Huomattavan huomion keskittyessä ilmaston lämpenemisen vaikutuksiin 21. vuosisadalla monet ihmiset ovat kiinnostuneita tulevan ilmastonmuutoksen ennusteista. Vaikka monet, elleivät useimmat, tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että ilmaston lämpenemisen nykyinen suuntaus vaikuttaa ilmastoon, ennusteet ovat luonteeltaan kaukana yhdenmukaisista. Itse asiassa tieteelliset ennusteet tulevasta ilmastonmuutoksesta vaihtelevat suuresti kaikkiin suuntiin, jättäen hämmentyneen ja huolestuneen yleisön epävarmaksi siitä, mitä odottaa tulevina vuosina.
On luonnollista olettaa, että lämpeneminen johtaa lämpenemiseen ympäri maailmaa, mutta asia ei ole kaukana yksinkertaisesta. Useimmat ilmastonmuutostutkijat tarjoavatkin erilaisia tulevia ilmastonmuutosmalleja sen perusteella, kuinka paljon maapallon lämpötila lämpenee vuoteen 2100 mennessä. Useimmat ennustavat ilmamallit perustuvat ilmakehän nykyiseen hiilidioksiditasoon ja ottavat huomioon vaihtelevat hiilidioksidipitoisuudet 2 -luvulla. Vaikka lähes kaikki laajalti hyväksytyt mallit viittaavat siihen, että kokonaislämpötila nousee, määrä ja siitä aiheutuvat vaikutukset vaihtelevat suuresti skenaarioiden välillä.
Monien tulevien ilmastonmuutosta koskevien ennusteiden keskiarvon mukaan, jotka on tehty 21. vuosisadan aamunkoitteessa, maailmanlaajuinen lämpötilan nousu on 3 celsiusastetta (5.4 astetta Fahrenheit) vuoteen 2100 mennessä. Vaikka 3 asteen muutos saattaa kuulostaa vähäiseltä, tutkijat väittävät, että vaikutukset voivat olla katastrofaalisia sekä ihmisille että koko planeetalle. Polaarijään menetys, valtavat tulvat, lisääntynyt aavikkoilmasto ja voimakkaat myrskyjen nousut ovat kaikki tämän ilmeisen pienen muutoksen yleisiä tuloksia.
Jos oletetaan, että keskimääräinen nousu on oikea, napajääjää sulaa 21 -luvulla todennäköisesti voimakkaasti. Tämä sulaminen voi johtaa merenpinnan nousuun, joka tulvii rannikkoalueita ympäri maailmaa ja saattaa johtaa nykyisten rannikkokaupunkien ja asuttujen saarten menetykseen. Meren odotetaan myös lämpenevän dramaattisesti aiheuttaen tuhoa meren villieläimille ja lisäävän hurrikaanien, taifuunien ja vakavien merimyrskyjen tuotantoa.
Toinen monien tulevien ilmastonmuutosmallien tuhoisa vaikutus on autiomaiden leviäminen ympäri maailmaa. Aavikoituminen on seurausta ravinteiden menetyksestä maan pintamaassa, jolloin kerran hedelmälliset alueet muuttuvat maatalouden käyttökelvottomiksi. Paha aavikoituminen ei ainoastaan tuhoa monia lauhkeita ja trooppisia ekosysteemejä, vaan se voi myös vähentää vakavasti ihmisten elintarviketarjontaa, kun perinteisesti maatalousmaasta tulee joutomaa.
Tulevaisuuden ilmastonmuutoksen ennusteet ovat oikeutetusti pelottavia ja näyttävät ennustavan pitkän ja vaikean tulevaisuuden ennen ihmiskuntaa. Useimmat tutkijat ehdottavat, että paras tapa välttää tai vähentää monia ilmaston lämpenemisen tuskallisia seurauksia on vähentää hiilidioksidipäästöjä dramaattisesti välittömästi. Vaihtaminen vaihtoehtoisiin puhtaasti polttaviin polttoaineisiin, investoinnit vaihtoehtoiseen energiateknologiaan ja osallistuminen maailmanlaajuisiin pyrkimyksiin kouluttaa ihmisiä kestävistä käytännöistä voi auttaa estämään lukuisia katastrofeja tulevaisuudessa. Joidenkin asiantuntijoiden mukaan paras vastaus tulevaan ilmastonmuutokseen on valmistautuminen ja ennaltaehkäisy. Vaikka monet tiedemiehet ovat yhtä mieltä siitä, että ilmaston lämpenemisen vaikutukset ovat väistämättömiä, monet asiantuntijat uskovat, että niiden etenemisen hidastamisesta ja vaikutusten vähentämisestä planeetalle on oltava sekä hallitusten että maailman kansalaisten tärkeimpiä painopisteitä.