El calentamiento global es un término utilizado para referirse al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de los océanos, desde 1850, coincidiendo con el final de la denominada Pequeña Edad de Hielo, o ya sea en relación a periodos más extensos. Este incremento se habría acentuado en las últimas décadas del siglo XX y la primera del XXI.

El calentamiento global está asociado a un cambio climático que puede tener causa antropogénica o no. El principal efecto que causa el calentamiento global es el efecto invernadero, fenómeno que se refiere a la absorción por ciertos gases atmosféricos; principalmente CO₂ de parte de la energía que el suelo emite, como consecuencia de haber sido calentado por la radiación solar. El efecto invernadero natural que estabiliza el clima de la Tierra no es cuestión que se incluya en el debate sobre el calentamiento global. Sin este efecto invernadero natural las temperaturas caerían aproximadamente en unos 30 °C; con tal cambio, los océanos podrían congelarse y la vida, tal como la conocemos, sería imposible. Para que este efecto se produzca, son necesarios estos gases de efecto invernadero, pero en proporciones adecuadas. Lo que preocupa a los climatólogos es que una elevación de esa proporción producirá un aumento de la temperatura debido al calor atrapado en la baja atmósfera.

El cuerpo de la ONU encargado del análisis de los datos científicos relevantes el IPCC (Inter-Governmental Panel on Climate Change o Panel Intergubernamental del Cambio Climático) 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 21.

Cualquier tipo de cambio climático, además implica cambios en otras variables. Sus múltiples interacciones hacen que la única manera de evaluar estos cambios sea mediante el uso de modelos computacionales, los cuales intentan simular la física de la atmósfera y del océano.

El Protocolo de Kyoto, acuerdo originado en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático y adoptado en la Conferencias de Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo, promueve una reducción de emisiones contaminantes, principalmente CO₂. El protocolo ha sido tachado en ciertas ocasiones de injusto, ya que el incremento de las emisiones tradicionalmente está asociado al desarrollo económico, con lo que las naciones que resultarían más afectadas por el cumplimiento de este protocolo podrían ser aquellas en zonas menos desarrolladas. No obstante en el citado protocolo, las naciones en desarrollo (incluidas China o la India) están exentas de contener sus emisiones de GEI.

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