隨著全球大氣中二氧化碳濃度的持續急速上升，科學家需要更好地研究全球氣溫如何對此作出響應。這意味著縮小“氣候敏感性”。由假定的大氣中二氧化碳濃度所引發的溫度增加的值。這個數據是不確定的，因為它依賴于來自云層、水蒸氣和海冰的知之甚少的反饋效應。在最新一次報告中，政府間氣候變化專門委員會估測，如果二氧化碳濃度翻番，比如從工業化之前的百萬分之270（270p.p.m.）增加到540 p.p.m.，則全球溫度可能增加1.5攝氏度～4.5攝氏度。它同時指出，反饋效應可能導致更高的數值出現。
今年3月，全球月均二氧化碳濃度超過400 p.p.m.，這可能是幾百萬年來首次達到這一數值。研究人員認為，將全球升溫限制在不高于工業化前2攝氏度為危險的氣候變化所設置的公認閾值的機會在逐漸減少?！拔覀冋谧粉櫤苋菀壮^2 攝氏度的排放情景?！庇？巳卮髮W氣候科學家Richard Betts表示。
“我們正進入未知的領域。”巴黎動力氣象學實驗室氣候專家Sandrine Bony說，“目前尚不確定我們可能在哪個二氧化碳水平上退出安全區，也不確定如果我們這樣做，可能會發生什么?！?/div>
為準確理解二氧化碳水平上升意味著什么，不論是在全球尺度還是在區域水平上，研究人員需要更好地分析大氣云層和海洋漩渦的氣候模型。
“大氣循環控制著哪些地方干燥或過于炎熱，哪些地方有雨水落下以及猛烈的暴風雨在哪些地方形成和襲擊何處。”近日，Bony就氣候科學的未來作了一次主題演講。他認為，如果可以運行能分析云層和對流的模型，同時能確定所做的是正確的，“我們將有能力回答很多問題”。
盡管在計算上花費頗高，但這些模型正在流行起來。不過，對氣候科學的理解還是受到缺乏對風的全球觀測的限制。Bony介紹說，定于明年發射的歐空局“大氣動力學任務——風神”衛星有望推動氣候研究的發展。它將利用雷達系統在1小時內產生約100幅針對不同海拔高度的風強度和方向3D圖像。這些數據將闡明全球大氣循環、降水系統以及臭氧和氣溶膠輸送。
科學家認為，如果全球變暖超過4攝氏度，地球氣候系統的一些大尺度組成部分將極有可能發生改變，或者說越過臨界點，為氣候和生態系統帶來潛在的災難性后果。這包括南極和格陵蘭冰蓋的融化、亞馬遜雨林的枯死或者維持熱平衡的大西洋海洋環流的崩潰。
一些研究人員希望獲得這些即將到來的變化的預警，比如通過觀察不同緯度上海洋環流的強度。自2001年起，由英國資助的“急速氣候變暖”監測陣列計劃密切關注一個特定北緯緯度上的海洋環流，并且在其不同深度探測到令人吃驚的強度大幅波動。不過，目前還不能確定平均的環流強度是否正在下降。
?？巳卮髮W氣候科學家Tim Lenton對這些早期探測并不樂觀?！耙粋€系統從微小擾動恢復過來的速率是其穩定性的一個指標，但獲得逼近臨界點的可靠早期預警還有很長的路要走?！?/div>
同時，由于化石燃料可能將連續幾十年驅動
碳排放，因此此次會議的另一個議題將是如何適應氣候變化帶來的影響。這方面的想法從大型工程項目到各種花錢更少的解決方案不一而足。例如，在農業領域，信息系統目前正被亞洲和非洲的一些國家用于允許貧困農民下載實時土壤數據和施肥建議。
不過Betts警告說，研究人員必須在合理的預警和被誤導的激進行為之間達成一種微妙的平衡?！拔覀儫o法再等下去，直到獲得絕對的確定性，比如關于海平面上升的程度。”Betts表示，“但你目前肯定不想在隨后可能被證明并無必要的龐大適應措施上花費數十億美元?！?/div>
他認為，應當采取隨后能被改正和升級的合理有度的措施，而不是現在建立龐大的、花費頗高的工程。不錯的例子包括倫敦的防洪系統和荷蘭的三角洲工程，后者是一個能保護荷蘭海岸線的龐大防洪系統。Betts還表示，從抵御洪水到水管理和灌溉方案的任何適應舉措，都需要嚴謹的地球和氣候觀測結果的指導。
