A partir des profils représentés à la Figure 6-1, et en supposant que les émissions de gaz autres que le CO₂ suivent le scénario A1B du RSSE jusqu’en 2100 et restent constantes par la suite, on estime que les réductions d’émissions qui stabiliseraient définitivement la concentration atmosphérique de CO₂ à moins de 1 000 ppm, limiteraient l’augmentation de la température moyenne mondiale à 3,5°C ou moins d’ici 2100. Selon les estimations, la température moyenne mondiale à la surface devrait augmenter de 1,2 à 3,5°C d’ici 2100 pour des profils qui devraient stabiliser la concentration de CO₂ à des niveaux entre 450 et 1 000 ppm. Par conséquent, même si tous les profils de stabilisation des concentrations de CO₂ analysés pouvaient empêcher que soient atteintes au cours du XXIe siècle la plupart des valeurs supérieures de réchauffement prévues par le RSSE (1,4 à 5,8°C d’ici 2100), il convient de noter que, pour la plupart des profils, l’augmentation des concentrations de CO₂ devrait se poursuivre au-delà de 2100. En raison de l’inertie océanique importante (voir Question 5), on prévoit la poursuite de l’augmentation des températures, même après stabilisation du CO₂ et des autres gaz à effet de serre, bien que cette augmentation soit plus lente que prévue pour la période avant la stabilisation et qu’elle diminue avec le temps. L’augmentation de la température à l’équilibre prendrait des siècles et se situe entre 1,5 et 3,9°C au-dessus des niveaux de 1990 pour une stabilisation à 450 ppm, et entre 3,5 et 8,7°C au-dessus des niveaux de 1990 pour une stabilisation à 1 000 ppm⁸. De plus, dans le cas d’un objectif de stabilisation de température spécifique, il existe de nombreuses incertitudes à propos du niveau de stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre (voir Figure 6-2). Le niveau de stabilisation des concentrations de CO₂ nécessaire pour un objectif de température donné dépend également des niveaux des autres gaz. Les résultats du seul modèle climatique d’ensemble utilisé pour analyser les effets régionaux de la stabilisation des concentrations de CO₂ indiquent que les variations des températures moyennes à l’échelle régionale devraient être semblables en ce qui concerne leur distribution géographique, mais que leur ampleur serait différente de celle prévue pour un scénario de référence avec une augmentation annuelle de 1 % des émissions de CO₂ émissions à partir de 19909.

Différents chemins temporels d’émissions conduisant à un niveau commun pour la stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre donnent différents chemins temporels de variations de température. Pour des niveaux de stabilisation du CO₂ de 450, 550, 650, et 750 ppm, deux ensembles de chemins temporels d’émissions ont été analysés dans des rapports du GIEC précédents et sont intitulés profils S et WRE¹⁰. Les profils WRE permettent des émissions plus importantes pendant les premières décennies que les profils S, mais exigent ensuite des émissions moins importantes pendant les décennies ultérieures pour atteindre un niveau de stabilisation spécifique. Ces réductions différées des profils WRE devraient contribuer à diminuer les coûts d’atténuation (voir Question 7) mais, initialement, le réchauffement serait plus rapide. La différence entre les températures prévues pour les deux types de chemins est de 0,2ºC ou moins en 2050, lorsque la différence est la plus marquée. Au-delà de 2100, il y a convergence des variations de température des profils WRE et S. Les températures prévues pour les profils S et WRE sont comparées à la Figure 6-1c.

Le niveau de la mer et les inlandsis devraient continuer de réagir au réchauffement pendant des siècles après la stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre (voir Question 5). L’élévation prévue du niveau de la mer due à la dilatation thermique à l’équilibre est de l’ordre de 0,5 à 2 m pour une augmentation de la concentration de CO₂ du niveau préindustriel de 280 à 560 ppm, et de 1 à 4 m pour une augmentation de la concentration de CO₂ de 280 à 1 120 ppm. L’élévation observée au cours du XXe siècle a été de 0,1 à 0,2 m. L’élévation prévue serait plus importante si l’on tient compte des effets des concentrations d’autres gaz à effet de serre. D’autres facteurs contribuent à l’élévation du niveau de la mer sur des échelles temporelles allant des siècles à des millénaires (voir Question 5). Les modèles évalués dans le projet TRE prévoient une élévation du niveau de la mer de plusieurs mètres en raison de la fonte des inlandsis polaires (voir Question 4) et de la glace terrestre, même pour des niveaux de stabilisation de 550 ppm équivalent-CO₂.