根据美国宇航局（NASA）的一项分析，2020年地球的全球平均表面温度比1951-1980年平均温度偏高了1.02摄氏度（简称度，下同）。与2016年并列为有记录以来最热的一年。
而除开NASA，世英国大气科学中心（NCAS）与东英吉利大学（UEA）共同开发的HadCRUT5全球表面温度资料分析认为2020年全球平均表面温度高出完备工业化前（1851-1900年平均）1.28度，为观测史第二高值，仅比最高纪录年份2016年低了0.01度；美国海洋大气管理局（NOAA）的全球温度再分析资料认为，2020年是观测史以来第二暖的年份，高于20世纪平均0.98度，比最高纪录的2016年低了0.02度（图6），因此，从各个机构的分析数据上看，2020年继续维持了地球的长期变暖趋势，在分析误差范围内，2020年的温暖程度应该是与2016年持平。
来自NASA的气象学家加文·施密特（Gavin Schmidt）表示，过去的7年是有记录以来最温暖的7年，代表了持续不断的剧烈变暖趋势。虽然从14年-20年并非每一年都是最高纪录，但这并不那么重要，重要的是长期的增暖趋势。随着变暖趋势的发展，纪录继续被打破也是可以预见的必然了。
同时，2020年的情况也十分特别——在长期变暖趋势继续的情况下，各种事件和因素都会影响一年的平均温度。在这当中，全球温度年变化的最大波动通常来自厄尔尼诺/拉尼娜，这是海洋与大气之间自然发生的大范围热交换循环。以前创纪录的温暖年份（例如2015和2016年），是受到了强劲的厄尔尼诺现象的极大推动，厄尔尼诺现象带来的大范围海水温度偏暖会拉动大气升温。
但2020年非常特别。这一年中上半年厄尔尼诺很弱，下半年则拉尼娜出现，拉尼娜带来了大范围的海水温度偏冷，这种情况应该会一定程度拉低大气的温度，但2020年的温度仍然达到了接近观测史上最高水平，这证明北景气候由于温室气体而继续变暖，抵消了拉尼娜的影响。
那也有的网友要说了，全球变暖喊得这么响，这个冬天感觉要被冻死了，这哪里算变暖了！一定是骗局！近日，中国工程院院士丁一汇接受采访时则指出，北半球寒潮频繁南下恰与全球变暖有关！为什么会这样了，丁一汇指出，正常情况下，西风带可牢牢圈住极地地区的冷空气，全球变暖使北极温度升高，西风带不再牢固，导致冷空气有机会南下。
NASA也指出，地球部分地区变暖的速度比其他地区快，在北极地区这种变暖趋势最为明显。根据NASA的说法，过去30年来，北极的升温速度是全球其他地区的三倍以上。同时，北极海冰每十年下降约13％，这导致该地区反射较少的阳光（反照率下降）。反过来，北冰洋吸收更多的热量，并使温度进一步升高。这种现象称为北极放大效应。这样一来，气候平衡被打破，北极涡旋活动更加剧烈，冷空气也就南下得更加频繁，导致了一些地方寒潮频发——比如冬季以来我国中东部就是如此。
此外，丁一汇院士也指出，发展旺盛的拉尼娜现象，使赤道中东部太平洋海温变冷，北半球南北温度梯度减小，冷空气长驱南下的机会也增大。这么来看的话，这个冬天我国的冷，恰好是全球气候异常的证明。