是地球已经升温 还是全球变暖扭转了长期变冷趋势

在过去的一个世纪里，地球的平均温度迅速上升了约1摄氏度(1.8华氏度)。证据很难反驳。它来自世界各地的温度计和其他传感器。

但是，在工业革命之前，在温度计之前，在人类通过从化石燃料中释放吸热二氧化碳来加热气候之前的几千年呢?

当时，地球的温度是变暖还是变冷?

尽管科学家们对最近6年的了解比任何其他几千年间隔都多，但对这种长期全球温度趋势的研究得出了相反的结论。

为了解决差异，我们对现有证据进行了全面的全球评估，包括树木年轮和海底沉积物等自然档案以及气候模型。我们的研究结果于 15 年 2023 月 <> 日发布，提出了改进气候预测的方法，以避免错过一些重要的缓慢移动、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或古气候的科学家，寻找远在温度计和卫星之前很久的温度数据。

我们有两种选择：我们可以在自然档案中找到有关过去气候的信息，或者我们可以使用气候模型模拟过去。

有几个自然档案记录了气候随时间的变化。树木，石笋和珊瑚每年形成的年轮可用于重建过去的温度。类似的数据可以在冰川冰和沉积物中发现的微小贝壳中找到，这些沉积物随着时间的推移在海洋或湖泊底部堆积。这些用作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。如果生长季节的温度太冷，当年形成的树木年轮比温度较高的一年的年轮更薄。

另一种温度代理是在海底沉积物中发现的，在称为有孔虫的微小海洋生物的遗骸中。当有孔虫活着时，其壳的化学成分会根据海洋的温度而变化。当它死亡时，贝壳会随着时间的推移下沉并被其他碎片掩埋，在海底形成沉积物层。然后，古气候学家可以提取沉积物岩心，并对这些层中的贝壳进行化学分析，以确定它们的组成和年龄，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。它们模拟了大气、生物圈和水圈之间的关系，以创造我们现实的最佳复制品。

气候模型用于研究当前条件，预测未来变化并重建过去。例如，科学家可以输入过去的温室气体浓度，我们从古代冰中存储在微小气泡中的信息中知道，模型可以使用这些信息来模拟过去的温度。现代气候数据和自然档案中的细节被用来测试其准确性。

代用数据和气候模型具有不同的优势。

代理是有形的和可测量的，它们通常对温度具有很好的理解响应。然而，它们在世界各地或随着时间的推移并不均匀分布。这使得重建全局连续温度变得困难。

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，但它们永远不会捕捉到气候系统的每一个细节。

古温度难题

在我们的新评论论文中，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，包括地球围绕太阳轨道的长期变化、温室气体浓度、火山爆发和太阳热能的强度。

我们还研究了可能影响全球温度的重要气候反馈，例如植被和海冰变化。例如，有强有力的证据表明，与6世纪相比，大约000年前的北极海冰和植被覆盖更多。这将使地球表面变暗，导致它吸收更多的热量。

我们的两种证据对现代全球变暖前6年的地球温度趋势提供了不同的答案。自然档案普遍显示，大约000年前地球的平均温度比6世纪的中位数高出约000.0摄氏度(7.1华氏度)，然后逐渐冷却，直到工业革命。我们发现大多数证据都指向这一结果。

同时，气候模型通常显示出轻微的变暖趋势，对应于在北半球冰盖消退后的几千年中，随着以农业为基础的社会的发展，二氧化碳逐渐增加。

如何改进气候预测

我们的评估强调了一些改善气候预测的方法。

例如，我们发现，如果模型更充分地代表某些气候反馈，它们会更强大。6年前，一项气候模型实验包括一些地区植被覆盖的增加，它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。

随着科学家不断提高我们预测未来变化的能力，理解并更好地整合这些反馈和其他反馈将非常重要。

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