- Les modèles de climat montrent que le Dernier Maximum Glaciaire (il y a environ 21 ka) était plus froid que le climat actuel de 3 à 5°C, à cause des concentrations en gaz à effet de serre et de la présence des calottes glaciaires. La prise en compte des effets du contenu de poussières dans l’atmosphère et des changements de végétation entrainent un refroidissement global supplémentaire de l’ordre de 1°C à 2°C, mais le niveau de compréhension scientifique de ces effets est faible. Il est très probable que le réchauffement global de 4°C à 7°C depuis le Dernier Maximum Glaciaire se soit produit environ 10 fois plus lentement que le réchauffement du XXème siècle.
- Au Dernier Maximum Glaciaire, les enregistrements paléoocéanographiques montrent un refroidissement des températures de surface des océans tropicaux de l’ordre de 2°C à 3°C en moyenne, et un refroidissement beaucoup plus marqué associé à une extension de la glace de mer aux hautes latitudes. Les modèles climatiques sont capables de simuler l’amplitude de ces changements latitudinaux à la surface des océans, en réponse aux estimations des changements de l’orbite terrestre, des gaz à effet de serre et des changements de surface des continents ; ceci indique qu’ils représentent de manière correcte les grands processus qui sont à l’origine de cet état climatique passé.
Les données terrestres montrent un refroidissement significatif au Dernier Maximum Glaciaire dans les tropiques (jusqu’à 5°C) et des amplitudes plus larges aux hautes latitudes. Les modèles de climat montrent une certaine dispersion dans leur capacité à simuler ces caractéristiques.
Il est quasiment certain que les températures globales au cours des prochains siècles ne subiront pas de tendance au refroidissement à cause des variations naturelles de l’orbite terrestre. Il est très improbable que la Terre puisse basculer vers une période glaciaire au cours des prochains 30 ka.
- Pendant la dernière période glaciaire, des réchauffements abrupts régionaux (probablement jusqu’à 16°C en quelques décennies au Groenland) et des refroidissements se sont succédés de manière répétée dans le secteur de l’Atlantique Nord. Ces évènements ont eu des impacts globaux, tels des déplacements importants des zones de précipitations tropicales. Il est peu probable que ces évènements aient été associés à des changements de température globale mais au contraire probable qu’ils impliquent des redistributions de chaleur au sein du système climatique, liées à des changements de la circulation de l’Océan Atlantique.
- Le niveau des océans était probablement 4 à 6 m plus élevé qu’au XXème siècle pendant la dernière période interglaciaire, il y a environ 125 ka. De manière cohérente par rapport aux données paléoclimatiques, les modèles de climat simulent un réchauffement d’été dans l’Arctique atteignant 5°C pendant le dernier interglaciaire. Ce réchauffement simulé est maximum sur l’Eurasie et le Nord du Groenland, et atteint 2 à 5°C au sommet du Groenland. Il est compatible avec la modélisation glaciologique, suggérant qu’un retrait majeur de la calotte Sud du Groenland et des autres zones englacées de l’Arctique a pu être à l’origine d’une augmentation du niveau des mers de 2 à 4 m au cours de la dernière période interglaciaire ; le reste de la contribution à l’augmentation du niveau des mers provient probablement de la calotte antarctique.