近百余年来由于有了大量的气温观测记录，区域的和全球的气温序列不必再用代用资料。由于各个学者所获得的观测资料和处理计算方法不尽相同，所得出的结论也不完全一致。但总的趋势是大同小异的，那就是从 19 世纪末到本世纪40 年代，世界气温曾出现明显的波动上升现象。
这种增暖在北极最突出， 1919 —1928 年间的巴伦支海水面温度比1912 —1918 年时高出8 ℃。巴伦支海在 30 年代出现过许多以前根本没有来过的喜热性鱼类，1938 年有一艘破冰船深入新西伯利亚岛海域，直到83 °05'N ，创造世界上船舶自由航行的最北纪录。这种增暖现象到40 年代达到顶点，此后，世界气候有变冷现象。以北极为中心的60 °N 以北，气温愈来愈冷，进入60 年代以后高纬地区气候变冷的趋势更加显著。例如1968 年冬，原来隔着大洋的冰岛和格陵兰，竟被冰块连接起来，发生了北极熊从格陵兰踏冰走到冰岛的罕见现象。进入70 年代以后，世界气候又趋变暖，到1980 年以后，世界气温增暖的形势更为突出。威尔森（H.Wilson ）和汉森（J.Hansen ）等应用全球大量气象站观测资料，将1880 年到1993 年逐年气温对1951 年至1980 年这30 年的平均气温求出距平值（图 8 ·4 ）。计算结果为全球年平均气温从 1880 到 1940 年这 60 年中增加0.5 ℃， 1940 —1965 年降低了0.2 ℃，然后从 1965 —1993 年又增暖了 0.5 ℃。北半球的气温变化与全球形势大致相似，升降幅度略有不同。从 1880 年到1940 年年平均气温增暖0.7 ℃，此后30 年降温0.2 ℃，从 1970 年至1993 年又增暖0.6 ℃。南半球年平均气温变化呈波动较小的增长趋势，从 1880 年到1993 年增暖0.5 ℃，显示出自1980 年以来全球年平均气温增暖的速度特别快。1990 年为近百余年来年温最高值年（正距平为0.47 ℃），其余 7 个特暖年（正距平在0.25 ℃—0.41 ℃）均出现在1980 —1993 年中。琼斯（P.D.Jones ）等对近 140 年（1854 —1993 年）世界气温变化作了大量研究工作。他们亦指出从19 世纪末至1940 年世界气温有明显的增暖，从40 年代至70 年代气温呈相对稳定状态，在80 年代和90 年代早期气温增加非常迅速。

自19 世纪中期至今，全球年平均气温增暖0.5 ℃。南半球各季皆有增暖现象，北半球的增暖仅出现在冬、春和秋三季，夏季气温并不比1860 —1870 年代暖。Briffa 和Jones （1993 ）曾指出全球各地近百余年来增暖的范围和尺度并不相同， 有少数地区自19 世纪以来一直仍在变冷。但就全球平均而言，20 世纪的增暖是明显的。本世纪以来我国气温的变化与北半球气温变化趋势基本上亦是大同小异的，即前期增暖，40 年代中期以后变冷，70 年代中期以来又见回升，所不同的只是在增暖过程中，30 年代初曾有短期降温，但很快又继续增温，至 40 年代初达到峰点。另外，40 年代中期以后的降温则比北半球激烈，至 50 年代后期达到低点，60 年代初曾有短暂回升，但很快又再次下降，而且夏季比冬季明显， 70 年代中期后又开始回升，但80 年代的增暖远不如北半球强烈，在80 年代南、北半球和全球都是本世纪年平均气温最高的10 年， 而我国1980 —1984 年的平均气温尚低于60 年代 的水平。从上世纪末到本世纪40 年代，我国年平均气温约升高0.5 —1.0 ℃， 40 年代以后由增暖到变冷，全国平均降温幅度在 0.4 —0.8 ℃之间，70 年代中期以后逐渐转为增暖趋势。