全球变暖也称气候变化，是指全球平均气温的上升。科学研究记录清晰表明，自19世纪中期有气象记录开始，全球地表气温一直处于上升态势。最明显的是，从那时起，地表平均气温提高了0.8摄氏度。在过去二十年里，全球气温变暖速度加快，成为有记录以来的升温最快时期。见政府间气候变化专门委员会的《气候变化综合报告（2007）》和美国国家航空航天局的报告。[71]当前，全球平均温度达到上一个冰川时代即12000年以来的最高点。见尼古拉斯·斯特恩的《气候变化的经济学：斯特恩评估报告》[72]
另一个判断气候变化的方法是测算空气中二氧化碳的含量。很明显，空气中二氧化碳的含量正在稳步提高。当前，空气中二氧化碳的浓度从工业革命前1750年的280ppm，增长超过三分之一，达到了385ppm[73]。在过去的65万年时间里，这样高的温室气体浓度在任何时候都没有出现过。最近许多气候变化研究表明，空气中二氧化碳浓度不能超过450ppm，还有一些研究观点更加激进，认为安全浓度标准应降低至350ppm。对于该二氧化碳极限浓度，我们必须实现一定程度的负排放，不仅要采取措施减少排放，还要对捕集和封存已排放的二氧化碳。
虽然气温升高的原因仍是气候变化政治争议的一部分，但科学研究对此已有共识，即人类活动是造成全球变暖的原因。真正的问题是，人类活动使得全球变暖进程加速了多少，以及人类活动使得空气中温室气体增加了多少。
温室气体是地球大气层中捕获并保存太阳辐射能的化学物质。虽然保存太阳能使得地球生物能够生存，温室气体浓度的增加提高了地球保存的热量。主要的温室气体是水蒸气（吸收90%的辐射能）、二氧化碳、甲醇和氧化氮。这些气体的来源包括自然和人类活动。科学家普遍认为燃烧化石燃料和其他人类活动，是造成大气中二氧化碳浓度上升的主要原因。从工业革命开始，大气中二氧化碳的浓度增加了近30%。美国排放的98%二氧化碳来自汽车、取暖和发电及其他活动所燃烧的化石燃料。(www.xing528.com)
科学界已达成共识，认为燃烧化石燃料和人类活动是造成大气温室气体浓度增加的主因，世界气象组织和联合国环境规划署于1988年成立了研究气候变化问题的“政府间气候变化论坛”。在国际上和国内对此环境问题均有响应。国际上于1992年起草了承诺进一步降低全球气候变暖和温室气体排放的《联合国气候变化框架协定》[74]。此外，1997年的《京都议定书》规定了各国在具体时间内的温室气体减排量。议定书第三条规定，工业化国家必须在从2008年到2012年的承诺期内，将温室气体排放量降低至较1900年排放量低5%的水平。美国批准了更一般性的《联合国气候变化框架协定》，签署但没有批准《京都议定书》。
美国反对批准《京都议定书》的主要理由是，议定书中的强制减排将对美国经济产生负面影响，特别是不利于与发展中国家竞争，因为发展中国家不受同样的减排承诺限制。坚持不签约的国家，担心在不受监督的市场实施强制性减排的潜在经济影响。此外，对于人类活动与增加二氧化碳排放造成全球变暖，一些政策制定要求提供更严格的科学证据。美国在全球变暖问题上的立场尤其重要，因为美国是世界上最大的二氧化碳排放国。
无论对排放采用何种监管措施，全球变暖都是一个非常严重的问题。全球实行强制性减排措施可能对煤炭行业造成负面影响。更为严格的减排政策的倡导者认为，维持现状最终也会给煤业带来负面影响。在如今这个“限碳”的时代，如果更有效的煤炭利用技术得不到发展，煤炭行业的前景会非常黯淡。在1985年至2010年之间，燃煤发电站建设量显著减少，这一表面的停工现象实际上是因为公用设施委员会的强烈反对。但2010年后，燃煤电厂的建设正逐步恢复，见国家能源技术实验室的《追踪新燃煤电厂》。[75]
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