Oteplování klimatu v průběhu 21. století se předpokládá v rozmezí 1,5 %.0 až 3,7 °C v závislosti na budoucích emisích skleníkových plynů, a to na základě průměrných výsledků nejmodernějších modelů zemského systému (ESM). Jak spolehlivé jsou tyto prognózy vzhledem ke složitosti klimatického systému? Raná historie výzkumu klimatu poskytuje vhled do porozumění a vědeckých poznatků potřebných k zodpovězení této otázky. Zkoumáme matematické kvantifikace planetárního energetického rozpočtu vyvinuté Svantem Arrheniem (1859-1927) a Guyem Stewartem Callendarem (1898-1964) a konstruujeme empirickou aproximaci druhého z nich, u níž ukazujeme, že je úspěšná při zpětné předpovědi globálního oteplování v průběhu dvacátého století. Tuto aproximaci pak používáme k výpočtu oteplování v reakci na zvyšování množství skleníkových plynů v atmosféře během jednadvacátého století, přičemž předpokládáme nárůst teploty na spodní hranici výsledků generovaných souborem EMS (jak je uvedeno v posledním hodnocení Mezivládního panelu pro změnu klimatu). Tento výsledek lze interpretovat následovně. Klimatický systém je koncepčně složitý, ale jeho jádrem jsou fyzikální zákony přenosu záření. Tato základní neboli „jádrová“ fyzika je matematicky poměrně snadno vypočitatelná, jak ukazují Callendarovy výpočty, které vedou ke kvantitativně spolehlivým prognózám základního oteplování. ESM zahrnují nejen fyzikální jádro, ale také klimatické zpětné vazby, které vnášejí do projekcí nejistotu, pokud jde o velikost, nikoli však o znaménko: pozitivní (zesílení oteplování). Projekce globálního oteplování na konci století podle ESM jsou proto v zásadě důvěryhodné: kvantitativně robustní základní oteplení založené na dobře pochopené fyzice přenosu záření s dodatečným oteplením v důsledku klimatických zpětných vazeb. Tyto prognózy tak poskytují přesvědčivé argumenty, že globální klima bude i nadále procházet výrazným oteplováním v reakci na pokračující emise CO2 a dalších skleníkových plynů do atmosféry.

.