一、相关概念
较短时间内特定地区的大气状况称为天气。气候是地球上某一地区多年时段大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现。气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。
（一）大气
包围着整个地球的空气层的全部或部分，称为地球大气，简称大气。像鱼类生活在水中一样，人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。
（二）天气
天气是一定区域短时段内的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称。天气系统通常是指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度，而且各种尺度系统间相互交织、相互作用。许多天气系统的组合，构成大范围的天气形势，构成半球甚至全球的大气环流。
（三）气候
气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态，时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量，通常由某一时期的平均值和离差值表征。气候的形成主要是由热量的变化而引起的，主要受辐射因素、地理因素、环流因素的影响。
由于热量与水分结合状况的差异，或水分季节分配不同，或有巨大的山地、高原存在，有的同一个气候带内其内部气候仍有一定差异，可进一步划分若干气候类型。例如，大气环流条件不同，同是亚热带气候带，亚欧大陆的东岸是季风气候类型，西岸是地中海气候类型。在纬度位置、海陆分布、大气环流、地形、洋流等因素的影响下，世界气候大致分为以下几种类型：热带气候、亚热带气候、温带气候、亚寒带气候、极地高山气候。
为了说明一个地区气候具体情况，通常用气温、降水、风、气压等特征值来表述，称为气候要素。它包括多年平均值与极端值，前者代表多年平均状况，后者表示个别年份特殊情况。
（四）气候变化
气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。
气候变化对人类与自然系统有重要影响。由于生态系统和人类社会已经适应今天以及最近过去的气候，因此，如果气候变化太快使得生态系统和人类社会不能适应的话，人们将很难应付这些变化。对于许多发展中国家，这可能会对基本的人类生活标准（居住、食物、饮水、健康）产生非常有害的影响。对于所有的国家，极端天气气候事件发生频率的增加将会增大天气灾害的风险。气候变化对我国经济社会的影响有正面的，也有负面的影响，其中一些变化实际上是不可逆转的，因此我们更要关注的是负面影响。据统计，1950—2000年，特别是1990年以后，气象灾害造成的经济损失急剧增加，原因有两个，一方面极端天气事件的增多，另一方面我国总体经济体量增加，因此经济损失绝对值大幅升高。
尽管还存在一点不确定因素，但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必须的。针对气候变化的国际响应是随着联合国气候变化框架条约（UNFCCC）的发展而逐渐成形的。1992年UNFCCC阐明了其行动框架，力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平，从而防止人类活动对气候系统产生进一步的“负面影响”。
到目前为止，UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件，并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识，但全球气候变化会给人带来难以估量的损失，气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受，并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。
（五）气候变暖
气候变暖指的是在一段时间中，地球的大气和海洋温度上升的现象，主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成，人们常说的全球气候变暖，其实就是指地球的气候变暖，也就是我们这里所说的气候变暖。
气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧矿物燃料以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的CO2等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。近100多年来，全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动，总体上为上升趋势。进入20世纪80年代后，全球气温明显上升。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。
（六）搭便车
搭便车理论首先由美国经济学家曼柯·奥尔逊于1965年出版的《集体行动的逻辑：公共利益和团体理论》（The Logic of Collective Action Public Goods and the Theory of Groups）一书中提出的。其基本含义是不付成本而坐享他人之利。
大气是一种完全不可分的全球公共资源，全体人类共同消费。所以，人类行为所导致的气候变化就成为全球性的问题，而且成为当今国际经济与政治的焦点。
气候变化源于矿物燃料燃烧所排放的温室气体，而矿物能源消费是经济增长的动力和物质生活水平的保障，因此，气候变化涉及一国的国家利益，与经济增长和生活水平直接相关。
任何国家排放温室气体都会引起气候变化，给包括它自己在内的所有国家造成损失。对此，世界各国一致承认减排温室气体的必要性。但是，所有国家都希望别国努力而自己坐享其成。人们注意到，当气候变化减缓时，并不能排除某国或某人享受这一好处。因此，一国采取减排措施，他国不必付出成本却可享受减缓气候变化的好处。这种“搭便车”行为限制了各国履约的积极性。
（七）市场失灵
所谓“市场失灵”主要是指市场机制在实现资源配置方面存在许多的局限性或缺陷性，因而不能达到“帕累托最优”[1]，不能实现预期的社会经济目标。“市场失灵”是主张实行政府干预的强有力的理由。对经济学家而言，“市场失灵”这个词汇通常用于无效率状况非常严重时，或非市场机构较有效率且创造财富的能力较私人选择为佳时。另一方面，“市场失灵”也通常被用于描述市场力量无法满足公共利益的状况。
气候变化之所以可以看做是市场失灵现象，可以从以下三个方面理解：首先，气候变化问题是具有很强的外部效应[2]的，而且负外部效应是大于正外部效应的；其次，全球大气环境资源是全球性的公共产品，各国都不同程度地向大气排放温室气体；最后，气候变化对全球各地的影响程度是不同的，对低纬度地区的影响更为严重，而对高纬度地区的影响则是初期有一定的积极影响，但随着气候变化问题继续严重，消极影响逐渐大于积极影响，这就造成了在收入分配问题上的不公平（Stern 2006）。
（八）交易成本
所谓交易成本（transaction costs）就是在一定的社会关系中，人们自愿交往、彼此合作达成交易所支付的成本，也即人-人关系成本。它与一般的生产成本（人-自然界关系成本）是对应概念。从本质上说，有人类交往互换活动，就会有交易成本，它是人类社会生活中一个不可分割的组成部分。
气候经济学中的交易成本是指企业节能减排的成本。政府为了减少能源消耗和CO2排放量，推行低碳经济，要求企业实行节能减排，节能减排的成本必然分摊到交易成本中，从而使交易成本上升（Stern 2006）。