目前，被众多学者承认的时间尺度只有四种，其中两种是短尺度或短周期的，另两种是长尺度或长周期的。
气候变迁最小的周期是一天，白天得到较多的太阳辐射热，温度便高；夜间得到的太阳辐射热很少，温度便低。这是由地球的自转造成的。
气候变迁另一个比较小的周期是一年。由于夏季得到较多的太阳辐射热，温度就高；冬季得到较少的辐射热，温度便低。这是由地球的公转引起的。
较大尺度的气候变迁，其一是e69da5e6ba90e79fa5e以2亿年～3亿年为周期，就是历史上大冰期和间冰期反复交替出现的气候变迁。这是由地球的黄赤交角自然大波动（10°～23.5°）所造成的。由于地球的“身子”或“斜”或“正”，各地接受的太阳辐射热也随之发生变化，从而引起气候变迁。
另一个是以平均约10万年为尺度的冰期与间冰期反复交替出现的气候变迁。这主要是由地球轨道三要素自然的小波动引起的。地球的黄赤交角除了有长周期的大波动以外，还有以4.1万年为周期的小波动；地球绕太阳运转轨道的偏心率也有以10万年为周期的变化；由自转轴在地球中的位置等因素的变化所引起的岁差有2.1万年为周期的变化，这三种变化综合起来使得地球的气候产生平均约10万年为周期的冷暖波动，从而出现冰期与间冰期的交替。
可以说，以上4种得到公认的气候变迁周期，都主要是由天文因素或地球轨道要素变化所决定的。
另外，有科学家发现气候还有以3200万年为周期的波动。他们发现，在过去2亿年～3亿年内，每隔3200万年便出现一次“寒冷期”。当然，这种“寒冷期”是非冰期中的寒冷期，与我们现在所处的大冰期相比，仍然是相当暖和的。徐钦琦认为，这是由地球的黄赤交角的“中波动”引起的。
除了上述5种尺度的气候变迁，还有10000年、1000年、100年、10年和3年～4年等多种时间尺度的气候变迁。可气候学家们对这些尺度的气候变迁了解得还非常少，恰恰是这些周期的气候变迁规律对近期气候预测有最直接的指导意义，要把这些尺度变迁规律完全掌握，需要几代人的努力。
我们现在就根据上面提到的几种时间尺度的气候变迁规律，来预测未来各个时间段的气候。
从2亿年～3亿年的时间尺度讲，目前正处于第四纪大冰期之中。但目前究竟是处于大冰期的最盛期，还是没到最盛期，或是最盛期已经过了，这个冰期到底还将持续多长时间，这些都还没有人能作出正确无误的回答。所以从这个时间尺度方面对气候变迁无法进行预测。
从3200万年的尺度讲，最近的一次旋回是从3000万年前开始的，现在已经开始的“寒冷期”恰好与第四纪大冰期相重叠。这次“寒冷期”的最盛期应该出现在200万年之后，所以，根据有些科学家的观点，在未来200万年内，气候的总趋势将变冷，自然界中生物种类的数量也将减少。但是，科学家们对以3200万年为周期的气候变迁是有不同看法的，有人认为周期长度为2600万年或3000万年，目前还没有统一的认识，所以关于未来200万年内气候变迁的规律还无定论。
平均周期为10万年的气候变迁，科学家们目前研究得最为详细。对这个时间尺度的气候变迁而言，从间冰期向冰期过渡时，气温是逐渐地、缓缓地下降的，大约要历时9万年，两者之间没有十分清楚的界限。但是，从冰期向间冰期过渡时，气候变迁往往呈现突变的形式，表现为急剧升温，大约历时1万年，两者之间便出现了一条清楚的界限，国外学者称之为终止线。在距今1.1万年前后，出现了一条相当于最新的终止线，它标志着末次冰期结束了，随之一次新的间冰期就开始了，这就是现代间冰期。在过去1.1万年内，气候变迁如上述规律所描绘的那样，温度突变式地急剧上升。从地质学家的测量结果看，目前温度似乎已达到现代间冰期的顶峰，从此以后温度便应该下降了。正是因为这个缘故，很多地质学家认为，未来气候变迁的总趋势是降温。不过，这只是一种可能性。
此外，根据天文学家的计算，在过去1.1万年内，北半球冬半年的天文辐射总量是逐渐增加的。在距今7000～5000年期间，太阳辐射量增长最快。在1950年，它刚刚达到其峰值（最大值）。所以，按照天文气候学第一定律（气温和冬半年的太阳辐射成正比），现代应该是目前这个间冰期中最暖和的时期。然而事实并非如此。据许多古气候学者研究，在距今7000～5000年前，世界上曾出现过一次“暖和期”，西方学者称它为“气候的最佳期”。这个时期正是我国黄帝大战蚩尤，大禹治理洪水的时代。当代的气候还没有达到“气候的最佳期”那么暖和的程度。这可能是由于海洋的“热惯性”等因素，使得温度的增加总是要比太阳辐射量的增加延迟20～70年。如果是这样的话，现代间冰期的最暖期还没有到来，这个最暖期大约会出现在20～70年之后。由于天文学家的计算都是以千年为单位的，所以这个最暖期可能出现在今后1000年内。换句话说，在未来的1000年内，全球气候可能将变暖，其暖和的程度可能会超过距今7000～5000年的“气候的最佳期”。这是又一种可能性。
令人遗憾的是人类对1000年、100年、10年、和3～4年等尺度的气候变迁规律及其成因的研究还非常差，所以，我国科学家徐钦琦在《天文气候学》一书中说：“对于下世纪的气候变迁的自然变化的趋势，我们只能说一句老实话：‘不知道。’”
未来可知吗？这个问题对人类具有永恒的魅力。
从本质上说，预知未来灾祥祸福的渴望发源于人类把握人生命运的本能，预测学的历史和人类的文明一样古老。
然而自然、社会和生活具有随机性、丰富性、多彩性和不确定性，从科学的角度预言未来不是绝对的，因为科学本身是开放的，人类不但通过科学解开一个个自然之谜，而且也在科学的视野中不断发现新的未解之谜。所以，无论是从科学的本性来看，还是从科学的发展来看，我们都不可能依靠科学完全把握未来。