Se estimează că încălzirea climei pe parcursul secolului XXI va fi cuprinsă între 1,5 și 1,5 %.0 și 3,7 °C, în funcție de viitoarele emisii de gaze cu efect de seră, pe baza rezultatelor medii de ansamblu ale modelelor de ultimă generație ale sistemului terestru (ESM). Cât de fiabile sunt aceste proiecții, având în vedere complexitatea sistemului climatic? Istoria timpurie a cercetării climatice oferă o perspectivă asupra înțelegerii și științei necesare pentru a răspunde la această întrebare. Examinăm cuantificările matematice ale bilanțului energetic planetar dezvoltate de Svante Arrhenius (1859-1927) și Guy Stewart Callendar (1898-1964) și construim o aproximare empirică a acestuia din urmă, despre care arătăm că a reușit să prezică retrospectiv încălzirea globală pe parcursul secolului XX. Această aproximare este apoi utilizată pentru a calcula încălzirea ca răspuns la creșterea gazelor cu efect de seră din atmosferă în secolul XXI, proiectând o creștere a temperaturii la limita inferioară a rezultatelor generate de un ansamblu de ESM-uri (așa cum este prezentat în cea mai recentă evaluare a Grupului interguvernamental de experți privind schimbările climatice). Acest rezultat poate fi interpretat după cum urmează. Sistemul climatic este complex din punct de vedere conceptual, dar are în centrul său legile fizice ale transferului radiativ. Această fizică de bază, sau „nucleul”, este relativ simplu de calculat matematic, după cum exemplifică calculele lui Callendar, ceea ce conduce la proiecții cantitativ solide ale încălzirii de bază. ESM-urile includ nu numai nucleul fizic, ci și reacțiile climatice care introduc incertitudine în proiecții în ceea ce privește amploarea, dar nu și semnul: pozitiv (amplificarea încălzirii). Astfel, proiecțiile privind încălzirea globală de la sfârșitul secolului, realizate de ESM, sunt în mod fundamental demne de încredere: o încălzire de bază robustă din punct de vedere cantitativ, bazată pe fizica bine înțeleasă a transferului radiativ, cu o încălzire suplimentară datorată reacțiilor climatice. Astfel, aceste proiecții oferă un argument convingător că clima globală va continua să sufere o încălzire semnificativă ca răspuns la emisiile continue de CO2 și de alte gaze cu efect de seră în atmosferă.

.