O Sol serve como a principal fonte de energia para o clima da Terra. Parte da luz solar recebida é refletida diretamente de volta ao espaço, especialmente por superfícies brilhantes, como gelo e nuvens, e o restante é absorvido pela superfície e pela atmosfera.
Grande parte dessa energia solar absorvida é reemitida como calor (ondas longas ou radiação infravermelha). A atmosfera, por sua vez, absorve e irradia calor, alguns dos quais escapam para o espaço.
Qualquer perturbação neste equilíbrio de energia de entrada e saída afetará o clima. Por exemplo, pequenas mudanças na produção de energia do Sol afetarão esse equilíbrio diretamente.
Se toda a energia térmica emitida da superfície passasse pela atmosfera diretamente para o espaço, a temperatura média da superfície da Terra seria dezenas de graus mais fria do que hoje.
Os gases de efeito estufa na atmosfera, incluindo vapor de água, CO², metano e N²O, agem para tornar a superfície muito mais quente do que isso, porque absorvem e emitem energia térmica em todas as direções, mantendo a superfície da Terra e a baixa atmosfera aquecidas.
Sem esse efeito estufa, a vida como a conhecemos não poderia ter evoluído em nosso planeta. A adição de mais gases de efeito estufa à atmosfera torna ainda mais eficaz em evitar que o calor escape para o espaço.
Quando a energia que sai é menor do que a energia que entra, a Terra se aquece até que um novo equilíbrio seja estabelecido.
Os gases de efeito estufa emitidos por atividades humanas alteram o balanço energético da Terra e, portanto, seu clima.
Os seres humanos também afetam o clima alterando a natureza das superfícies terrestres (por exemplo, derrubando florestas para agricultura) e através da emissão de poluentes que afetam a quantidade e o tipo de partículas na atmosfera.
Os cientistas determinaram que, quando todos os fatores humanos e naturais são considerados, o equilíbrio climático da Terra foi alterado para o aquecimento, com o maior contribuinte sendo o aumento do CO².
Estimar o aumento da temperatura média global do ar na superfície requer uma análise cuidadosa de milhões de medições de todo o mundo, incluindo estações terrestres, navios e satélites.
Apesar das muitas complicações de sintetizar esses dados, várias equipes independentes concluíram separadamente e por unanimidade que a temperatura média global do ar na superfície aumentou cerca de 1°C desde 1900.
Embora o registro mostre várias pausas e acelerações na tendência crescente, cada uma das últimas quatro décadas foi mais quente do que qualquer outra década no registro instrumental desde 1850.
Voltando no tempo antes que termômetros precisos estivessem amplamente disponíveis, as temperaturas podem ser reconstruídas usando indicadores sensíveis ao clima “proxies” em materiais como anéis de árvores, núcleos de gelo e sedimentos marinhos.
As comparações do registro do termômetro com essas medições substitutas sugerem que o tempo desde o início dos anos 1980 foi o período de 40 anos mais quente em pelo menos 8 séculos, e que a temperatura global está subindo para temperaturas máximas vistas no período interglacial.

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