地球已经在变暖，还是全球变暖逆转了冷却趋势？

在过去的一个世纪里，地球的平均温度迅速下降 升高约1摄氏度 （1.8 华氏度）。证据无可争议。它来自世界各地的温度计和其他传感器。

但是，工业革命之前、温度计之前、人类通过温室气体使气候变暖之前的数千年呢？ 从化石燃料中释放吸热二氧化碳?

当时，地球的温度是变暖还是变冷？

尽管科学家对最近 6000 年的了解比任何其他千禧年间隔都要多，但对这一长期全球温度趋势的研究已经取得了进展。 对比结论.

为了试图解决这一差异，我们对现有证据进行了全面的全球范围评估，包括树木年轮和海底沉积物等自然档案以及气候模型。我们的结果， 二月出版2023 年 15 日, ，提出改进气候预测的方法，以避免错过一些重要的缓慢变化的、自然发生的气候反馈。

全球变暖的背景

像我们这样研究过去气候的科学家，或者 古气候, ，查找远早于温度计和卫星之前的温度数据。

我们有两个选择：我们可以找到存储的有关过去气候的信息 在自然档案馆中, ，或者我们可以使用来模拟过去 气候模型.

有几个自然档案记录了气候随时间的变化。每年形成的年轮 树, 石笋 和 珊瑚 可用于重建过去的温度。类似的数据可以在 冰川冰 以及在发现的小贝壳中 随着时间的推移在海底积累的沉积物 或者 湖泊. 。这些可以作为基于温度计的测量的替代品或代理。

例如，树木年轮宽度的变化可以 记录温度波动. 。如果生长季节的气温太冷，那么当年形成的树木年轮就会比气温较高的年份形成的年轮更薄。

另一种温度指标是在海底沉积物中发现的，即微小海洋生物的遗骸中。 有孔虫. 。当有孔虫活着时，其化学成分 贝壳的变化取决于海洋温度. 。当它死亡时，随着时间的推移，贝壳会下沉并被其他碎片掩埋，在海底形成沉积层。然后，古气候学家可以提取沉积物核心，并对这些层中的贝壳进行化学分析，以确定其成分和年龄，有时可以追溯到几千年前。

气候模型是我们探索过去环境的另一个工具，是地球气候系统的数学表示。他们模拟大气层、生物圈和水圈之间的关系，以创造我们最好的现实复制品。

气候模型用于 研究现状, 预测未来的变化 和 重建过去. 。例如，科学家可以输入过去的温室气体浓度，我们可以从 信息存储在古代冰的微小气泡中, ，模型可以使用该信息来模拟过去的温度。现代气候数据和自然档案的详细信息用于测试其准确性。

代理数据和气候模型具有不同的优势。

代理是有形的、可测量的，并且它们通常对温度有易于理解的响应。然而，它们在世界各地或时间上的分布并不均匀。这使得重建全球连续温度变得困难。

相比之下，气候模型在空间和时间上是连续的，但尽管它们通常非常熟练，但它们永远无法捕获气候系统的每个细节。

古温度难题

在我们的 新评论论文, ，我们评估了气候理论、代理数据和模型模拟，重点关注全球温度指标。我们仔细考虑了影响气候的自然发生过程，包括长期变化 地球绕太阳的轨道, ，温室气体浓度， 火山喷发 和 太阳热能的强度.

我们还研究了重要的气候反馈，例如植被和海冰变化，这些反馈可以 影响全球温度. 。例如，有强有力的证据表明 北极海冰减少 和 更多植被覆盖 其存在时间比19世纪距今约6000年。这会使地球表面变暗，导致它吸收更多的热量。

我们的两种类型的证据对现代全球变暖之前 6000 年地球温度趋势提供了不同的答案。自然档案普遍表明，大约 6000 年前地球的平均温度比 与 19 世纪的中值相比约 0.7 C (1.3 F), ，然后逐渐冷却，直至工业革命。我们发现大多数证据都指向这个结果。

与此同时，气候模型普遍显示出轻微的变暖趋势，对应于二氧化碳的逐渐增加 发展以农业为基础的社会 之后的几千年里 冰盖消退 在北半球。

如何改进气候预报

我们的评估强调了改进气候预测的一些方法。

例如，我们发现，如果模型能够更全面地代表某些气候反馈，它们就会更强大。一 气候模型实验 包括 6,000 年前某些地区植被覆盖增加的模型能够模拟我们在代理记录中看到的全球温度峰值，这与大多数其他模型模拟不同，后者不包括这种扩大的植被覆盖。

理解并更好地整合这些和其他反馈 将会很重要 随着科学家不断提高我们预测未来变化的能力。