Aquecimento Global:

a temperatura da Terra é calculada através de uma média ponderada entre as leituras das milhares de estações meteorológicas espalhadas pelo mundo. A margem de erro deste processo é estimada entre 0,2-0,3oC. Recentemente a NASA verificou um equívoco nas suas medições e anunciou uma correção das médias de temperatura apuradas nos EUA entre 2000 e 2006, da ordem de 0,15oC. Juntos, estes erros podem representar entre 1/3 e metade de todo o aumento da temperatura média da Terra ocorrido nos últimos 100 anos.
Além disso, considerar a temperatura média como sinalizador de mudanças climáticas é questionável, na medida em que ela não diz nada sobre mudanças locais ou regionais - que seriam as responsáveis por impactos no clima.
CO2 e Aquecimento Global: durante o século XX as concentrações de CO2 na atmosfera aumentaram de forma constante, mas a temperatura da Terra, por sua vez, não acompanhou a mesma tendência. Não há um aumento substancial desta média desde 1998, ainda que as concentrações de CO2 continuem subindo - o que mostra que não há uma correlação direta entre a emissão de de CO2 e a variação da temperatura.

Como se vê no gráfico ao lado, a média aumentou entre 1910 e 1940, caiu entre 1940 e 1975 e voltou a subir até o final do século passado. Os especialistas em medições climáticas avaliam que o aquecimento na primeira metade do século XX deveu-se a variações na atividade solar e erupções vulcânicas.
O Sol: o Sol fornece a energia que alimenta o sistema climático da Terra. Medições de satélite verificaram que há uma variação na radiação solar que nos alcança, que muda em ciclos de 11 anos (o atual termina em 2010 e acredita-se que o próximo seja bem mais ameno).
A intensidade do calor recebido também oscila de acordo com os movimentos de rotação e translação do nosso planeta, que varia em intervalos de 100.000 anos - o que não explica as alterações de pequena escala, mas podem ter sido responsáveis pela última Era do Gelo (não o filme, mas a período glacial mesmo). Recentes pesquisas sugerem que tais mudanças podem ter sido responsáveis por um mínimo de 10-30% do aquecimento global registrado entre 1980 e 2002.
Modelos Climáticos: o sistema climático é composto de uma miríade de fatores interdependentes envolvendo energia solar, nuvens, partículas suspensas, vapor d'água e outros gases, além do equilíbrio entre a absorção e a reflexão da radiação solar na superfície da Terra (e, claro, o voo daquela insignificante borboleta lá no Vietnã). Apesar de a interação entre cada um desses fatores ser conhecida, os detalhes precisos são incertos e não há, até o momento, um modelo que represente corretamente todos eles.
Com relação ao calor fornecido pelo sol, sabe-se que nem toda irradiação solar chega à Terra. Cerca de 1/3 delas são bloqueadas pelas nuvens e outras partículas suspensas na atmosfera. Os 2/3 restantes podem ser refletidos pelas superfícies claras (como o branquíssimo gelo dos pólos) ou absorvidos pelo solo (daí a causa de o desmatamento provocar o aquecimento).Ocorre que a irradiação solar vem na forma de ondas curtas, que conseguem atravessar as nuvens e os gases da atmosfera (em 1992 a erupção do Monte Pinatubo aumentou sensívelmente a presença de gases sulfurosos na atmosfera, causando a queda da temperatura média global em 0,5oC - efeito que perdurou por três anos).
Mas quando ele é refletido de volta pela superfície da Terra, assume a forma de ondas longas, que são absorvidas pelo vapor d'água e os outros gases presentes na atmosfera, impedindo a sua saída e gerando o Efeito Estufa.
Um terceiro fator são as partículas suspensas na atmosfera. Alguns gases, como os sultatos, refletem a luz solar resultando num efeito de esfriamento da terra. Já partículas negras de carbono resultantes das queimas de combustíveis absorvem o calor e têm um efeito de aquecimento.
Finalmente, as maiores limitações aos modelos climáticos estão no entendimento do clima Tropical e das alterações verticais de temperatura (conforme varia a altitude). Assim, matematicamente as mudanças climáticas seguem um padrão caótico de oscilação - ou seja, complexo e não-linear - o que limita enormemente a sua previsibilidade.