ในช่วงทศวรรษที่ 1960 ไม่มีการปฏิเสธว่าโลกกำลังร้อนขึ้นบาคาร่า แต่การทำความเข้าใจผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น ซึ่งรวมถึงภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์และความเป็นอยู่ที่ดี จะต้องการมากกว่าข้อมูลเชิงสังเกต การมองไปสู่อนาคตขึ้นอยู่กับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์: การคำนวณที่ซับซ้อนว่าพลังงานไหลผ่านระบบดาวเคราะห์อย่างไร
ขั้นตอนแรกในการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศดังกล่าวคือการเชื่อมโยง
การสังเกตการณ์สภาพอากาศในชีวิตประจำวันกับแนวคิดในการพยากรณ์สภาพอากาศในอนาคต ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ลูอิส ฟราย ริชาร์ดสัน ได้จินตนาการถึงนักอุตุนิยมวิทยาหลายหมื่นคน โดยแต่ละฝ่ายคำนวณเงื่อนไขสำหรับส่วนเล็กๆ ของชั้นบรรยากาศ แต่รวมเอาการคาดการณ์ทั่วโลกเข้าด้วยกัน
แต่จนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 พลังการคำนวณได้เปลี่ยนความฝันของริชาร์ดสันให้กลายเป็นความจริง หลังจากชัยชนะของฝ่ายสัมพันธมิตรซึ่งอาศัยการพยากรณ์อากาศที่แม่นยำสำหรับทุกอย่างตั้งแต่การวางแผน D-Day ไปจนถึงการหาเวลาและสถานที่ที่จะทิ้งระเบิดปรมาณู นักคณิตศาสตร์ชั้นนำของสหรัฐฯ ได้รับเงินทุนจากรัฐบาลกลางเพื่อปรับปรุงการคาดการณ์ ในปี 1950 ทีมงานที่นำโดย Jule Charney นักอุตุนิยมวิทยาที่ Institute for Advanced Study ในพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซีย์ ใช้ ENIAC ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบตั้งโปรแกรมได้เครื่องแรกของสหรัฐฯ เพื่อสร้างการพยากรณ์อากาศในภูมิภาคโดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องแรก. การพยากรณ์นั้นช้าและเป็นพื้นฐาน แต่มันสร้างขึ้นจากแนวคิดของริชาร์ดสันในการแบ่งชั้นบรรยากาศออกเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือเซลล์ และคำนวณสภาพอากาศสำหรับแต่ละสิ่งเหล่านั้น งานนี้กำหนดขั้นตอนสำหรับทศวรรษของการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่จะตามมา
ภายในปี 1956 นอร์แมน ฟิลลิปส์ สมาชิกในทีมของชาร์นีย์
ได้ผลิตแบบจำลองการหมุนเวียนทั่วไปครั้งแรกของโลก ซึ่งจับได้ว่าพลังงานไหลผ่านระหว่างมหาสมุทร บรรยากาศ และพื้นดินอย่างไร เกิดสาขาของการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ
การทำงานเป็นพื้นฐานในตอนแรกเพราะคอมพิวเตอร์ยุคแรกๆ ไม่มีพลังในการคำนวณมากนักในการจำลองทุกด้านของระบบดาวเคราะห์
การค้นพบครั้งสำคัญเกิดขึ้นในปี 1967 เมื่อนักอุตุนิยมวิทยา Syukuro Manabe และ Richard Wetherald ทั้งคู่อยู่ที่ห้องปฏิบัติการ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ในพรินซ์ตัน ห้องทดลองที่เกิดจากกลุ่มของ Charney ได้ตีพิมพ์บทความในJournal of the Atmospheric Sciencesซึ่งจำลองการเชื่อมต่อระหว่างพื้นผิวโลกกับบรรยากาศ และคำนวณว่าการเปลี่ยนแปลงของ CO 2จะส่งผลต่ออุณหภูมิของโลกอย่างไร Manabe และ Wetherald เป็นคนแรกที่สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่บันทึกกระบวนการที่เกี่ยวข้องซึ่งขับเคลื่อนสภาพอากาศและเพื่อจำลองว่าโลกตอบสนองต่อกระบวนการเหล่านั้นอย่างไร
การเพิ่มขึ้นของแบบจำลองสภาพภูมิอากาศช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นผลกระทบของภาวะโลกร้อนได้แม่นยำยิ่งขึ้น ในปี 1979 ชาร์นีย์และผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ได้พบกันที่วูดส์โฮล รัฐแมสซาชูเซตส์ เพื่อพยายามรวบรวมฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ว่าระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น จะมีความหมาย ต่อโลกอย่างไร “รายงานชาร์นีย์” ที่เป็นผลลัพธ์สรุปว่าการเพิ่มขึ้นของ CO 2ในชั้นบรรยากาศจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่สำคัญและเพิ่มเติม
ในทศวรรษที่ผ่านมาการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศมีความซับซ้อนมากขึ้น และในขณะที่วิทยาศาสตร์ภูมิอากาศกระชับขึ้น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกลายเป็นประเด็นทางการเมืองบาคาร่า
