これらのモデルは、可能な限り気候に影響を与える多くの要因を数式で記述し、それによって将来気候がどのように変化するかを推定しようとする複雑なコンピュータープログラムです。このモデルは、温室効果ガスがモデルに含まれている場合、温度などの気候変数の正確な応答を提供することが期待されています。ただし、ほとんどすべての重要な気候プロセスの方程式は正確ではなく、モデラーが考案できる最良の近似を表し、コンピューターはこの近似で処理しています。
科学的方法の基本的な側面は、システム（気候システムなど）を理解していれば、その挙動を予測できることです。
正確な予測を行うことができない場合、システム内の少なくともいくつかの要因が十分に定義されていないか、おそらく欠落しています。 [ただし、単にシステムの動作を複製する（つまり、気候の「何を」再現する）だけでも、基本的な物理学がよく知られていることを保証しないことに注意してください。言い換えれば、間違った理由で正しい答えを得ることができます。つまり、気候の「何」は正しいが、「なぜ」が欠けているという事です。
温室効果ガスが気候にどのように影響するのか、つまり排出と気候の影響の関係を理解していますか？
上記のように、気候研究の非常に基本的な測定基準は、対流圏として知られる大気層の温度で、おおよそ表面から高度50,000フィートまでです。これは、モデルによれば、CO2の増加に伴い、表面よりもさらに速く暖まる層です。表面温度とは異なり、この層の温度は、地球大気にどれだけの熱が蓄積されているのかという地球温暖化問題の核心について教えてくれます？そして、モデルによれば、このCO2による温暖化は今のところ簡単に検出できるはずです。
これは、1979年以来、この層を監視するための2つの独立した手段があるため、気候システムをどの程度よく理解しているかの良いテストを提供します。
対流圏の大気温度の102 CMIP-5 rcp4.5（代表的な濃度経路）気候モデルシミュレーションにアクセスし、モデルから層温度を生成して、予測値と予測値の比較と衛星と気球からの観測を比較することができました。これらのモデルは世界中の機関で開発され、IPCC AR5科学的評価（2013）で使用されました。
図5. 102個の個々のシミュレーションを表す32個のモデル（線）の全球平均対流圏中層温度変動（5年平均）。円（気球）と四角（衛星）が観測を示しています。ロシアのモデル（INM-CM4）は、気球、衛星観測に近い唯一のモデルでした。
この図の情報は、モデルが実際の観測と比較して温暖化傾向が強いという明確な証拠を提供します。モデルは平均して、現実世界の2.5倍の割合で地球の大気を暖めまています。
これは、特別に選ばれた短期的なエピソードではありません。産業革命から3世紀の中の過去37年間を表しています。これは、温室効果ガスの濃度が最も高い期間であり、したがって、温度への応答が最も大きくなるはずの期間でもあります。
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