Seit der industriellen Revolution werden vom Menschen vermehrt Treibhausgase (THG) in unsere Erdatmosphäre freigesetzt. Das Verbrennen fossiler Energieprodukte aus Erdöl, Kohle, und Erdgas erzeugt das bekannteste THG Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere potente THG wie Methan (CH4) oder Distickstoffoxid (N2O) werden bspw. in der Landwirtschaft oder Industrien freigesetzt. Diese Gase wurden nach dem Treibhauseffekt benannt, denn sorgen dafür, dass die auf der Erde einstrahlende Sonnenenergie zu geringerem Teil wieder ins All reflektiert wird. Dadurch erhitzen sich die Atmosphäre, sowie Landesflächen und Ozeane und es kommt zu einer Vielzahl an Veränderungen im Erdsystem. Diese veränderten Strömungsverhältnisse in der Atmosphäre und den Meeren, das Abschmelzen der Eismassen, und der Anstieg des Meeresspiegels bedeuten andere Voraussetzungen für die uns bekannten Wetterregime. Dadurch treten vermehrt Extremwetterereignisse auf, wie langanhaltende Hitzewellen, Starkregenereignisse, Trockenheitsperioden und Dürren, sowie Niedrig- und Hochwasserphasen in Flüssen. Als Klima wird die Gesamtheit der Wettereignisse über einen längeren Zeitraum beschrieben, meist über 30 Jahre. Da seit mehreren Jahren ein Anstieg von Extremereignissen zu verzeichnen ist, wird von Klimawandel gesprochen.
Die vom Menschen geschaffenen Systeme in Städten der Ver- und Entsorgung, Verkehrsinfrastrukturen oder in der Landwirtschaft sind am vorindustriellen Klima ausgerichtet. Die beschriebene Klimaänderung führt dazu, dass eine Anpassung unserer Lebenssysteme benötigt wird, um zukünftig weiterhin die Leistungen erbringen zu können, die wir heute gewohnt sind hinsichtlich unserer Wohnqualität, in der Mobilität, bei der Lebensmittel- und Trinkwasserversorgung, oder dem Konsum weiterer Güter. Anpassungsmaßnahmen an die Extremwetterereignisse sind beispielsweise die Erhöhung von Grünvolumen in Städten zur Minderung von Hitzewellen, naturnahes Regenwassermanagement zur Milderung von Überflutungen im Starkregenfall und der Versorgung des Stadtgrüns in Dürreperioden. In diesem Kontext spricht man von der Anpassung an die Folgen des Klimawandels, oder kurz der Klimawandelanpassung / Klimaanpassung. Es handelt sich dabei also um den Schutz von Menschen und Infrastrukturen vor steigenden Extremereignissen.
Für die Stadt Duisburg liegen mehrere Analyseergebnisse zur aktuellen und zukünftig anzunehmenden Belastung und durch Extremwettereignissen vor, wie zur urbanen Hitze oder Überflutungen. Ausgegeben werden solche Ergebnisse vom Regionalverband Ruhr oder der Bezirksregierung Düsseldorf, und werden in laufenden Forschungsprojekten unter Beteiligung der Stadt Duisburg erzeugt (R2K-Klim+ und Urban Green Eye). Zudem baut das Klimawandelanapassungskonzept der Stadt Duisburg am Rhein auf Analyseergebnissen auf.
