Le réchauffement climatique au cours du XXIe siècle devrait se situer entre 1.0 et 3,7 °C selon les futures émissions de gaz à effet de serre, sur la base des résultats de la moyenne d’ensemble des modèles du système terrestre (MST) les plus récents. Dans quelle mesure ces projections sont-elles fiables, compte tenu de la complexité du système climatique ? L’histoire des débuts de la recherche sur le climat donne un aperçu de la compréhension et de la science nécessaires pour répondre à cette question. Nous examinons les quantifications mathématiques du bilan énergétique planétaire développées par Svante Arrhenius (1859-1927) et Guy Stewart Callendar (1898-1964) et construisons une approximation empirique de cette dernière, dont nous montrons qu’elle permet de prédire rétrospectivement le réchauffement climatique au cours du vingtième siècle. Cette approximation est ensuite utilisée pour calculer le réchauffement en réponse à l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère au cours du XXIe siècle, en projetant une augmentation de température à la limite inférieure des résultats générés par un ensemble d’ESM (tels que présentés dans la dernière évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat). Ce résultat peut être interprété comme suit. Le système climatique est complexe sur le plan conceptuel, mais il repose sur les lois physiques du transfert radiatif. Cette physique de base, ou « centrale », est relativement simple à calculer mathématiquement, comme l’illustrent les calculs de Callendar, ce qui conduit à des projections quantitativement robustes du réchauffement de référence. Les MSE comprennent non seulement le noyau physique, mais aussi les rétroactions climatiques qui introduisent une incertitude dans les projections en termes d’ampleur, mais pas de signe : positif (amplification du réchauffement). En tant que telles, les projections du réchauffement climatique de la fin du siècle par les ESM sont fondamentalement dignes de confiance : un réchauffement de référence quantitativement robuste basé sur la physique bien comprise du transfert radiatif, avec un réchauffement supplémentaire dû aux rétroactions climatiques. Ces projections fournissent donc des arguments convaincants pour que le climat mondial continue à subir un réchauffement significatif en réponse aux émissions continues de CO2 et d’autres gaz à effet de serre dans l’atmosphère.