Ocieplenie klimatu w ciągu dwudziestego pierwszego wieku jest przewidywane na 1.0 do 3,7°C w zależności od przyszłych emisji gazów cieplarnianych, w oparciu o wyniki ensemble-mean najnowocześniejszych modeli systemu ziemskiego (ESM). Jak bardzo wiarygodne są te prognozy, biorąc pod uwagę złożoność systemu klimatycznego? Wczesna historia badań nad klimatem daje wgląd w zrozumienie i naukę potrzebną do odpowiedzi na to pytanie. Badamy matematyczne kwantyfikacje planetarnego budżetu energetycznego opracowane przez Svante Arrheniusa (1859-1927) i Guya Stewarta Callendara (1898-1964) oraz konstruujemy empiryczne przybliżenie tego ostatniego, które, jak pokazujemy, jest skuteczne w retrospektywnym przewidywaniu globalnego ocieplenia w ciągu XX wieku. Przybliżenie to jest następnie wykorzystywane do obliczenia ocieplenia w odpowiedzi na wzrost atmosferycznych gazów cieplarnianych w XXI wieku, przewidując wzrost temperatury na poziomie dolnej granicy wyników wygenerowanych przez zespół EMS (jak przedstawiono w najnowszej ocenie Międzyrządowego Zespołu do spraw Zmian Klimatu). Wynik ten można interpretować w następujący sposób. System klimatyczny jest pojęciowo złożony, ale w jego centrum znajdują się fizyczne prawa transferu promieniowania. Ta podstawowa, czy też „rdzeniowa” fizyka jest stosunkowo prosta do matematycznego obliczenia, czego przykładem są obliczenia Callendara, prowadzące do ilościowo solidnych prognoz bazowego ocieplenia. ESM obejmują nie tylko rdzeń fizyczny, ale również sprzężenia zwrotne klimatu, które wprowadzają niepewność do prognoz pod względem wielkości, ale nie znaku: pozytywnego (wzmocnienie ocieplenia). Jako takie, prognozy dotyczące globalnego ocieplenia na koniec wieku, sporządzone przez ESM, są zasadniczo wiarygodne: ilościowo solidne ocieplenie bazowe oparte na dobrze rozumianej fizyce transferu promieniowania, z dodatkowym ociepleniem spowodowanym sprzężeniami klimatycznymi. Prognozy te stanowią zatem przekonujący argument za tym, że globalny klimat będzie nadal ulegał znacznemu ociepleniu w odpowiedzi na trwające emisje CO2 i innych gazów cieplarnianych do atmosfery.

.