De allra flesta forskare runt om i världen är överens om att vårt klimat förändras i en snabbare takt än någonsin registrerats i mänsklighetens historia på grund av vår användning av bränslen som kol och olja, så kallade fossila bränslen.

Slutsatsen vilar på grundläggande fysik känd sedan 1800-talet, när fysikaliska forskare först upptäckte att koldioxid, sedan en nyligen upptäckt gas, skulle kunna fungera som ett slags växthus, förhindrar värme som introduceras av solen från att fly tillbaka som termisk strålning ut i rymden – "växthuseffekten". Värmen som fångas av koldioxid värmer våra hav och atmosfär. Denna effekt är vad som möjliggör liv på denna planet, hålla jorden vid en levande global temperatur. Men förändringar i koncentrationerna av dessa gaser förändrar mängden värme som blir kvar här.

Koncentrationen av växthusgaser i atmosfären – mätt i miljondelar koldioxid – har ökat drastiskt sedan starten av den industriella revolutionen, på 1700-talet. När fossila bränslen förbränns för att producera el, eller för att värma och kyla byggnader, eller för att driva maskiner, koldioxid frigörs. Mänskliga utsläpp från förbränning av fossila bränslen och andra aktiviteter matar ut enorma mängder koldioxid till atmosfären - nyligen omkring 2,4 miljoner pund per sekund. Förändringarna i vårt klimat matchar i stort sett de effekter som förväntas av de ökade utsläppen av växthusgaser.

Forskare har observerat resultaten:jordens medeltemperatur har stigit med cirka 1,4 grader Fahrenheit sedan 1900, med trenden som accelererat sedan 1950. Specifika platser värms upp mycket snabbare. Tecknen på den tidiga våren finns runt omkring oss, och inte bara i år. Den globala temperaturen 2016 var den varmaste sedan 1880, när sådan journalföring började. Vi har satt rekord för den högsta globala genomsnittliga yttemperaturen tre år i rad.

Att detta globala uppvärmningsfenomen till stor del orsakas av världens användning av fossila bränslen har dokumenterats av  Intergovernmental Panel on Climate Change, som representerar vetenskapsmän från nästan alla jordens nationer, och vars resultat har officiellt godkänts av i princip alla världens nationella regeringar. Slutsatsen kommer också från andra internationella organ som World Meteorological Organization, och inom USA, från våra universitet, privata forskningsinstitutioner, och alla relevanta statliga myndigheter och rådgivande organ, inklusive NASA, National Oceanic and Atmospheric Administration, det amerikanska jordbruksdepartementet, US Geological Survey, National Academy of Sciences, och U.S. Environmental Protection Agency. EPA utsåg koldioxid som en farlig förorening, och det amerikanska rättsväsendet fastställde utnämningen.

Medan naturliga cykler länge har drivit klimatförändringar på tiotalsskalor, hundratals, tusentals, och miljoner år, den förändringstakt som vi ser idag överstiger vida allt som observerats historiskt. Eoner sedan, krokodilliknande varelser bebodde det som nu är Arktis. Bara 15, 000 år sedan, en mil is låg över det som nu är New Jersey Turnpike. Värmeböljor och torka har härjat forntida civilisationer. Vi vet allt detta eftersom forskare i årtionden har analyserat uråldriga tecken på dessa händelser låsta i iskärnor, träd ringar, grottformationer, koraller, sjöbottnar, havssediment, och andra naturliga rekord. Det är samma forskare som säger till oss att de förändringar vi ser nu främst beror på mänskliga utsläpp – inte naturliga orsaker.

Här är några fakta om naturlig förändring. De mest kraftfulla drivkrafterna för långsiktiga svängningar, från istider till varma perioder, är variationer i jordens omloppsbana, men omloppsförändringar äger rum under tiotals eller hundratusentals år; de förklarar inte de förändringar som forskare har observerat under det senaste århundradet. Solens energiproduktion varierar också - men mätt under det senaste århundradet, det har förändrats väldigt lite, så den processen förklarar ingenting heller. Partiklar som spys ut av vulkaner kan också påverka klimatet - men främst för att kyla det tillfälligt, som vi såg efter utbrottet 1991 på Filippinernas berg Pinatubo.

Ökningen av den globala temperaturen har flera effekter över hela jorden – höjning av havsnivån, ändrade nederbördsmönster, värmande hav, smältande glaciärer, ekosystemförändringar – och mycket mer.

Några viktiga delar av den moderna vetenskapen, inklusive förståelse för naturliga klimatcykler och hur mänsklig påverkan skiljer sig från dem, har gjorts vid vårt Lamont-Doherty Earth Observatory, med början på 1950-talet.

Iskärnor berättar för oss att atmosfärens koldioxidnivåer har hållit sig mellan 170 och 300 ppm under de senaste 800, 000 år, och alla förändringar tog årtusenden att ske. Men sedan omkring 1750, början av den industriella tidsåldern, nivån har stigit från 280 till mer än 400 miljondelar. Ökningen av koldioxid stämmer väl överens med kurvan för kända mänskliga utsläpp. Och dessa två kurvor matchar mycket väl med temperaturökningen. De överväldigande bevisen visar att koldioxidutsläpp är den dominerande faktorn som driver klimatförändringarna.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University (blogs.ei.columbia.edu)