وإضافة إلى ما تتيحه سجلات درجة الحرارة من دليل مباشر على احترار الغلاف الجوي المتاخم لسطح الأرض على الصعيد العالمي، هناك أيضا دليل مستمد من ارتفاع مستوى سطح البحر (الذي يعزى جزئيا إلى التمدد الحراري)، وتقلص كثير من الجليديات الجبلية في العالم، وترقق طبقة الجليد البحري في القطب الشمالي. 在全球范围内，地表附近的大气普遍变暖，除了温度记录提供的直接证据之外，海平面不断上升（至少部分原因是海水的热膨胀）、世界的许多冰川消退和北极海冰变薄也是佐证。
وخلُص التقرير التجميعي بقدر كبير من الثقة إلى أن الاحترار العالمي على مدى قرون عديدة سيؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بفعل التمدد الحراري وحده، بقدر ما يُتوقع أن يتجاوز بكثير ما لوحظ على مدى القرن العشرين، بما يصاحب ذلك من فقدان للمناطق الساحلية وما يرتبط به من آثار. 《综合报告》十分自信地作出结论：数百年的全球变暖会加大单单由热膨胀造成的海平面上升幅度，预计上升幅度将大大超过第20世纪观测到的情况，这将使沿海地区面积缩小并带来相关影响。