L'histoire de la recherche sur le changement climatique décrit la découverte et l'étude des principes scientifiques liés au changement climatique provoqué par les activités humaines depuis le milieu du XXe siècle et la relation avec les changements climatiques naturels des cycles glaciaires.
L'étude systématique des changements climatiques naturels a commencé dans la première moitié du XIXe siècle avec la reconstruction progressive des cycles glaciaires et d'autres changements environnementaux induits par le climat dans le cadre de la paléoclimatologie et de la recherche sur le Quaternaire. L'influence humaine sur le système climatique de la Terre par le biais des gaz à effet de serre a été soupçonnée dès la fin du XIXe siècle, mais les calculs correspondants ont été fortement mis en doute jusque dans les années 1960.
Alors que l'effet de serre a été découvert dès 1824, l'effet de réchauffement du climat dû à l'augmentation constante de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre n'a pu être quantifié que vers la fin des années 1950, grâce à l'amélioration des méthodes de mesure et à l'élargissement de la base de données. Bien que certains scientifiques aient noté que la pollution atmosphérique d'origine humaine pouvait également refroidir le climat, la recherche climatique a de plus en plus privilégié l'hypothèse d'un réchauffement à partir du milieu des années 1970. Dans les années 1990, des modèles informatiques plus avancés et une meilleure compréhension des périodes froides ont conduit au consensus suivant : les gaz à effet de serre jouent un rôle majeur dans le changement climatique, et les émissions d'origine humaine sont responsables du réchauffement planétaire en cours.
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