19世纪20年代，法国物理学家和数学家约瑟夫·傅立叶，首先提出地球并不是仅仅因为有太阳才能保持恒定的温度，以适应生物生存。因为，地球接受阳光普照，但是也对外释放了很多，因此，地球应该是寒冷的地狱，而不是现在的温暖天堂。
通过计算，他假设地球大气中的某些气体在保温方面发挥了重要作用。
图1
19世纪50年代后期，爱尔兰出生的物理学家约翰廷德尔进行细致的验证实验，以测试不同气体在保温方面的假设。
地球大气中占比最高的气体是氧气和氮气，但是这两中国气体在"捕获"热量方面，并不是那么有效。
然而，水蒸气（H2O）和二氧化碳（CO2）是保温作用的重要组成气体，随后，有科学家证明证明甲烷也是大气中一种有效保温气体。
简而言之，二氧化碳是透明的，太阳光可以顺利通过到达地表。
然而，地球吸收阳光辐射后重新发出的射线波长较长，难以穿透二氧化碳气体，从而起到了保温作用。
图2
1896年，瑞典化学家Svante Arrhenius 进一步将大气中二氧化碳浓度的变化进行分析，并对比分析了地球历史上温暖与寒冷的时期大气中不同气体含量以及对气候变化的影响。
因为这些发现，他荣获得了诺贝尔化学奖。
气候科学的新发现最近，气候科学的一些发现表明，外层空间的天体碰撞、恒星的爆炸等奇特现象，会导致地球的气候发生剧烈变化。例如，有报道称在4.66亿年前，位于木星和火星之间小行星发生碰撞，产生大量碎屑和尘埃，可能是影响地球气候剧烈变化，进而导致地球的生物多样性发生重大变化。
图3
地球远古时代生物的几次大灭绝极有可能与气候变迁息息相关。例如人们争论不休的"恐龙灭绝谜题"，白垩纪恐龙灭绝并不是历史上第一次如此大规模的地球生物死亡，也不是最大的物种灭绝。
