수량 및 강우변동성뿐 아니라 기온상승으로 인한 다방면의 변화도 우려되고 있다. RCP 8.5 시나리오에 따르면 21세기 말 한반도 기온이 4.2℃ 상승하는 것으로 전망(국립기상연구소, 2011; 기상청, 2012)되고 있다. 한국환경정책·평가연구원(2009)에서 수행한 미래 수온 전망 연구결과에 따르면 전국 측정 단위에서 수온은 2008년 대비 2100년 2.45±0.24℃ 상승할것으로 전망되었다. 기온이 상승하면 수온이 증가하여 증발산량이 증가하고, 이로 인해 유량감소 및 수질 악화가 전망된다. 또한 동절기 결빙도가 약화되면 갈수기 조류의 농도를 증가시킬 수 있고 하천의 용존성 유기물 농도를 상승시키기도 한다. 환경변화에 민감한 토착 생물종이 감소하거나 난·온대성 어류 서식처 변화, 고온성 생물종(남조류 등) 대발생, 온도에 민감한 무척추동물 분포 변화 등 수생태계의 생리적 변화가 우려된다.
한국환경정책·평가연구원의 미래수온 전망 연구결과를 살펴보면 갈수록 수온이 올라갈 것으로 전망되었다. 수온이 올라가면 물이 많이 증발하고, 이로 인해 수질이 나빠지거나 수생태계의 변화가 생길 것이 우려된다.