På 1800-talet visades att ökad koldioxidhalt i atmosfären ökade atmosfärens temperatur beroende på att synligt ljus tränger igenom atmosfären, värmer upp denna och jordytan men att värmestrålningen inte kan stråla bort från jorden lika lätt eftersom vattenånga och koldioxid är ogenomskinlig för värmestrålning. Resultatet blir en uppvärmning av atmosfären.
Den svenske nobelpristagaren Svante Arrhenius var den förste att kvantitativt beskriva denna uppvärmning med sin formel
T'-T=C*ln(K'/K)
T'-T motsvarar den temperaturhöjning som blir när koncentrationen koldioxid ökar från K till K'. C är en konstant som enligt modern forskning anses vara C=4,3. (Arrhenius hade ett högre värde och dagens värde bygger på de mätningar som gjorts sedan dess).
År 1960 var jordens medeltemperatur 14 grader Celsius. Extrapolation av Keelingkurvan ovan och beräkningar enligt Arrhenius formel ger följande diagram:
https://www.dropbox.com/s/3370kdkzpn701xs/hot-earth.png?dl=0