Wielkość emisji gazów cieplarnianych ma ogromny wpływ na przyszły stan ziemskiego systemu, lecz także sam stan systemu implikuje poziom emisji. Wiele jego komponentów jest wrażliwych na zmiany klimatyczne i zanieczyszczenia powietrza. Na przykład, wyższa temperatura i zmiany w wielkości opadów powodują, że rośliny absorbują mniej węgla. A więcej CO₂ w atmosferze może zakumulować więcej ciepła. Zrozumienie tego i innych procesów jest kluczowe w walce ze zmianami klimatycznymi.

Nowy model Met Office opisuje wiele procesów:
 

1. Obieg węgla – prawie połowę tego pierwiastka wyemitowanego przez człowieka pochłaniają oceany, ale proces ten mogą łatwo zakłócić zmiany zachodzące w klimacie i zmiana stężenia CO₂ w atmosferze:

• Lądy – przy dużych stężeniach dwutlenku węgla w atmosferze rośliny pochłaniają go więcej – w wyższych szerokościach geograficznych cieplejszy klimat może prowadzić do rozwoju lasów borealnych, ale w rejonach tropikalnych prowadzi do zamierania lasów deszczowych. W cieplejszych warunkach szybciej zachodzi proces rozkładu, podczas którego uwalniany jest CO₂;
• Oceany – CO₂ rozpuszcza się w wodzie morskiej – woda cyrkuluje i przenosi gaz z powierzchni w głąb oceanu. Przy wyższych temperaturach proces ten jest wolniejszy.

• Metan (CH₄) – na terenach podmokłych ulatnia się szybciej w wyższych temperaturach, ale wolniej w warunkach zmniejszonej wilgotności;
• Ozon – wchodzi w reakcje chemiczne z innymi zanieczyszczeniami, wpływa na pochłanianie CO₂ przez rośliny

3. Aerozole – emitowane przez człowieka oraz w trakcie naturalnych procesów. Mogą tworzyć chmury i wpływać na temperaturę atmosfery poprzez pochłanianie lub rozpraszanie promieniowania słonecznego:

• Pył atmosferyczny – jest wrażliwy na zmiany wilgotności gleby i wiatry. Mogą się nim odżywiać organizmy morskie, biorące udział w obiegu węgla w oceanach;
• Siarczek dimetylu (DMS) – emituje go plankton morski, może wpływać na ochłodzenie klimatu. Jest to proces wrażliwy na zmiany zachodzące w oceanach;
• Sadza i aerozole węgla cząsteczkowego (black carbon) – pochłaniają promieniowanie słoneczne, zmieniają współczynnik odbicia światła od powierzchni śniegu i lodu.
 

Model Met Office może pomóc oszacować przyszłe zmiany klimatyczne w zależności od wielkości emisji oraz wyznaczyć limity CO₂ zawartego w atmosferze, emitowanego w trakcie ludzkiej działalności. IPCC przy tworzeniu najnowszego raportu wykorzystuje ten nowy sposób analizy, co pozwala na stworzenie różnych scenariuszy rozwoju gospodarki aż do 2100 roku (Representative Concentration Pathway, RCP). Ścieżki te znacznie się od siebie różnią, w szczególności RCP 2.6 i RCP 8.5. 

Scenariusz RCP 2.6 („Szczyt i spadek”) zakłada wzrost globalnej temperatury o 2,1 °C i zwiększenie stężenia CO₂ do 500 ppm do roku 2050. Następnie, wraz z obniżaniem stężenia gazów cieplarnianych temperatura będzie spadać, ale i tak pozostanie na poziomie o 1,5 °C wyższym od średniej z czasów przedindustrialnych. By zrealizować ten scenariusz, stężenie CO₂ w 2100 roku musi wynieść maksymalnie 475 ppm. To wymagałoby bardzo gwałtownego odejścia od wykorzystania paliw kopalnych i zastąpienia ich energią odnawialną, atomową i czystymi technologiami węglowymi. Niektóre regiony (szczególnie lądy) mogę odczuć wyższy wzrost temperatury niż inne, jest to m.in. Arktyka, gdzie temperatura do 2100 roku może wzrosnąć nawet o 8 °C.

Scenariusz RCP 8.5 („Biznes jak zwykle”) zakłada wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze do ok. 1300 ppm CO_2eq. Stanie się tak, jeżeli nadal będziemy w obecnej formie eksploatować paliwa kopalne, nie podejmując działań ograniczających ich użycie. W rezultacie w 2100 roku temperatura będzie o 5,6 °C wyższa od średniej z czasów przedindustrialnych i nadal będzie wzrastać – o ok. 0,45 °C na dekadę. Skutki będą katastrofalne – w Arktyce może się ona podnieść nawet o 15 °C.

Do najważniejszych przestrzennych wskaźników zmian klimatycznych należą zmiany temperatury na powierzchni Ziemi i związane z nimi wahania wielkości opadów. Są one zróżnicowane w zależności od regionu i mają olbrzymi wpływ na funkcjonowanie miejscowych ekosystemów i społeczeństw. Wyniki symulacji w nowym modelu Met Office są podobne do założeń poprzedniego raportu IPCC. Np. w rejonie Morza Śródziemnego susze mogą występować częściej, z kolei w Kanadzie i Euroazji pojawi się więcej opadów deszczu i śniegu. 

Modelowanie klimatu dostarcza rzetelnych argumentów za potrzebą ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Raport z pierwszej symulacji wskazuje, że redukcja emisji o 50% do 2050 względem 1990 pozwoli utrzymać wzrost temperatury globalnej w granicach 2 °C. Jednak wnioski płynące z zastosowania najnowszego modelu muszą uwzględnić jeszcze wiele procesów, a następnie zostać porównane z wynikami innych symulacji, przeprowadzanych na całym świecie. Będzie on podstawą kolejnego raportu IPCC, którego publikację przewiduje się na 2013 rok.