Podľa Goddardovho inštitútu vesmírnych štúdii pri NASA (GISS) sa rok 2011 zaradil medzi desať najteplejších rokov od začiatku systematických meteorologických pozorovaní. Došlo k tomu aj napriek ochladzujúcemu účinku pomernej silnej La Niñe, ktorá dominovala na začiatku roka 2011, a stále nie príliš intenzívnej aktivite Slnka.
Americký národný úrad pre letectvo a kozmonautiku (NASA) pripravil pohyblivú animáciu vývoja globálnej teploty vzduchu počnúc rokom 1880. Jednotlivé roky sú v animácii zastúpené odchýlkami priemernej ročnej teploty vzduchu od spomínaného 30-ročného priemeru (ide o tzv. normálové obdobie odporúčané Medzivládnym panelom pre klimatickú zmenu, ktoré dobre reprezentuje globálne teplotné pomery celého 20. storočia z hľadiska priemeru aj premenlivosti).
Rok 2011 bol v porovnaní s 30-ročným priemerom teploty vzduchu v rokoch 1951 - 1980 teplejší o 0,51 °C a zaradil sa podľa údajov GISS NASA na 9. miesto najteplejších rokov od roku 1880.
Čo animácia NASA ukazuje? Teplé farebné odtiene (od žltej po červenú) predstavujú oblasti, ktoré boli v danom roku teplejšie ako dlhodobý priemer. Chladnejšie farebné odtiene (modrá) zachytávajú regióny chladnejšie v porovnaní dlhodobým priemerom. Z animácie je možné už po prvom premietnutí postrehnúť nárast zastúpenia teplejších odtieňov farieb najmä od druhej polovice 70. rokov, ktorý kulminuje v poslednom - mimoriadne teplom - desaťročí 2001 - 2010.
Podľa Jozefa Pechu z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR Praha je ďalej možné si všimnúť, že zvyšovanie teploty nemalo v 20. storočí vôbec kontinuálny charakter. Prvú fázu otepľovania je možné identifikovať už v 30. a 40. rokoch minulého storočia. V ďalších dvoch desaťročiach ju vystriedalo mierne ochladzovanie, ale neskôr - najmä v 80. a 90. rokoch 20. storočia a v prvej dekáde 21. storočia - rast teploty nad pevninami aj oceánmi neustále výrazne a rýchlo pokračoval.
Výrazným rysom otepľovania, najmä po roku 1975, je rýchlejší rast teploty vzduchu nad pevninami severnej pologule a Arktídou (oblasť severnej Kanady, Grónska a severného okraja Euroázie). Vzostup teploty je v polárnych regiónoch Arktídy približne dvojnásobný v porovnaní s ostatnými regiónmi sveta. Príčinou je nielen vyššia celoročná koncentrácia skleníkových plynov na severnej pologuli oproti globálnemu priemeru (najmä rastúca koncentrácia oxidu uhličitého zo spaľovania ropy, plynu a uhlia v energetike, doprave, priemysle a poľnohospodárstve a v dôsledku odlesňovania), ale aj vyššia účinnosť skleníkového efektu v polárnych oblastiach. Tú ovplyvňuje napríklad zvyšujúca sa koncentrácia metánu, ktorý sa uvoľňuje z topiaceho sa permafrostu a zmenšovanie plochy snehovej pokrývky a ľadu v Arktíde, ktorá odráža dopadajúce slnečné žiarenie naspäť do vesmíru.
Zatiaľ čo globálny priemer teploty sa vyznačuje v medziročnom porovnaní značnou premenlivosťou (po teplom roku môže nasledovať chladnejší, a naopak), z dlhodobého hľadiska, po odstránení hlavných krátkodobých vplyvov (napr. cyklov El Niña a La Niña, sopečných erupcií, krátkodobých cyklov slnečnej aktivity, atď.), sa teplotné pomery menia len minimálne a sú väčšinou odrazom zásadnejších zmien v klimatickom systéme (napr. zmena chemizmu zemskej atmosféry, dlhodobejšie zmeny intenzity slnečného žiarenia na úrovni storočí až tisícročí, atď.). Práve preto sa klimatológovia sústreďujú na vyjadrenie dlhodobých trendov, či už teploty vzduchu alebo iných významných klimatických prvkov (zrážky, vlhkosť vzduchu, oblačnosť, atď.).
Okrem zmien priemerných klimatických podmienok sa za podstatný indikátor klimatickej zmeny považuje aj zmena variability, resp. premenlivosti jednotlivých meteorologických prvkov, ako aj ich extrémnosť. Deväť najteplejších rokov od roku 1880 sa vyskytlo po roku 2000. Okrem toho v posledných dvoch desaťročiach sledujeme globálny nárast výskytu extrémnych hodnôt teploty vzduchu a atmosférických zrážok.
Analýzy globálnej teploty vzduchu z Goddardovho inštitútu pri NASA vychádzajú z údajov vyše tisíc najlepšie vybavených meteorologických staníc po celom svete, doplnených meraniami zo satelitov v oblasti oceánov a polárnymi expedičnými meraniami v Antarktíde. Výsledky analýz NASA sa podľa Jozefa Pechu z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR Praha dobre zhodujú s ďalšími dvoma globálnymi analýzami teploty, ktoré pripravujú Meteorologický úrad v Hadleyho centre vo Veľkej Británii a Národné atmosférické centrum NOAA v Asheville.
Farebnú interpretáciu údajov GISS vyrobilo Goddardove vedecké vizualizačné štúdio pri NASA s cieľom vizualizovať dlhodobý vývoj meniacich sa odchýlok globálnej povrchovej teploty od roku 1881. Tmavočervená farba znázoňuje najväčšie oteplenie, tmavomodrá najväčšie ochladenie.