1940－1975年，这一时期正是全球快速工业化阶段，大气中二氧化碳含量增加较快。但这一时期全球气候趋冷，令人难以置信的是，当时不少科学家担心地球正步入下一个冰川期。

1975－1997年的22年里，大气中二氧化碳含量持续增加，全球气温升高，全球气候变暖论在这一阶段甚嚣尘上，成为引起社会各界广泛议论的话题。

1997－2014年的17年间，大气中二氧化碳含量继续增加，但全球气温基本没有变化。2013年3月全球变暖政策研究基金会（Global Warming Policy Foundation）发表了一份由David Whitehouse博士撰写的报告，认为自1997年以来全球气温没有统计学意义上的增加。

据美国地质调查局（USGS）推断，在距今17,000－18,000年前全球达到最冷点，此后冰川开始融化，气温升高，并在14000年前结束了中纬度地区与现在最近的一次冰河时代。在此之后，历经数次冷暖交替、冰川进退和海面起伏。大约8000－7000年前，这一时期称为气候最优（Hypisthermal或Altithermal）时期，属于全新世中最热的一个时期，当时全球气温要比今天高4℃左右，当时的非洲要比现在湿润得多，而美国中西部地区则近似沙漠。据考证，史前大洪水正是发生在这一时期的公元前5000年左右：欧洲冰川的融化最终导致地中海海水猛涨，淹没黑海和整个地中海沿岸，进而殃及世界各个地区，远在东亚的中国古人眼睁睁看着心爱的家园被大水侵没伤心欲绝，“桑田沧海”表达了对大自然的无奈，“精卫填海”则表示了与之抗争的愿望。此后气温基本上属于有起伏的降低趋势。

图：为公元前2500 年到公元2040年的全球气温变化趋势

上图是由美国气候学家Cliff Harris 和气象学家Randy Mann 绘制的自公元前2500 年到公元2040年的全球气温变化周期分析图。棕色填充部分表示当时气温比现在高，蓝色填充部分代表当时气温比现在低。由图可知，5000年来全球气候冷暖周期不断交替，一般一个周期有数百年之久。

公元前1250年左右摩西带领犹太人出埃及时代的气温比现在要高很多。公元前300年到公元1300年被称为气候最优亚期，跨度约1500年，从亚历山大大帝到蒙古帝国全盛期,几乎涵盖了整个罗马帝国时代。接着是小冰河期，从1300年代开始到1840年代结束，气温比现在低很多，当时伦敦泰晤士河冬季结冰，冰面上可以通行马车，英国的蒸汽机革命发生在小冰河期末期，为了御寒，英格兰人伐树取暖，结果很多山被砍秃了，为此有人戏言：假如犹大此时忽然良心发现想以自杀谢耶稣，他可能都找不到一个树来上吊。小冰河期后，从19世纪中叶开始气温又开始上升。

以上气温变化分析主要基于欧洲史，与从中国史书的记载推论出的气温变化结论基本相同。

商代气候温暖，从殷墟挖掘出土了竹鼠、貘、大象等热带动物骨骼；中国河南省的简称为“豫”，“豫”字在甲骨文中是人牵着大象的样子。西周中期以后开始变冷，直到周幽王末年。

中国的气候最优期是从公元前770年周平王东迁到西汉末年，贯穿整个春秋、战国、秦和西汉时期，中国文明的最重要成果，都发生于此时期，当时山东、陕西一带盛产竹子，汉语的很多字都是带竹子头的；春秋时期，流行用竹简写字，为便于阅读，一部书要用许多竹简通过绳子按次序编连起来，为此有了孔子“韦编三绝”的典故。西汉末年气候趋冷，社会动荡加剧，公元一世纪蔡伦发明造纸术，恐怕也与气候变化引起竹子大量减产有关系，该寒冷期一直延续到隋末，由于天气寒冷牧草大面积减产造成北方游牧民族南下，著名的五胡乱华就发生在这一时期。

唐朝开始到北宋末年又是一个温暖期，据记载，唐朝初期长安一带盛产竹子、柑橘，附近有很多大熊猫，传说武则天时代有一次捉到8只的记录；“一骑红尘妃子笑，荔枝本是巴蜀来”，妃子杨玉环是成都人，嗜食荔枝，荔枝是典型的亚热带果树，生长温度要求年平均气温在18℃以上，冬季低于2℃就可能遭受冻害，低于-2℃就会被冻死；鉴于荔枝的这个生长习性，竺可桢在他的《中国近五千年气候变迁的初步研究》一书中就把史籍中记载的荔枝和其它植物分布变化作为分析历史气候变化的重要依据；现在中国，荔枝只有岭南种植，但那时杨玉环食用的荔枝不会产自岭南：从岭南至长安远隔万水千山，不考虑渡河翻山，按当时的快马运输速度最快也要半个月，在没有掌握荔枝保鲜技术的远唐时期，这些荔枝还没等运到长安前就会烂掉；事实是当时与陕西接壤的四川像成都、涪陵、忠县、宜宾、眉山、乐山等地方都盛产荔枝，一旦成熟，完全可以用快马一天左右送到长安。简言之，唐朝时陕西、四川的温度比现在高出2℃以上，那时气候温暖似乎没有带来什么消极影响。到了北宋末年，温度骤降，公元1111年，太湖封冻，而且史料记载其时“冰坚足可通车”。公元1513年，洞庭湖、鄱阳湖和太湖同时结冰，湖面宽阔的洞庭湖竟成为“冰陆”，冰面上可以行人，过马车。冷热交替，乃是自然之常态。

据气象资料，中国大陆20世纪的最低温度发生在1955年冬，该年1月，安徽正阳关最低气温达到-24℃，南京是-14℃，连广东省的阳江也降到了-1.4℃，当时正阳关附近的淮河、长江的支流汉水以及洞庭湖都曾封冻，这是该地20世纪唯一的一次封冻记录。

为全球气候变暖提供证据支撑的是气象观测站的气温数据，目前参加全球数据交换的气象观测站大约有6000个。气象站观测的气温是距地1.5米处的大气温度，因为该高度便于观测气流又比较稳定。气温表安装在百叶箱内，百叶箱的设计者为十九世纪英国都市工程师Stevenson，故百叶箱又称史蒂文生箱，目前常见的百叶箱通常由木质或玻璃钢两种材料制成，内外部分均为白色以避免对辐射的吸收，箱壁由两排叶片构成，叶片与水平面45°角，两排叶片呈人字形结构，这样设计的思想是防止太阳对仪器的直接辐射和地面的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪的影响，并使仪器有适当的通风，能真实的感应空气的温度变化。

2000年11月,剑桥大学物理化学博士，新西兰气候科学联合会创始人Vincent Gray先生为新西兰皇家科学协会（Royal Society of New Zealand）做了一场专题演讲。在这次演讲中他向观众透露，对卫星遥感和探空气象气球所测大气温度的统计结果并没有显示出逐年变暖趋向，只有用地面气象观测站的资料统计才会显示气温逐年变暖。

Gray把气象观测站按与城市的关系分成两类，一类是处于市区或者靠近市区的气象站，另一类则坐落在偏僻的乡村。对比发现，前一类气象站所测的气温记录有逐年增加趋势，后一类并没有显示出这种趋势（比如，新西兰的Chatham岛，澳大利亚西部的Geraldton，南极，加拿大北部的Clyde，西伯利亚的Turahansk，以及冰岛格林兰的Godthaab等）。

为什么会出现这种情况？这是因为，建立在市区或靠市区很近地方的气象观测站不可避免的会受到“城市热岛效应”的影响，“城市热岛效应”是城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响的结果，如果让受热岛效应影响的气温观测记录参加统计，很容易会得出气温呈上升趋势的结论。

美国一位有二十五年工作经历的资深气象工作者Anthony Watts在650名志愿者的帮助下，对美国国家海洋和大气管理局（NOAA）所属的1221个气象观测站中的860个站气象观测环境进行了调查，结果很难让人乐观，860个被调查的气象观测站中，多达89％的站观测环境存在这样那样的问题：一些气象观测站附近建有停车场，有些站将空调外机的排气口直接指向百叶箱，还一些站的百叶箱附近树立着反射率极强的金属杆，这些问题毫无疑问会直接影响气温记录的代表性、准确性和比较性。

在澳大利亚，多达四分之三的气象观测站建在飞机场。

相比而言，对大气层温度的测定则要稳定可靠得多，1997年美国阿拉巴马大学（University of Alabama）的John Christy与美国国家航空航天局（NASA）的Roy Spencer在英国科学期刊《自然》杂志上发表了一篇“1979－1997年卫星所测得的大气温度没有发现逐年升高趋向”的文章，使得人们更有理由怀疑全球气候变暖论了。通过对于1979－2008年三十年来卫星遥测到的大气温度变化情况的进一步分析，Christy和Spencer的结论是：1979－1998年大气平均气温基本不变，1997－1999年受厄尔尼诺现象影响出现一个高峰，2003－2008年基本未变，但是受厄尔尼诺现象影响此期气温比1979－1997年高0.2－0.3℃。

这些调查的重要性在于，如果全球气候变暖是依据这些数据得出的结论，那么这个结论就真的站不住脚了，因为它本质上反映的是城市热岛效应逐年加剧的情况。

2014年止，已经有1000多名科学家联名反对全球气候变暖论，其中包括1998年诺贝尔物理奖得主、斯坦福大学教授Robert Laughlin，Robert Laughlin认为:“气候变化不是人力可以控制的，地球也不会在意政府有什么想法。根据目前的天气报告，找不到任何全球气候变暖的证据。气候变化是地质时间尺度的现象，是地球运行的自然规律，不需要任何人批准也不必向任何人解释”。NASA高级科学家Weinstein 说：“任何合理的科学分析都会得出结论，（全球气候变暖依据的）基本理论是错的”。化学家 Mary Mumper表示：“我也是环境保护主义者，但我必须反对Al Gore的观点”。巴西地质学家Lino 批评说：“把数千亿的钱浪费在这个没有事实依据的人为杜撰的全球气候变暖论上毫无价值”。

上文提到的英国，新西兰著名科学家Vincent Gray就坚决认为“全球变暖”是一种幻觉，他写的书就叫：《温室幻觉：“气候变化2001”批判》。联名反对全球气候变暖论的科学家人数比撰写2007年IPCC全球变暖报告的52名科学家多了近20倍。

与此同时，在美国，大约有三万多名科学家联名呼吁美国政府拒绝签署1997年京都议定书关于全球变暖的协议，他们认为，类似限制温室气体排放的协议会对环境造成伤害，阻碍科技的进步，不利于人类的健康与福祉。声明声称：“尚无确切的证据使人相信人类活动所产生的的二氧化碳、甲烷等温室气体的释放正在造成或在可预见的将来造成气温升高或气候反常等灾难性的后果。相反，倒是有确切的证据证明二氧化碳的增加会有利于改善动植物的生长环境。”

根据地质学家和古气候学家的研究结论，大约在五亿年前，大气的二氧化碳浓度是现在的二十倍，距今两亿年前降到现在的四到五倍，其时以蕨类为主的植物非常繁茂。新生代以后的造山运动和有机物沉积以碳酸钙、煤炭、石油等形式“埋没”了大量二氧化碳，以至于二氧化碳的含量逐步降到了目前的水平。

二氧化碳是植物光合作用中必不可缺的重要成分之一，是植物的能量来源，是动植界自然链条得以维系的最重要媒介。 

12H2O + 6CO2 + 阳光 → (与叶绿素产生化学作用) C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O

这是植物光合作用公式，在光照条件下植物把二氧化碳变成葡萄糖和水，这个公式说明：光合作用中参与的二氧化碳越多，葡萄糖和氧气的产量越大。根据李比西最小因子定律 （Rule of Liebig），一种生物必须有不可缺少的物质提供其生长和繁殖，这些基本的必需物质随种类和不同情况而异。当植物所能利用的量紧密地接近所需的最低量时，就对其生长和繁殖起限制作用，成为限制因子。

简单地说，植物生长量不是由可用资源的总量决定，而是由稀缺的资源（限制因素）决定。在光合作用中，二氧化碳就是稀缺因子。实验证实：一定范围内增加二氧化碳浓度，会使粮食产量增加。

是由于大气中二氧化碳含量增加了，才使全球气候变暖，还是全球气候变暖造成了二氧化碳含量增加？这个问题很重要，孰因孰果必须搞清楚，不能因果倒置。海洋科学家研究指出：不是因为大气中二氧化碳含量增加了全球气候才会变暖，而是因为随着全球气候变暖，海水升温，溶解度变小，海水会释放出溶解其中的二氧化碳，造成大气中二氧化碳含量增加。也就是说，全球气候变暖在前，大气中二氧化碳含量增加在后。

还有一些研究证实，全球气候趋冷，大气中二氧化碳含量不一定下降，比如，十一万年前的那个间冰期，大气温度不断下降，而二氧化碳并没有明显变化。这个研究结论完全否定了二氧化碳导致气候变暖的说法。