Der er en ting alle sider af klimadebatten kan blive enige om, nemlig at klimaet har ændret sig naturligt i fortiden. Længe før industrialiseringen har planeten gennemgået mange opvarmnings- og afkølingsperioder. Dette har fået nogle til at konkludere, at hvis de globale temperaturer har ændret sig på grund af naturlige udsving i fortiden, længe før SUV'er og plasma-tv'er, må de også være årsagen til den nuværende globale opvarmning. Denne konklusion er den modsatte af, hvad peer reviewed videnskaben har fundet.

Vores klima er underlagt følgende princip: når der tilføres mere varme til vores klima, stiger den globale temperatur. Omvendt, når klimaet mister varme, falder temperaturen. Man siger at planeten er i positiv energi ubalance. Der kommer mere energi ind end der udstråles tilbage ud i rummet. Dette er kendt som strålingspåvirkning, dvs. ændringen i netto energiflowet i toppen af atmosfæren. Når Jorden udsættes for en positiv strålingspåvirkning, vil vores klima akkumulere varme og den globale temperatur stiger (ikke monotont, selvfølgelig, idet den interne variation vil tilføje støj til signalet).

Hvor meget ændrer temperaturen sig for en given strålingspåvirkning. Dette bestemmes af jordens klimafølsomhed. Jo større følsomhed i vores klima, jo større ændring i temperaturen. Den mest almindelige måde at beskrive klimafølsomheden på er ændringen i den globale temperatur ved en fordobling af CO2. Hvad betyder dette. Den mængde energi, der absorberes af CO2 kan beregnes ved hjælp af kendtskabet til spektret for CO2. Disse resultater er blevet eksperimentelt bekræftet via satellit og overflademålinger. Strålingspåvirkning fra en fordobling af CO2 er 3,7 Wm^-2 (IPCC AR4 afsnit 2.3.1).

Så når vi taler om klimaets følsomhed over for en fordobling af CO2, så taler vi om ændringen i de globale temperaturer fra en strålingspåvirkning på 3,7 Wm^-2 Strålingspåvirkningen behøver ikke nødvendigvis at komme fra CO2. Den kan komme fra enhver faktor, der forårsager en energi-ubalance.

Hvor stor opvarmning sker der, hvis CO2 bliver fordoblet? Hvis vi levede i et klima uden feedbacks, ville den globale temperatur stige med 1,2  C (Lorius 1990). Men vores klima har feedbacks, både positive og negative. Den stærkeste positive feedback er fra vanddamp. Når temperaturen stiger, sker der også en tilvækst af vanddamp i atmosfæren. Men vanddamp er en drivhusgas, der forårsager mere opvarmning, som fører til mere vanddamp, og så videre. Der er også negative feedbacks - mere vanddamp i luften kan forårsage flere skyer, der reflekterer det indkommende sollys, hvilket resulterer i en kølende effekt.

Hvad er netto feedback? Klimafølsomhed kan beregnes ud fra empiriske observationer. Det er nødvendigt at finde en periode, hvor vi har temperaturregistreringer og målinger af de forskellige strålingspåvirkninger, der styrede klimaændringerne. Når man har ændringer i temperatur og strålingspåvirkning, kan klimafølsomheden beregnes. Figur 1 viser et sammendrag af peer reviewed undersøgelser, der har beregnet klimafølsomheden fra tidligere perioder (Knutti & Hegerl 2008).

Figur 1: Fordelinger og intervaller for klimafølsomheden fra forskellige kilder af beviser. Cirklen angiver den mest sandsynlige v?rdi. De tykke farvede linier indikerer de sandsynlige værdi (mere end 66% sandsynlighed). De tynde farvede linier indikerer mest de sandsynlige værdier (mere end 90 % sandsynlighed). Stiplede linjer angiver, at der ikke er en sikker øvre grænse. IPCC's sandsynlige spektrum (2 til 4,5 g C) og mest sandsynlige værdi (3 g C) er angivet ved den lodrette grå bælke og sorte linje henholdsvis.

Der har været mange skøn over klimafølsomheden baseret på instrumentale målinger (fx - de sidste 150 år). Adskillige undersøgelser benyttede den observerede overfladeopvarmning og havenes opvarmning i løbet af det tyvende århundrede og et skøn over strålingspåvirkningen. En række metoder er blevet anvendt - enkel eller moderat komplekse modeller, statistiske modeller eller energibalance beregninger. Sattelitmålinger af strålingen er også blevet benyttet til at beregne klimafølsomheden.

Nogle af de seneste analyser har anvendt pålidelige målinger af strålingspåvirkningen og reaktionen på store vulkanudbrud i det tyvende århundrede. Nogle få studier undersøger palaeoklimatiske rekonstruktioner fra det sidste årtusinde eller fra perioden omkring 12.000 år siden, da planeten kom ud af en global istid (Last Glacial Maximum).

Hvad kan vi konkludere af dette? Vi har en række uafhængige undersøgelser gennem flere perioder, der dækker forskellige aspekter af klimaet og anvender forskellige analysemetoder. De har stort set alle givet  en sammenhængende række af værdier for klimafølsomheden med den mest sandsynlige værdi på 3 g C for en fordobling af CO2.

Den kombinerede viden tyder på, at netto-feedback fra strålingspåvirkningen er meget positiv. Der er ingen troværdige analyser, der giver en meget høj eller en meget lave klimafølsomhed som et bedste skøn.

CO2 har forørsaget en ophobning af varme i vores klima. Strålingspåvirkningen fra CO2 er kendt med stor forstoelse og bekræftes af empiriske observationer. Klimaet svar på denne varmeudvikling er bestemt af klimaets følsomhed.

Når skeptikere citerer tidligere klimaændringer er det lidt ironisk, at de påberåber sig beviser for en stærk klimafølsomhed og et positivt netto feedback. Højere klimafølsomhed betyder en større reaktion fra klimaet over for CO2-påvirkninger. Tidligere klimaændringer kan faktisk dokumentere, at mennesker kan påvirke klimaet nu.