Mycket har skrivits om utmaningen att uppnå de mål som anges i Avtal Paris klimat, som kräver att den globala uppvärmningen hålls långt under 2? och helst inom 1.5? av förindustriella temperaturer.

Det är det övergripande målet, men Parisavtalet kräver också ett starkt fokus på klimatvetenskap samt bromsa växthusgaser. Artikeln 7.7c av överenskommelse specifikt efterlyser:

Stärka vetenskaplig kunskap om klimat, inklusive forskning, systematisk observation av klimatsystemet och tidiga varningssystem, på ett sätt som informerar klimatjänster och stöder beslutsfattandet.

I nästa stycke uppmanas även länder att hjälpa fattigare länder, som har mindre vetenskaplig kapacitet, att göra detsamma.

Men vad är de många delar av klimatforskningen som behöver stärkas för att uppnå målen för Parisavtalet? Här är sex frågor som behöver svar.

Vad gör målen detta?

Vad gör 2:an? och 1.5? mål innebär för våra klimat- och anpassningsåtgärder? Även uppvärmning av 2? kommer att ha betydande effekter för människor och naturliga system, om än mycket mindre än vad som skulle inträffa om vi lät uppvärmningen fortsätta okontrollerat. Ändå behöver klimatvetenskapen klargöra vad man vinner på att möta 1.5? och 2? mål och konsekvenserna av att missa dem.

Är vi på väg?

Det kommer att bli nödvändigt att övervaka klimatsystemet de kommande åren och årtiondena för att se om våra ansträngningar för att minska värmen ger de förväntade fördelarna eller om fler åtgärder behövs.

Vägen till dessa ambitiösa temperaturmål kommer inte att vara jämn - det kommer att finnas perioder med snabb uppvärmning med avvikelser med långsammare uppvärmning. Vi kommer inte att uppnå målen om världen slappnar av på att mildra insatser på grund av en kortvarig försämring av uppvärmningshastigheten som en följd av naturlig variation, som vi såg mellan 1998 och 2013.

Växthusgaskoncentrationer, globala temperaturer, regn och vattenbalansförändringar, extrema väderhändelser, havsvärmeinnehåll, havsnivå och markbundna och marina kolsänkor är alla viktiga faktorer att spåra. Enbart fokusering på yttemperaturen är inte tillräcklig.

Vilka är tipppunkterna i klimatsystemet?

Tipping points är trösklar bortom vilken det kommer att bli stora, snabba och möjligen oåterkalleliga förändringar i klimatsystemet. Grönlands och Antarktis istäcken är ett exempel - utöver en viss nivå, kommer uppvärmningen att orsaka stor och oåterkallelig förlust av is, och höjningen av havsnivån på många meter under de följande århundradena. Trösklar finns också för ekosystemen, såsom Stora barriärrevet, och de tjänster de tillhandahåller, bland annat livsmedelsproduktion och vattenförsörjning.

Vi behöver veta vad dessa trösklar är konsekvenserna av att korsa dem, och hur mycket och hur snabbt vi kommer att behöva minska utsläppen för att undvika detta.

Hur kommer klimat och extrema händelser förändras?

Många platser upplever redan väderolyckor som värmeböljor, torka, eld, översvämningar, stormsteg och cykloner, alla med skadliga konsekvenser. Många av de negativa effekterna av klimatförändringen kommer att uppstå genom förändringar i omfattningen, varaktigheten och frekvensen av dessa extrema händelser.

För att anpassa sig till dessa förändringar och hantera riskerna behövs mer detaljerad information på lokal och regional skala. Det är viktigt att inse att 2? av globalt genomsnittlig uppvärmning innebär inte 2? överallt (många regioner, särskilt på land, kommer att ha större temperaturökningar). Extremer kan öka snabbare än genomsnittet.

Vi måste också förstå på kort sikt (årtionden) och långsiktiga (århundraden) konsekvenserna av val som gjorts idag.

Vilka är de lämpliga vägar anpassningsåtgärder?

Även om Parismålen uppnås kommer en viss anpassning att vara nödvändig. Så hur minskar vi sårbarheten, minimerar kostnaderna och maximerar möjligheterna? Med tanke på de förändringar som redan observerats med ungefär 1? av den globala uppvärmningen hittills är det rimligt att säga att mer allvarliga effekter kommer att inträffa under detta århundrade.

Hålla uppvärmningen inom 2? och att flytta till en värld med lägre koldioxidutsläpp innebär många utmaningar. Ett stort arbete kommer att behövas för att hjälpa till att identifiera klimattåliga vägar och låta människor anpassa sig till förändringarna.

Framgångsrik anpassning kommer att kräva förmåga att förutse och förbereda sig för oundvikliga förändringar i sannolikheten för extrema klimathändelser från år till år. Utveckling av klimatprognoser på tidsplaner från ett år till årtionden kan ge möjligheter att minska förluster i kritiska sektorer som vatten, jordbruk, infrastruktur, turism, fiske, energi och naturresurser.

Kan vi ta växthusgaser tillbaka ut i atmosfären?

De flesta scenarier för framtida utsläpp som håller värme under det överenskomna Paris-målet kräver inte bara en minskning av utsläppen, utan också möjligheten att minska koncentrationerna av växthusgaser i atmosfären, så kallade "negativa utsläpp".

En föreslagen metod för att delvis tillgodose våra energibehov och minska CO? koncentrationer kallas BioEnergy Carbon Capture och Storage. Det skulle innebära växande biobränslen för energi, då fånga och begrava koldioxid som släpps ut av dessa bränslen. Medan det är viktigt, innebär den storskaliga utplaceringen viktiga frågor om dess kostnader och fördelar och hur den stora mängd jordbruksmark som krävs skulle konkurrera med livsmedelsproduktionen för att mata världens växande befolkning.

För att hålla klimatförändringarna under 2? har vissa föreslagit ett behov av mer radikala geoteknikalternativ om utsläppen inte fasas ut tillräckligt snabbt. Dessa inkluderar system för att kyla jorden genom att minska solstrålningen. Men dessa förslag misslyckas med att ta itu med andra knock-on frågor om koldioxidutsläpp, såsom havsförsurning. De utgör också stora risker, är behäftade med etiska frågor och ställer frågan om vem som ska ta ansvar för sådana upplägg.

Parisavtalet visar att världens länder vet att vi behöver en stark klimatåtgärder. Men samhället står inför svåra val när vi försöker att finna en ekonomiskt, socialt och miljömässigt genomförbara sätt att möta målen. Välgrundade beslut kommer att bero på robust vetenskap på både lokal och global nivå, vilket innebär att långt ifrån klar, är nu viktigare än någonsin klimatforskningen.