在2011年冬天到来之前，关于全球气候变化的主旋律是全球变暖。全球变暖的理论核心是，主要由于人类温室气体排放过多，地球大气和海洋的温度持续上升。人类燃烧煤、油、天然气和树木，产生大量二氧化碳和甲烷，进入大气层后使地球升温，使碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了25%，远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录，近100年来，全球的气温基本是不断上升。进入上世纪80年代后，全球气温更是明显上升，而且是持续上升。以上就是去年冬季之前广为人知的全球变暖的理论。
北半球奇寒 但去年入冬以来北半球出现的奇寒，一夜间使人们相信了好多年并为之付出巨大努力的全球变暖理论变得似乎子虚乌有起来。
去年冬天，北半球偏北的一些国家经历了罕见的低温。据报道，俄罗斯在这个冬天因严寒死亡的人数上升至215人，另有5546人患体温低及冻伤；而整个欧洲的死亡人数已超过600人。尽管俄罗斯人习惯了严冬，但这个冬天气温反常，平均温度低于正常平均温度7℃~14℃。俄罗斯首都莫斯科的气温为-20℃，西伯利亚地区气温则低至-52.8℃。
欧洲其他地方也情形相似。由于属于温带海洋性气候，巴黎夏无酷暑，冬无严寒，素有花都之称。但这个冬天，寒流的魔爪也伸向了法国。到了2月初，人们户外走100米的路程都颇为艰难，暴露在外的耳朵、鼻子、脸颊都会被冻得生疼。以往此时平均气温为4℃~8℃的巴黎变成了一片白茫茫的寒冷世界。在法国107个区中，有41个区宣布进入紧急状态。
这种极寒现象的出现，使得一些国际权威气候专家指出，全球气候变暖已经停止，并开始冷化，近来北半球的酷寒只是全球天气变冷的开端，这样的冷天可能会持续20年至30年。英国报纸甚至宣称，去年的寒冬显示“小冰河期来临”。
欧洲寒气的确袭人，但在同属北半球尚未脱离冬季的美国加利福尼亚州，却一度出现反常高温，长滩机场气温超过30℃，打破了最近40年的纪录。世界气象组织一些专家认为，无论要证明冰河期还是全球变暖，都不是简单地列举几个事例这么容易，需要统计和分析长期的气象资料，需要很多的证据。
北极涛动或致严寒气候 现在，普遍的观点认为，2009－2012年，全球大范围寒潮天气的出现，北极涛动出现的变化是主要原因。在这个冬季，由于北极上空的高气压、寒带喷射气流都被挤压到比以往更远的南部地区，从而造成了欧洲和中国出现极寒天气。
解释天气奇寒的还有一种理论，那就是“拉尼娜说”。“拉尼娜”现象就是太平洋中东部海水异常变冷的情况。东南信风将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部，致使西部比东部海平面增高将近60厘米，西部海水温度增高，气压下降，潮湿空气积累形成台风和热带风暴，东部底层海水上翻，致使东太平洋海水变冷。
气候如何变化至今未有定论 2005年2月16日，旨在遏制二氧化碳和其他温室气体增加导致全球变暖的《京都议定书》正式生效。全球55个工业化国家决定采取措施保护环境。然而，美国却与澳大利亚、列支敦士登和摩纳哥一起拒绝签署协定。正如时任总统布什所解释的那样：人类燃烧化石燃料导致全球变暖的论点是否正确还需要“更多的证据”。这说明，我们这个星球气候到底将如何变化，其实还没有经实验确证的科学论据。有的只是人们看到的一些现象，以及这些现象的累积，还有的就是人们根据一些现象提出的假说。人们现在只能祈望，人类的气象科学能够尽早对地球气候到底怎么变化这一问题，给出一个经过科学实验证明的确切答案。