Прогноз кліматичних змін, які повинні відбутися в майбутньому, становить фундаментальну проблему, що має дуже важливе практичне значення. Це практичне значення визначається тим, що при зміні клімату відбуваються суттєві зміни стану навколишнього середовища, які тягнуть за собою зміни в економіці, екології, і не враховувати їх просто неможливо. Розуміння цієї обставини призвело до того, що зараз зміни клімату є проблемою номер один, яка стоїть перед світовою спільнотою.

Планета Земля унікальна серед планет Сонячної системи. В тонкому шарі де зустрічаються і взаємодіють повітря, вода і земля, мешкають живі істоти, серед яких і ми з вами. Цей шар, населений організмами, взаємодіючий з повітрям (атмосферою), водою (гідросферою) і земною корою (літосферою), називається біосферою. Всі живі істоти, і ми в тому числі, залежать від збереження її цілісності. Якщо дуже сильно змінити будь-який із компонентів біосфери, остання може повністю піддатися руйнації. Не виключено, що атмосфера, гідросфера і літосфера при цьому збережуться, але в їхніх взаємовідносинах вже не буде приймати участі живе.

В центрі уваги сучасного людства стоять проблеми взаємодії людини з навколишнім природним середовищем, екологічної стійкості планети.

Екологія – наука , яка досліджує функціонування систем і структур надорганізменного рівня (екосистем або біогеоценозів) в їх взаємодії один з одним сукупністю факторів навколишнього середовища. Екологія охоплює широке коло теоретичних і практичних питань: вивчення різних рівней біологічної організації – від окремих організмів через популяції й угруповання до екосистем, принципи й закономірності їх структури, функціонування, розвитку, регуляторні й адаптивні механізми; досліджує сутність процесів обміну і перетворення речовин та енергії; веде пошуки природних законів організації життя на нашій планеті. Термін “екологія” був запропонований Е.Геккелем в 1866 р.

Розширення предмета екології привело до появи в літературі ряду нових її визначень, зокрема відомий еколог Ю.Одум дає таке трактування як – міждисциплінарна область знання про будову і функціонування багаторівневих систем в природі і суспільстві в їх взаємозв’язку. Це досить широке визначення, але воно більше інших відповідає сьогоднішньому розумінні екології. 

Екологія синтезує аналітичні дані багатьох галузей біологічної науки і розглядає життя організмів в їх взаємозв`язку з навколишнім середовищем і між собою.

В екології під навколишнім середовищем розуміють сукупність всіх умов, в яких існують організми. Екологічні фактори, що діють в навколишньому середовищі можна поділити на три типа:

1. Фактори неживої природи (абіотичні) – хімічні (газовий склад повітря, сольовий склад води, кислотність і склад ґрунтових розчинів); фізичні, або кліматичні (сонячна енергія, температура, вологість, освітленість, атмосферний тиск, аерація, фізичні поля, радіаційний режим); топографічні (характер рельєфу, висота над рівнем моря, експозиція схилу) та едафічні (механічний склад грунту, вологоємність, щільність альбедо) фактори впливу зовнішнього неорганічного середовища на живі організми.
2. Фактори живої природи (біотичні) – сукупність живих організмів, які своєю життєдіяльністю впливають на інші організми.
3. Антропогенні (антропічні) фактори – внесені у природу людською діяльністю зміни, що впливають на органічний світ. Їх детальна характеристика наведена в розділі