全球氣候變暖已不是單純的學術問題，而是早已成為國際社會和各國政府所關心的政治問題。尤其是在政府間氣候變化專門委員會第4次評估報告(The Fourth Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change,通常簡稱IPCCAR4)工作組被授予2007年諾貝爾和平獎和2009年所謂的“氣候門")事件之后，全球變暖在社會上引起很大爭論，這些爭論很有些類似于核武器的出現所引起的關于物理學的爭論以及目前生命科學一些領域的發展與倫理道德的沖突所引起的爭論。一旦爭論超出了學術的范疇，全球變暖的科學基礎和許多概念都被模糊了，其科學歷史也被淡化了。本文的目的既不是為了澄清那些超出學術范圍的爭論，也不是為了維護全球變暖的觀點。相反，我們將介紹全球變暖的物理學基礎及其科學發展的歷史，目的是為了讓讀者對全球氣候變暖有一個全面的科學認識。

雖然全球變暖在最近幾十年才成為熱門的研究領域，但認識全球變暖的科學基礎在大約兩個世紀前就已開始建立了。從傅里葉在1827年首次提出地球大氣具有溫室效應，到今天人們認識到人類燃燒化石燃料產生的二氧化碳(CO2)將導致全球氣候變暖，其間經歷了一個漫長的發展過程.與其他科學領域的發展一樣，人類對全球變暖的認識也經歷了從最初的感性認識到理論基礎的建立，再到逐步修正和完善的過程。這期間有幾個關鍵的步驟是與物理學的發展聯系在一起的，那就是量子力學理論和輻射傳輸理論的建立以及氣體分子輻射和吸收譜線的測定。正是由于現代物理學的發展,大氣的溫室效應、溫室氣體以及大氣中CO2濃度增加導致全球變暖等的堅實的科學基礎才得以建立。

在全球變暖科學近200年的發展歷史中，除了大氣科學家之外，許多物理學家、化學家和天文學家都做出了直接或間接的巨大貢獻，其中既包括一些舉世聞名的科學家，如傅里葉、丁鐸爾、阿倫尼烏斯、施瓦氏、錢德拉塞卡等，也有一些對公眾來說名字比較陌生的學者。我們將從本文中看到，即使如傅里葉這樣著名的學者，在構建該科學領域的最初根基時，仍免不了犯一些錯誤，甚至是根本性的錯誤。但是瑕不掩瑜，這是科學認知過程的必然，絲毫不沖淡這些科學巨人的聰明和智慧。