균형을 회복하는 것을 목표로, 회전하는 지구상에서 차별화된 가열의 결과로 일어나는 대기와 해양의 대규모 운동을 말한다.
기후모델(Climate models)을 참조하시오.
균일한 밀도를 가진 해양이 정상 상태(steady state)에 놓여 있으면서 움직임이 없을 때(즉 해양순환이 없고 지구의 중력 외에 적용되는 힘이 없는)를 가정한 경우의 표면. 이것은 지오이드가 일정한 중력 퍼텐셜을 가진 표면으로서, 모든 표면(예, 평균 해면)을 언급할 때 기준이 되는 표면으로 취급될 수 있다는 것을 의미한다. 일반적인 경험상 지오이드(와 지오이드에 평행한 표면들)는 “수위 표면”으로 설명된다.
육지의 큰 얼음 덩어리가 기슭쪽으로(내부 변형과 바닥에서 미끄러짐으로써) 흘러내리면서 주변의 산 정상이나 계곡의 옆면과 같이 강제적인 제한을 받는 것; 빙하의 기반이 되는 바위를 이루는 지형은 빙하의 표면 기울기와 역학에 가장 주요한 영향을 미친다. 빙하는 높은 고도에서 눈이 축적됨으로써 유지되며, 낮은 고도에서 녹거나 해양으로 유출되면서 균형을 이룬다.
전지구 표면온도는 (i)해양 위의 해수표면온도(즉, 해양의 처음 수m에서의 수면 하의 총체 온도)와 (ii)지상 1.5m 위의 지상기온을 사용하여 전지구적으로 면적 가중 평균한 것이다.
온실가스는 지구표면에 의하거나, 동일한 기체로 인하여 대기 자체에 의해서나, 구름에 의해서 방출되는 적외복사를 효과적으로 흡수한다. 대기 복사는 모든 방면으로 방출되며 지구표면으로의 하향 복사를 포함하고 있다. 따라서 온실가스는 지구 표면-대류권 시스템내에 열을 가둔다. 이것을 자연적인 온실효과라고 부른다. 대기 복사는 이것이 방출되는 높이의 온도와 강하게 연계되어 있다. 대류권에서는 온도가 고도에 따라 감소한다. 사실상, 우주로 방출되는 적외복사는 평균적으로 -19℃의 온도인 고도로부터 비롯되며 입사되는 순 태양복사와 균형을 이루는 반면, 지구표면은 평균 +14℃라는 훨씬 높은 온도에서 유지된다. 온실가스의 농도가 증가하면 대기의 적외선 불투명도가 증가하게 되고 따라서 좀 더 낮은 온도에서 좀 더 높은 고도로부터 우주로 유효 복사가 일어나게 된다. 이것이 복사강제력, 즉 지구 표면-대류권 시스템의 온도증가에 의해 보상되어질 수 밖에 없는 불균형을 야기하게 되는 것이다. 이것이 한 단계 나아간 온실효과이다.
온실가스는 자연적일 수도 인위적일 수도 있는 대기 중의 기체상 구성요소들로서 지구표면, 대기 및 구름에 의해 방출되는 적외복사 스펙트럼 내에서 특정 파장에 대해 복사를 흡수하고 방출한다. 이러한 특성이 온실효과를 일으킨다. 수증기(H2O), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 메탄(CH4) 및 오존(O3)이 지구 대기에서의 주요 온실가스이다. 더욱이, 대기 중에는 몬트리얼 의정서의 규제를 받는 할로카본이나 염소 및 브롬을 함유하는 물질과 같이 순전히 인간에 의해 만들어진 수많은 온실가스가 있다. 이산화탄소, 아산화질소 및 메탄 이외에도 교토의정서에서는 육불화황(SF6), 수화불화탄소(HFCs) 및 과불화탄소(PFCs) 등의 온실가스가 취급되고 있다.
