지구의 기후 체계는 매우 다양한 요소들이 복잡한 관련을 가지며 기후 되먹임(Climate feedback) 작용을 하고 있다. 기후는 태양 활동의 변화 또는 지구 공전 궤도의 변화와 같은 외부 인지와 지구 내부의 환경 변화에 영향을 받는다. 그런데 인류는 아직 여기에 대해 아직 확실하고 통일된 과학적 지식을 가지고 있지 못하다. 이러한 상황에서 지구 온난화 현상에 대해 여러 주장들이 있어 왔다. 지구가 더워지고 있다는 사실 자체를 부정하는 일부 주장도 있으나 현재는 대부분의 기후학자들이 지구 온난화를 실체적 사실로 받아들이고 있다. 하지만 그 원인에 대해서는 여전히 불확실하며 기후학자들 사이에 다른 관점들이 존재한다. 


   '기후 변화에 대한 정부 간 패널(IPCC)'의 2017년 보고서에 따르면 지구의 평균 기온이 지난 100년간 약 0.84°C 상승하였다. 그 원인에 대해 지구 온난화가 인간이 만들어 내는 온실가스가 유발하는 온실 효과 때문이라는 관점이 지배적이지만 이에 동의하지 않는 기후학자들도 존재한다. 이 기후학자들을 회의론자라고 칭하는데, 이들은 지구가 더워지는 것이 자연적 요인에 의한 것이며 인위적 요인에 의한 온실 효과고다는 다른 기온 상승 유발 요인들의 작용에 의한 영향이라고 본다.


   인위적 요인에 의한 급격한 온난화를 확신하는 관점에서는 인간의 활동이 대기 중의 이산화 탄소와 같은 온산가스 농도를 증가시킨다고 보기 때문에 온실가스 감축 문제에 주목한다. 그러나 회의론자들은 이산화 탄소 농도와 지구 온난화 간에 상관관계는 있지만 인과 관계는 없다고 본다. 지구 기후 체계에 영향을 미치는 요인은 매우 다양하므로 온실 효과의 근거로 제시하고 있는 대기 중 이산화 탄소가 온실 효과에 미치는 정도는 크지 않다는 것이다. 오히려 태양으로부터 유입되는 에너지의 양이 지구 기후 현상의 출발점이 된다고 보기 때문에 지구 온난화는 자연적 요인, 즉 태양 활동 주기의 변화에 따른 영향을 크게 받는다고 본다. 이는 온실가스 배출량에 근거를 두고 지구 온난화 추세를 예측하는 기후 모델의 신뢰성을 인정하지 않는 견해이다.


  대기 중 온실가스 증가가 지구의 온도를 계속 상승시킬 것이라는 지구 온난화의 주장이 보편적 신뢰성을 확보하려면 온실가스 증가로 지구의 복사 수지가 증가하고 있다는 증거가 명확하게 제시되어야 한다. 이로 인하여 지구 온난화가 지속될 것인지의 여부를 판단하는 기준은 간단하다. 그것은 온실가스 증가가 지구의 복사 수지 변화에 어떤 영향을 미치는지에 대한 답을 얻으면 된다. 즉 온실가스 증가가 복사 수지를 증가시키는 방향으로 작용하면 지구 온난화가 점점 심화되어 갈 것이고, 온실가스 증가가 복사 수지의 변화를 가져오지 않는다면 일정 수준 이상의 지구 온난화가 이루어지지 않는다. 지구 온도가 상승하게 되면 설빙 면적이 줄어들어 반사되는 태양 에너지의 양이 줄고 흡수가 늘어남으로써 지구 온난화가 더욱 조장될 수 있는 한편, 지구가 우주로 더욱 많은 복사 에너지를 방출하여 지구 온도를 낮추는 방향으로 작용할 수도 있다.


   회의론자인 히로타 교수는 오늘날 기후 변화의 폭이 작고 계절의 순환이 안정적이라는 사실을 근거로 온실가스 증가로 일시적 온도 상승이 발생하더라도 그 효과는 태양 복사 에너지의 흡수를 증가시키는 효과보다 지구가 우주로 방출하는 에너지 양을 증가시키는 역할이 더 클 것이라고 주장한다. 슈퍼컴퓨터의 성능과 기후 모델의 비약적인 발전이 이루어지고 위성 관측이라는 최첨단의 기법이 도입된 오늘날까지도 인위적 요인에 의한 온난화를 주장하는 기후학자들은 이에 대한 분명한 반론을 제시하지 못하고 있다.


  한편 회의론자들은 지구의 기후 시스템이 인간의 활동에 의해 개조될 만큼 단순하지 않다고 본다. 기후 시스템은 매우 복잡한 요소들로 이루어져 있고 이들은 지구의 기후가 안정적으로 유지되도록 서로 협력하고 있다. 그래서 온실가스  증가라는 충격이 가해지더라도 이를 상쇄하는 메커니즘이 작동하여 다시 평행을 찾게 될 것이라고 주장한다. 이와 관련하여 두 관점의 기후학자들은 기후 되먹임 작용에 대해 서로 다른 견해를 제시한다. 예를 들어 인위적 요인에 의한 온난화를 주장하는 기후학자들은 온실가스의 증가로 기온이 상승하면 수증기의 증발이 활발하게 일어나 대기 중의 수증기 농도가 높아진다고 본다.


   이때 수증기는 이산화 탄소와 같은 온실가스이기 때문에 수증기의 증가로 지구의 온도는 더욱 높아지게 된다고 주장한다. 반면에 회의론자들은, 온실가스는 하층 대기에서 집중적으로 발생하기 때문에 대기가 불안정해져 적운형의 구름이 발달하여 상층 대기의 건조화가 유발될 것이라고 본다. 이렇게 되면 이산화 탄소로 유발된 지구 온난화 현상이 상당 부분 상쇄된다고 주장한다. 하지만 과학계가 아직 기후 되먹임 작용을 분명하게 밝히지 못하고 있기 때문에 어떤 기후학자들의 견해도 지구 온난화의 원인을 판단하고 그 진행을 예측하는 대에는 한계가 있다.


   기후 시스템의 복잡성과 온실가스 배출량 추이의 불확실성 등으로 인하여 지구 온난화로 인한 기후 변화에 정확히 답하기는 어렵다. 그렇지만 지구 환경을 지구 온난화 진행을 확인하기 위한 실험장으로 사용할 수는 없기 때문에 온실가스의 과다 배출로 파국을 향해 가고 있을 가능성이 높다는 경고에 귀를 기울일 필요가 있다.