这里还有一个更加长期的变化趋势，就是气候变化。气候是某一地区长期天气的平均状况。2014年，政府间气候变化专门委员会(IPCC)报道称，“人类对气候的影响是显著的。”自1880年以来，全球平均气温已经上升了1℃。同时，人类越来越多地使用煤炭、石油和天然气，碳排放量创造了历史新高。但是，这些化石燃料在燃烧时会产生二氧化碳等温室气体，温室气体使大气层储存了更多来自太阳的热量，而无法把它们有效反射回太空。这就好比白天你把汽车停在阳光下，并关闭了车窗，由于车内的热量很难被排到车外，你会感觉车内比车外要热很多。

“气候变化还会让海洋吸收更多的热量，只是海洋吸收热量的过程远比大气层要慢得多，但吸收的热量却是大气层的1000倍，”施密特说。到目前为止，由于地球上90%由气候变化造成的多余热量已经被海洋吸收，因此大气层才没有那么的热。另一方面，水温升高的海洋容易造成更多的极端天气现象。有些地方会出现更严重的降雨，而其他地方则会长时间的干旱。“随着海洋继续变暖和扩张，我们将看到更明显的变化。”施密特说。暖水域会因为密度较低而扩张，同时还会融化冰川和极地地区更多的冰块，从而导致海平面的升高，沿海地区将会深受其害。

空气中增多的二氧化碳部分会进入海洋，而变暖的，含有更多的二氧化碳海水会影响海洋生物的生存。珊瑚礁是许多鱼类等物种的栖息地，但是珊瑚礁无法在变暖、偏酸性的水里生长。

美国芝加哥大学的环境工程师莫伦·科尔曼(Maureen Coleman)表示，海洋表面的暖流会增加浅水层和深水层之间的温差，这样会减少海水的混合。混合的减少意味着海面附近的藻类和其他生物获得的海底营养变少，海洋产出的食物就会变少。

科学家通过计算机建立了气候模型，模型显示全球的平均温度将会继续上升。上升多少取决于人们排放温室气体的量。越少排放能减轻温室气体造成的影响；但如果排放量继续增长，气候变化产生的不利影响就会更糟。

同时，自然循环将会继续。海洋和大气层的相互作用会变得更加复杂。因此，更好地了解海洋、大气层、天气、气候间的关联至关重要。毕竟，我们的未来掌握在它们手中!