Klimatuppvärmningen under loppet av det tjugoförsta århundradet beräknas vara mellan 1 och 2 %.0 och 3,7 °C beroende på framtida utsläpp av växthusgaser, baserat på ensemble-medelvärdet av resultaten från de senaste jordsystemmodellerna (ESM). Hur tillförlitliga är dessa prognoser med tanke på klimatsystemets komplexitet? Klimatforskningens tidiga historia ger en inblick i den förståelse och vetenskap som krävs för att besvara denna fråga. Vi undersöker de matematiska kvantifieringar av den planetära energibudgeten som utvecklats av Svante Arrhenius (1859-1927) och Guy Stewart Callendar (1898-1964) och konstruerar en empirisk approximation av den senare, som vi visar är framgångsrik när det gäller att i efterhand förutsäga den globala uppvärmningen under 1900-talet. Denna approximation används sedan för att beräkna uppvärmningen som svar på ökande växthusgaser i atmosfären under det tjugoförsta århundradet, genom att beräkna en temperaturökning som ligger vid den nedre gränsen för de resultat som genereras av en ensemble av ESM:er (som presenteras i den senaste bedömningen av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar). Detta resultat kan tolkas på följande sätt. Klimatsystemet är begreppsmässigt komplext men har i grunden de fysikaliska lagarna för strålningsöverföring. Denna grundläggande fysik, eller ”kärnfysik”, är relativt enkel att beräkna matematiskt, vilket Callendars beräkningar är ett exempel på, vilket leder till kvantitativt robusta prognoser av den grundläggande uppvärmningen. ESM omfattar inte bara den fysiska kärnan utan även klimatåterkopplingar som medför osäkerhet i prognoserna när det gäller storleken, men inte tecknet: positivt (förstärkning av uppvärmningen). Därför är ESM:s beräkningar av den globala uppvärmningen i slutet av århundradet i grunden trovärdiga: kvantitativt robust basuppvärmning baserad på den välförståeliga fysiken för strålningsöverföring, med extra uppvärmning på grund av återkopplingar till klimatet. Dessa prognoser utgör således ett övertygande argument för att det globala klimatet kommer att fortsätta att genomgå en betydande uppvärmning till följd av de pågående utsläppen av koldioxid och andra växthusgaser till atmosfären.