過去の気温変化
地球温暖化の進行状況を見積もる際は、どの変化に焦点を当てるか、また研究に使用できるデータベースなどによって議論の対象となる時間の長さは異なってくる。計測機器を使用した地球規模での気温の観測は1860年頃から始まっており、観測点は年々増え移動する観測点も多い。IPCCの第4次報告書の陸地の「世界平均気温」については、都市のヒートアイランド現象の影響が最小限となるようGHCN(Global Historical Climatology Network)などのデータから観測地点を選び、さらに人口などによる都市化の補正を行うことで地表平均気温の値を算出している。これまでIPCCは基本的にGHCNのような地上観測データに準拠してきたが、近年はラジオゾンデや衛星観測などによって精密なデータが得られるようになってきた。しかし、衛星データには観測年数が少ないという欠点がある。また、温室効果モデルによれば地上よりも対流圏中層の気温が上がるといわれているが、ラジオゾンデなどによって実際に観測された気温データには、対流圏中層の特異的な昇温現象(ホットスポット)は観測されていないなど、モデルと観測の食い違いが指摘されている。
一方、気象庁の陸地の「世界の年平均気温」はこれまでGHCNの全データを用いて算出していたが、データ精度の信頼性をより高めるために、2001年以降は気象庁に世界各国の気象機関から入電された月気候気象通報(CLIMAT報)の全データを用いて算出しており、都市化による補正は行われていない。
南極ボストークの氷床コアからは42万年前までさかのぼったさらに長い時間の記録が得られ(、)、EPICAコアでは最近では80万年前まで掘削・解析が進んだ。他の多くのコアも10万年前以上までさかのぼることが出来る。ボストークコアは4つの氷期/間氷期サイクルをカバーしており、グリーンランドから得られたGRIPとGISPの2つのコアは、現在より一つ前の間氷期まで得られている。コアのデータに見られる大規模な氷期間氷期のシグナルは見事に一致しているが、微細な変動の解釈にはまだ問題が残っている。また、気温と同位体変化との関係についても完全に明らかになっているわけではない。