Một tập con của các mô hình khí hậu thêm các yếu tố xã hội vào một mô hình khí hậu tự nhiên đơn giản. Các mô hình này mô phỏng cách thức mà dân số, tăng trưởng kinh tế, sử dụng năng lượng tác động và tương tác với khí hậu tự nhiên. Với thông tin này, chúng có thể tạo ra những kịch bản mô tả biến động của khí thải nhà kính trong tương lai. Đầu ra này sau đó được dùng làm đầu vào cho mô hình khí hậu tự nhiên để tạo ra dự báo biến đổi khí hậu. Trong một số kịch bản, lượng khí thải tiếp tục tăng xuyên suốt thế kỷ còn số khác thì nhận định giảm. Các nguồn nhiên liệu hóa thạch quá phong phú khiến không thể trông chờ vào việc thiếu hụt chúng sẽ giúp hạn chế khí thải carbon trong thế kỷ 21. Các kịch bản phát thải có thể được kết hợp với việc lập mô hình chu kỳ carbon nhằm dự đoán nồng độ khí nhà kính thay đổi thế nào trong tương lai. Theo những mô hình kết hợp này thì đến năm 2100 nồng độ CO2 khí quyển có thể thấp đến 380 hoặc cao đến 1400 ppm, tùy vào kịch bản kinh tế xã hội và kịch bản giảm thiểu.Quỹ khí thải carbon còn dư được xác định bằng cách lập mô hình chu kỳ carbon và độ nhạy cảm của khí hậu với khí nhà kính. Theo IPCC, ấm lên toàn cầu có 2/3 cơ hội được giữ dưới ngưỡng 1,5 °C (2,7 °F) nếu sau năm 2018 lượng khí thải không vượt quá 420 hoặc 570 giga-tấn CO2, tùy vào nhiệt độ toàn cầu được xác định chính xác như thế nào. Con số này tương đương 10 đến 13 năm phát thải hiện tại. Có những sự không chắc chắn về quỹ carbon, ví dụ lượng CO2 có thể bớt đi 100 giga-tấn do sự giải phóng methane từ đất ngập nước và tầng băng giá vĩnh cửu.
Một tập con của các mô hình khí hậu thêm các yếu tố xã hội vào một mô hình khí hậu tự nhiên đơn giản. Các nguồn nhiên liệu hóa thạch quá phong phú khiến không thể trông chờ vào việc thiếu hụt chúng sẽ giúp hạn chế khí thải carbon trong thế kỷ 21.