氣候突變也稱為快速氣候變化。由於變化速度快，對人類文明、社會發展、農牧業生產的影響較大。因為，與緩慢的氣候變化不同，對於氣候突變，人類往往沒有時間來做出反應。
2004年2月英國《觀察家報》披露了「五角大樓」的秘密報告，預警了2010—2020年間發生氣候突變的可能情景：北半球許多地區氣候變冷、變幹，例如英國將如西伯利亞一樣寒冷乾燥。這份報告引起了各方的關注，我國科學家當年春季在北京香山召開研討會，分析了出現這種情景的可能性。雖然大部分科學家認為發生這種突變的可能性很小，但是一致認為提出這個問題是很重要的。因為，就在人類文明蓬勃發展的全新世（11.5kaBP，即距今11.5千年）以來，就發生過8—9次氣候突變，其時間間隔約1.0—1.5ka。距我們最近的1次就是小冰期（LIA），其結束時間在100—150年前。報告的論點是：人類活動造成的氣候變暖可能改變海洋環流的格局，從而觸發氣候突變。從理論上講，這種可能性是存在的。因此，研究氣候突變，特別是人類活動造成的氣候變暖背景下的氣候突變有巨大的現實意義。
科學家對氣候突變的研究是從「新仙女木」事件開始的。「仙女木」是寒冷氣候的標誌植物，因此用來命名北歐地區出現的寒冷事件，「新仙女木」的「新」表示末次冰期的最後一次寒冷事件，約出現於12.5kaBP—11.5kaBP。「新仙女木」事件之後氣候變暖，進入溫暖的全新世。「新仙女木」事件是一個氣候寒冷時期，持續約千年。開始時氣溫迅速下降，結束時氣溫又迅速上升，而降溫及升溫的時間只有幾十年甚至十年，因此稱為氣候突變。中國古裡雅冰芯也反映出「新仙女木」事件，總降溫幅度達到12.8℃，最大升溫速度達到10/100a（即每100年升溫10℃）。相比之下，現代氣候變暖，100年升溫0.5℃—0.7℃，真是小巫見大巫了。
對氣候突變研究的第一本專集作為北大西洋公約組織尖端科學研究所叢書之一，於1987年出版。第二本專集，作為「地球物理專題著作」的一卷，發表於1999年。加上前面提到的2003年美國科學院的報告，在十幾年內就有三本專集發表，可見這個問題的研究發展之迅速。從另一個角度來看，這個問題在科學上也是一個新的話題。因此，有更大的不成熟性與不確定性。當然，這也給科學家提供了巨大的展示才華的空間。
研究任何科學問題，首先遇到的是科學的定義。但是，可惜至今沒有見到對氣候突變的嚴格的定義。有一些作者對幾十年的氣候變化也引用了突變的概念，用統計方法檢驗兩段時間平均值差的統計意義，或者檢驗一條曲線的變化趨勢。這些方法大多用於研究幾十年到近百年的時間尺度，與我們這裡談到的千年尺度氣候突變不同，因此不予討論。
千年尺度的氣候突變原則上可以分為兩類：（1）從一種狀態轉變為另一種狀態，（2）從一種狀態轉變為另一種狀態，在不長時期內又轉回最初的狀態。「非洲溼潤期」就是第1類氣候突變。10.5—5.5kaBP的5000年是非洲的溼潤期，目前極度乾旱的撒哈拉大沙漠那時也有植被，稱為「綠色的撒哈拉」。但是4.5—4.0kaBP進入一個乾旱時期，撒哈拉乾旱一直持續到現在。突變前的溼潤期及突變後的乾旱期均持續了數千年之久，而轉變時期只有幾百年或更短，因此也可以稱為氣候突變。但是，當前談到氣候突變大多指第2類；例如在冰期的寒冷氣候背景下突然變暖，但很快又恢復寒冷。或者，在末次冰盛期（23kaBP）以後的氣候回暖時期，突然變冷，不久又回暖，這就是「新仙女木」事件。進入全新世之後，氣候總的特徵是溫暖，但是也有若干次迅速變冷，又再回暖的冷事件。全新世這些冷事件的開始與結束往往也比較迅速，因此經常被人們稱為氣候突變。不過，全新世的冷事件與「新仙女木」事件比較，無論在氣溫變化的速度或降溫幅度上均有很大差距。
過去一般認為全新世氣候溫暖而穩定。冷事件的發現是一個創新。但是，究竟是什麼原因造成氣候的不穩定，以至在溫暖的全新世形成一系列的冷事件呢？不同作者尚有不同的見解。其中得到較多數科學家承認的一種觀點認為；熱鹽環流的減弱是形成冷事件的原因。熱鹽環流有別於海洋表層的風成洋流，是由於海水溫度及鹽度不同而形成的環繞全球的深層洋流。在北大西洋上層墨西哥灣流攜帶暖而鹽度高的水向北，由於蒸發鹽度增高，同時由於北上溫度逐漸降低，到北大西洋北部因海水密度較大而下沉，形成北大西洋底水，在深層流向南半球。如果北大西洋兩岸的陸冰融化，則在北大西洋表層形成一層雖冷但是鹽度很低的淡水，影響北大西洋底水的形成。因此，使北大西洋熱鹽環流減弱，上層向北的暖洋流也隨之減弱，造成北大西洋及其鄰近地區氣候變冷。
科學家已經對「新仙女木」事件和全新世8.2ka事件的融冰淡水源作了深入的分析。所以，極冰融化，形成淡水，使熱鹽環流減弱，造成冷事件，確實是有可能的。「五角大樓」報告的預警也就是根據這個觀點提出來的。但是，是否目前氣候變暖所造成的極冰融化的強度已經足以使熱鹽環流減弱，還缺少足夠的證據。此外，是否全新世中的冷事件都是這樣形成的，也需要更多的證據來證實。因此也有人認為太陽活動的千年尺度變化，可能是冷事件形成的原因。 （來源於2007年03月15日《中國氣象報》 作者：王紹武）