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, que posiblemente alcanzó el nivel de calentamiento de la época medieval a mediados del siglo XX.

Todas las recopilaciones de datos representativas a partir de las muestras de hielo, los anillos de crecimiento de los árboles, etc., indican que las temperaturas fueron cálidas durante el Medioevo, se enfriaron a valores bajos durante los siglos XVII, XVIII y XIX y se volvieron a calentar después con rapidez.2 Cuando se estudia el Holoceno (últimos 11,600 años), el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) no aprecia evidencias de que existieran temperaturas medias anuales mundiales más cálidas que las actuales. Si las proyecciones de un calentamiento aproximado de 5 °C en este siglo se materializan, entonces el planeta habrá experimentado una cantidad de calentamiento medio mundial igual a la que sufrió al final de laGlaciación wisconsiense (último período glaciar); según el IPCC no hay pruebas de que la posible tasa de cambio mundial futuro haya sido igualada en los últimos 50 millones de años por una elevación de temperatura comparable.

La evidencia del calentamiento del sistema climático se manifiesta en aumentos observados en la temperatura en la tierra y en el océano, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, y el aumento del nivel del mar.

La temperatura promedio mundial en el aire cerca de la superficie de la Tierra aumentó en 0,74 ± 0,18 °C durante el período 1906-2005. La temperatura se incrementó de forma importante a partir de 1950, así la tasa de calentamiento en los 50 últimos años fue casi el doble que en el período conjunto de 100 años (0,13 ± 0,03 °C por década, frente a 0,07 °C ± 0,02 °C por década). El efecto isla de calor de las ciudades es poco significativo representando solo el 0.002 °C del calentamiento por década. Las mediciones por satélite confirman el calentamiento pues establecen que las temperaturas de la zona inferior de la atmósfera se han incrementado entre 0,13 y 0,22 °C por década desde 1979.

Los años 1998, 2005 y 2010 fueron los más calurosos desde que existen registros de temperaturas. Las estimaciones de 2011 de la NASA y delNational Climatic Data Center muestran que 2005 y 2010 fueron los años más calurosos desde que las mediciones instrumentales fiables están disponibles a partir de finales del siglo XIX, superando a 1998 por unas centésimas de grado. Sin embargo las estimaciones de 2011 de la Climatic Research Unit (CRU) muestran el 2005 como el segundo año más caliente, por detrás de 1998 con 2003 y 2010 empatado en el año más caliente en tercer lugar. La "Declaración sobre el estado del clima mundial en 2010" de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) dice que las temperaturas medias de estos tres años son prácticamente idénticas. Las temperaturas de 1998 inusualmente cálidas fueron también consecuencia del fenómeno climático El Niño en ese año.

Los cambios de temperatura no son homogéneos en todo el planeta. Desde 1979, las temperaturas sobre la superficie de la tierra ha aumentado aproximadamente el doble de rápido que las temperaturas sobre la superficie del océano (0,25 °C por década y 0,13 °C por década respectivamente).Las temperaturas del océano aumentan más lentamente que las temperaturas de la tierra debido a la capacidad térmica más efectiva de los océanos y porque el mar pierde más calor por evaporación. Por otro lado el hemisferio norte se calienta más rápido que el hemisferio sur, ya que tiene más tierra y mayores extensiones de nieve, y el hielo marino estacional es objeto deretroalimentación hielo-albedo.

Del periodo anterior a los registros instrumentales (1850), las temperaturas mundiales se estiman por métodos paleoclimáticos basados en mediciones de anillos arbóreos, en isótopos del hielo o en análisis químicos del crecimiento de los corales. Según estos métodos probablemente la temperatura media del hemisferio norte en la segunda mitad del siglo XX fue la más cálida en los últimos 1.300 años.

 Retroalimentación

La retroalimentación es un proceso por el cual un cambio en una cantidad cambia una segunda cantidad, y el cambio en la segunda cantidad tiene como consecuencia un cambio en la primera cantidad. La retroalimentación positiva aumenta el cambio en la primera cantidad mientras que la retroalimentación negativa lo reduce. La retroalimentación es importante en el estudio del calentamiento global porque puede amplificar o disminuir el efecto de un proceso particular.