Jos hiilidioksidin vaikutus olisi jo saavuttanut kyllästyspisteen, hiilidioksidin lisäämisellä ei olisi enää vaikutusta kasvihuoneilmiön voimakkuuteen. Havainnoissa kuitenkin näkyy edelleen kasvihuoneilmiön voimistuminen ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden noustessa. Tutkimusartikkeli "Increases in greenhouse forcing inferred from the outgoing longwave radiation spectra of the Earth in 1970 and 1997" (Harries 2001) selvittää asiaa. Vuonna 1970 NASA laukaisi IRIS-satelliitin, joka mittasi säteilyä infrapuna-alueen aallonpituuksien 400 1/cm ja 1600 1/cm välillä. Vuonna 1996 Japanin avaruushallinto laukaisi IMG-satelliitin, joka teki samanlaisia mittauksia. Harries ja muut vertasivat molempien satelliittien mittaussarjoja, jotta saisivat selville muutokset maapallolta lähtevässä lämpösäteilyssä satelliittimittausten välisenä 26 vuoden aikana. Tuloksena oleva muutos lähtevässä lämpösäteilyssä nähdään kuvassa 1:

Kuva 1: Muutos lämpösäteilyn spektrissä vuodesta 1970 vuoteen 1996 kasvihuonekaasujen muutoksista johtuen. "Brightness temperature" osoittaa muutosta vastaavaa mustan kappaleen lämpötilaa (Harries 2001).

Tutkimuksessa löydettiin lähtevän säteilyn väheneminen aallonpituusalueilla, joilla kasvihuonekaasut (kuten hiilidioksidi, CO₂, ja metaani, CH₄) pidättävät lämpösäteilyä. Lähtevän säteilyn muutos hiilidioksidin aallonpituusalueilla oli sopusoinnussa teorioiden ennusteiden kanssa. Tutkimusartikkelin johtopäätöksissä puhuttiinkin "suorista kokeellisista todisteista maapallon kasvihuoneilmiön merkitsevän voimistumisen puolesta".

Myöhemmissä, viimeisimpiä satelliittimittauksia käyttävissä tutkimuksissa tämä tulos on saanut vahvistuksen. Griggs ja Harries (2004) vertasivat vuosien 1970 ja 1997 spektrien lisäksi myös spektriä vuonna 2003 laukaistusta NASAn AIRS-satelliitista. Chen ja muut (2007) ulottivat vertailun vuoteen 2006 käyttäen lisäksi vuonna 2004 laukaistun AURA-satelliitin mittauksia. Molemmissa tutkimuksissa havaitut muutokset hiilidioksidin aallonpituusalueella olivat odotetun suuruisia. Meillä on siis empiirisiä todisteita siitä, että hiilidioksidin lisäys estää lämpösäteilyä karkaamasta avaruuteen.

Maapallolle tulevan lämpösäteilyn mittauksia

Mitä lämpösäteilylle tapahtuu sen jälkeen, kun kasvihuonekaasut ovat pidättäneet sen? Kasvihuonekaasut päästävät pidättämänsä lämpösäteilyn pois säteilemällä sen kaikkiin suuntiin. Osa säteilystä palaa takaisin maapallon pinnalle. On siis odotettavissa, että maapallon pinnalle tuleva lämpösäteily lisääntyy ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyessä.

Philiponan ja muiden (2004) mittauksien mukaan juuri näin tapahtuu - maapallon pinnalle tuleva lämpösäteily lisääntyy voimistuvan kasvihuoneilmiön johdosta. Evans & Puckrin (2006) veivät tämän analyysin vielä pitemmälle. Analysoimalla tarkkoja spektrimittauksia maapallon pinnalle tulevan lämpösäteilyn kasvaminen voidaan jakaa määrällisesti eri kasvihuonekaasujen aiheuttamaksi. Saamiensa tuloksien perusteella tutkimusartikkelin kirjoittajat totesivat, että "tämän kokeellisen mittausaineiston pitäisi lopettaa skeptikkojen argumentti siitä, ettei ole kokeellista todistusaineistoa kasvihuonekaasujen lisäyksen yhteydelle ilmaston lämpenemiseen."

Meillä on siis monia eri kokeellisia todisteita hiilidioksidin voimistuneelle kasvihuoneilmiölle. Satelliittimittaukset vahvistavat sen, että vähemmän lämpösäteilyä karkaa avaruuteen. Maapallon pinnalta tehdyissä mittauksissa taas näkyy kasvava määrä lämpösäteilyä palaamassa maapallon pinnalle hiilidioksidin aallonpituuksilla. Tämän energian epätasapainon tuloksena on tietysti lämmön kerääntyminen viimeisen 40 vuoden aikana.