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El calentamiento global se refiere solo a la temperatura de la superficie de la Tierra, mientras que el cambio climático incluye el calentamiento y los "efectos secundarios" de este calentamiento—como son los glaciares que se derriten, tormentas de lluvia más severas o las sequías más frecuentes. Dicho de otra manera, el calentamiento global es un síntoma del mayor problema del cambio climático causado por los seres humanos.
Otra distinción entre el calentamiento global y el cambio climático es que cuando los científicos o líderes públicos hablan sobre el calentamiento global en estos días, casi siempre se refieren al calentamiento causado por los humanos—calentamiento debido al rápido aumento del dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero causado por personas que queman carbón, petróleo y gas.
El cambio climático, por otro lado, puede significar cambios naturales o causados por los humanos, como las edades de hielo. Además de quemar combustibles fósiles, los humanos pueden causar cambios climáticos al emitir contaminación de aerosol—las diminutas partículas que reflejan la luz solar y enfrían el clima—a la atmósfera, o al transformar el paisaje de la Tierra, por ejemplo, de bosques que almacenan carbono a tierras de cultivo.