El primero en manifestar un interés por la materia fue Svante August Arrhenius, quien en 1903 publicó Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de física del Cosmos)[20] que trataba por primera vez de la posibilidad de que la quema de combustibles fósiles incrementara la temperatura media de la Tierra. Entre otras cosas calculaba que se necesitarían 3000 años de combustión de combustibles para que se alterara el clima del planeta, bajo la suposición que los océanos captarían todo el CO2 (Actualmente se sabe que los oceanos han absorbido un 48% del CO2 antropogénico desde 1800)[21] Arrhenius estimó el incremento de la temperatura del planeta cuando se doblara la concentración de dióxido de carbono de la atmósfera. Arrhenius eventualmente calculó este valor en 1,6 Centígrados sin vapor de agua en la atmósfera y 2,1 °C con vapor presente. Estos resultados están dentro de los parámetros generalmente aceptados en el presente.[22] Arrhenius otorgaba una valoración positiva a este incremento de temperatura porque imaginaba que aumentaría la superficie cultivable y que los países más septentrionales serían mas productivos.
En las décadas siguientes las teorías de Arrhenius fueron poco valoradas, pues se creía que el CO2 no influía en la temperatura del planeta y el efecto invernadero se atribuía exclusivamente al vapor de agua.
En 1974, aceptadas ya las hipótesis científicas, la OMM decidió crear un equipo de expertos sobre el cambio climático. Así en 1985 tuvo lugar la conferencia de Villach (Austria), donde las Naciones Unidas y el Consejo Internacional para el Medio Ambiente concluyeron que para finales del siglo XXI se podría producir un aumento en las temperaturas de entre 1,5 y 4,5 °C y un ascenso del nivel del mar entre 0,2 y 1,4 m.
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