人为造成的气候和水文变化很可能使世界许多地区变得不适宜居住，或者至少经济上不可行。即使气候变化会给一些人带来“赢家”——也许是高纬度农业地区的农民，那里的生长季节会因气温升高而延长——也会有大量的明显输家。在短短几十年内，甚至更快，数亿人可能会因为环境压力而被迫搬迁。
在很大程度上，水将是这些人口流动最重要的决定因素。正如政府间气候变化专门委员会第二工作组的新报告所强调的那样，水与社会之间关系的剧烈变化将是普遍存在的。这些变化可能包括海平面上升、更强的热带气旋、在更高温度下土壤水分流失、更强的降水和洪水、更频繁的干旱、冰川融化以及融雪季节性的变化。再加上人为抽取地下水造成的地下水源枯竭，以及河流和湖泊的大规模污染，大规模迁徙可能是不可避免的。
影响将在世界各地差异很大。至少需要关注四个区域：低洼沿海地区，这些地区特别容易受到海平面上升的影响；依赖冰川融水和融雪补给河流的农业地区；可能经历更频繁干旱的半湿润和干旱地区；以及东南亚受季风模式变化影响的潮湿地区。
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海平面显著上升，即使只有几分之一米，更不用说几米，也可能对成千上万甚至数亿人造成严重破坏。戈登·麦克格拉纳汉、黛博拉·巴尔克和布里奇特·安德森（2007）最近的一项研究发现，虽然海拔 10 米以下的沿海地区仅占世界陆地面积的 2%，但却居住着世界人口的 10%。（高密度城市聚落通常位于海岸线上，以便于进行国际贸易。）这些低海拔沿海地区极易受到风暴潮和热带气旋强度增加的影响——称之为“新奥尔良效应”。
数亿人可能会被迫搬迁。
内陆更远的地区将会枯萎。包括许多最贫困的农业家庭在内的数亿人生活在河流山谷中，那里灌溉用水来自冰川融水和融雪。冰川正在消失，每年的融雪来得越来越早，与夏季生长季节的同步性越来越差。
因此，印度-恒河平原和中国黄河流域的大量农民很可能会面临水资源供应的严重中断。然而，由于为了灌溉中国北部和印度北部的大片土地而进行的不可持续的地下水抽取，这些地区已经面临着严重的水资源压力。这些地区的地表水体已经被过度利用和退化。
在非洲，所有迹象表明，目前半湿润和干旱地区将进一步干旱，加剧世界最贫困和最脆弱人民的粮食危机。过去30年来非洲萨赫勒地区降水量的急剧下降似乎与人为变暖和气溶胶污染物有关。达尔富尔和索马里的暴力事件从根本上说与粮食和水资源不安全有关。科特迪瓦的内战至少部分源于大量人口从布基纳法索北部干燥地区逃往沿海地区后引发的种族冲突。可能会很容易出现更糟的混乱。
在东南亚，每个厄尔尼诺周期都会给印度尼西亚群岛的数千个岛屿带来干旱，伴随着作物歉收、饥荒和泥炭火灾。一些气候学家假设全球变暖可能会导致更持久的厄尔尼诺状态；如果是这样，印度尼西亚和邻近地区的 2 亿人可能会遭受长期干旱。
到目前为止，气候辩论的重点是基础科学以及减少温室气体排放的成本和收益。随着对气候变化的风险和采取行动的必要性达成一致共识，这个阶段现在正在结束。注意力现在将越来越多地转向适应变化和帮助那些受影响最严重的人的紧迫挑战。
一些受灾严重的地方将通过更好的基础设施得到挽救，这些基础设施可以防止风暴潮或节约农业用水。另一些地方将成功地从农业转向工业和服务业。然而，有些地方将完全无法调整，人口很可能会遭受痛苦并迁徙。我们才刚刚开始以定量的方式理解这些现象。经济学家、水文学家、农学家和气候学家将不得不联合起来，在科学理解方面迈出下一步。