有这样一个过程。如果地球的大气中根本没有二氧化碳，我们可以预计，在其他因素保持不变的情况下，增加二氧化碳首先会导致温度上升。然后它很快就会达到带饱和效应，即二氧化碳在其能够吸收和重新释放的一定范围内吸收和重新释放所有的辐射，限制了辐射离开地球的速度。除此之外，压力和多普勒增宽导致CO2吸收的频率范围随着CO2的持续增加而扩大，结果是随着CO2浓度的增加只呈对数增长。
由于我们以指数级的速度排放二氧化碳，因此我们预计其结果将近似线性。
我们没有足够的对感兴趣时期内温度的直接连续测量来说明上个世纪温度是如何受到影响的，但使用模型来调整我们所拥有的温度读数，并将其与其他温度“代用指标”相结合，导致了对1970年到1998年期间平均气温上升的估计，自那以后，气温上升幅度不大，而且存在争议（争议的部分原因是在任何小时期，比如几十年，自然变化使人们很难找出明确的趋势，甚至从1970年到1998年的推断趋势也可以被认为是在自然变异范围内;过去的温度变化有相当大的不确定性）。
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总的来说，大多数气候科学家认为，自1950年以来推断的平均气温上升可能是由于二氧化碳排放造成的。
有趣的是，自20世纪初以来，海平面上升的速度似乎一直保持大致不变，尽管这也受到不确定性的影响，地球动力学和古地球物理学退休教授Nils-Axel Mörner认为，我们测量海平面的技术非常不精确，对地面沉降也没有足够的校正。大多数科学家认为，海平面一直在稳步上升，而在过去一个世纪中，并没有明显的迹象表明海平面有任何加速上升。
