Todas las recopilaciones de datos representativas a partir de las muestras de hielo, los anillos de crecimiento de los árboles, etc., indican que las temperaturas fueron cálidas durante el Medioevo, se enfriaron a valores bajos durante los siglos XVII, XVIII y XIX y se volvieron a calentar después con rapidez.[ Cuando se estudia el Holoceno (últimos 11,600 años), el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) no aprecia evidencias de que existieran temperaturas medias anuales mundiales más cálidas que las actuales.[ Si las proyecciones de un calentamiento aproximado de 5 °C en este siglo se materializan, entonces el planeta habrá experimentado una cantidad de calentamiento medio mundial igual a la que sufrió al final de la Glaciación wisconsiense (último período glaciar); según el IPCC no hay pruebas de que la posible tasa de cambio mundial futuro haya sido igualada en los últimos 50 millones de años por una elevación de temperatura comparable.
El IPCC sostiene que: «la mayoría de los aumentos observados en la temperatura media del globo desde la mitad del siglo XX, son muy probablemente debidos al aumento observado en las concentraciones de GEI antropogénicas».Esto es conocido como la teoría antropogénica, y predice que el calentamiento global continuará si lo hacen las emisiones de gases de efecto invernadero. En el último reporte con proyecciones de modelos climáticos presentados por IPCC, indican que es probable que temperatura global de la superficie, aumente entre 1,1 a 6,4 °C (2,0 a 11,5 °F) durante el siglo XXI.
Se han propuesto varias medidas con el fin de mitigar el cambio climático, adaptarse a él o utilizar geoingeniería para combatir sus efectos. El mayor acuerdo internacional respectivo al calentamiento global ha sido el Protocolo de Kyoto, el cual tiene como objetivo la estabilización de la concentración de gases de efecto invernadero para evitar una "interferencia antropogénica peligrosa con el sistema climático". Fue adoptado durante Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático y promueve una reducción de emisiones contaminantes, principalmente CO2. Hasta noviembre de 2009, 187 estados han ratificado el protocolo. EEUU, mayor emisor de gases de invernadero mundial, no ha ratificado el protocolo
Cambios de temperatura
La evidencia del calentamiento del sistema climático incluye aumentos observados en el promedio del aire y la temperatura de los océanos, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, y el aumento del nivel del mar.] La medida más común del calentamiento global es la tendencia en la temperatura media cerca de la superficie de la Tierra. Expresado como una tendencia lineal, esta temperatura aumentó en 0,74 ± 0,18 °C durante el período 1906-2005. La tasa de calentamiento en la última mitad de ese período fue de casi el doble que en el período en su conjunto (0,13 ± 0,03 °C por década, frente a 0,07 °C ± 0,02 °C por década). El efecto isla de calor urbano se estima que representan cerca de 0.002 °C del calentamiento por década desde 1900.] Las temperaturas en la troposfera inferior se han incrementado entre 0,13 y 0,22 °C (0.22 y 0.4 °F) por década desde 1979, según a las mediciones de temperatura por satélite. Se cree que la temperatura ha sido relativamente estable durante los mil o dos mil años antes de 1850, con fluctuaciones regionales diferentes, tales como el Período cálido medieval y la Pequeña Edad de Hielo.
Estimaciones recientes de la NASA y el National Climatic Data Center muestran que 2005 y 2010 fueron los años más calurosos del planeta desde que las mediciones instrumentales fiables están disponibles a partir de finales del siglo XIX, superando a 1998 por unas centésimas de grado. Las estimaciones actuales de la Climatic Research Unit (CRU) muestran el 2005 como el segundo año más caliente, por detrás de 1998 con 2003 y 2010 empatado en el año más caliente en tercer lugar, sin embargo, "la estimación de error para cada año... es por lo menos diez veces más grande que las diferencias entre estos tres años." La "Declaración sobre el estado del clima mundial en 2010" de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) explica que," El valor nominal de +0,53 °C en 2010, por delante del de 2005 (+0,52 °C) y 1998 (+0,51 °C), no representan diferencias estadísticamente significativas..."
Las temperaturas en 1998 fueron inusualmente cálidas, como consecuencia de El Niño durante ese año. La temperatura global está sujeta a fluctuaciones a corto plazo que se superponen a las tendencias a largo plazo y pueden temporalmente suplantarlas. La relativa estabilidad de la temperatura entre 2002 y 2009 es consistente con ese episodio
