Podnebni modeli so matematična predstavitev odnosov med ozračjem, oceani, kopnim, ledom in Soncem. Opis teh odnosov predstavlja zelo zapleteno nalogo, zato uporabljamo modele za ocenjevanje trendov in ne posameznih dogodkov. Tako nam recimo podnebni model lahko pove, da bo pozimi mrzlo, ne more pa napovedati temperature na točno določen dan – slednje sodi pod napovedovanje vremena. Podnebni trendi predstavljajo vreme, ki je povprečeno skozi daljši čas, običajno 30 let. Trendi so pomembni, ker izločijo oziroma zabrišejo posamezne dogodke, ki so sicer lahko ekstremni, a dokaj redki.

Podnebne modele je potrebno testirati, če želimo ugotoviti ali delujejo smiselno. Ne moremo čakati 30 let, da ocenimo uspešnost modela; zato modele testiramo na podlagi vedenja o preteklosti. Če je model sposoben pravilno napovedati trend od nekega trenutka dalje v preteklosti, potem lahko pričakujemo, da bo s sprejemljivo natančnostjo napovedal, kaj se lahko zgodi v prihodnosti.

Uspešnost modelov najprej preverimo na preteklih podatkih. Modeli, ki jih uporabljamo za napoved bodočega globalnega segrevanja, lahko dokaj natančno opišejo pretekle podnebne spremembe. Če so rezultati modelov za preteklost pravilni, ni razloga za domnevo, da se bodo v prihodnosti zmotili. Testiranje modelov na podlagi obstoječih merilnih nizov kaže, da CO₂ povzroča globalno segrevanje. Modeli namreč niso zmožni simulirati preteklih razmer brez povečane koncentracije CO₂. Temperaturnega dviga v zadnjem stoletju ne more pojasniti noben drug dejavnik.

Kjer že dlje časa poganjajo modele, so se ti že izkazali z uspešnimi napovedmi. Po izbruhu ognjenika Pinatubo se je uporabnikom modelov ponudila priložnost za ocenjevanje točnosti modelov. V modele so vnesli podatke o izbruhu in ti so pravilno napovedali odziv podnebja po izbruhu (Self in sod., 1998). Prav tako so pravilno napovedali številne posledice globalnega segrevanja, ki so jih kasneje potrdili z opazovanji. Mednje sodijo močnejše segrevanje na Arktiki in na kopnem, močnejše segrevanje ponoči in ohlajanje stratosfere.

Brez pretiravanja lahko rečemo, da so podnebni modeli lahko včasih preveč zmerni v svojih napovedih. Časovni potek dviga morske gladine je eden od takšnih primerov:

Slika 1. Sprememba morska gladine. Meritve vodomernih postaj so označene z rdečo, satelitske meritve z modro. Siv pas predstavlja območje projekcij v tretjem poročilu Medvladnega odbora za podnebne sprememb. (Vir: Copenhagen Diagnosis, 2009)

Torej, modeli so pravilno simulirali problem. Dejansko se izmerjeni potek še vedno nahaja znotraj zgornjega območja modelskih napovedi. Obstajajo še drugi primeri, kjer so bili modeli bolj zmerni kot alarmistični, kar skušajo nekateri prikazati. Vsi modeli imajo omejeno natančnost, saj opisujejo kaotične sisteme. Kakorkoli, modeli se s časom izboljšujejo in skupaj z naraščajočim obsegom podatkov o dejanskem svetu (npr. satelitskimi meritvami), je možno stalno izboljševati njihove rezultate in s tem povečati moč in uporabnost modelov.

Podnebni modeli so že napovedali številne pojave, za katere imamo sedaj empirične dokaze. Podnebni modeli so torej zanesljivo orodje za spremljanje podnebnih sprememb.