على مدار تاريخها البالغ ٤,٥ مليار سنة تقريباً ، شهدت الأرض فترات من الاحترار والبرودة. ومع ذلك ، فإن الزيادة الكبيرة الحالية في درجات الحرارة العالمية هي خارج نطاق القواعد الدورية للأرض ، وهو دليل مقنع على تغير المناخ العالمي الذي يسببه الإنسان. علم المناخ القديم ، وهو دراسة الظروف المناخية القديمة ، يقدم دليلاً وافراً على تغير المناخ العالمي الذي يسببه الإنسان من خلال مقارنة الظروف الحديثة بظروف الماضي.
في الـ ٦٥٠٠٠٠ سنة الماضية وحدها ، كانت هناك سبع دورات من تقدم وتراجع الأنهار الجليدية. منذ أكثر من ١١٠٠٠ عام ، انتهت أحدث العصر الجليدي فجأة – إيذانا ببداية عصر مناخنا الحديث ، عصر الهولوسين الجيولوجي. ترتبط معظم التغيرات المناخية التاريخية بتغيرات صغيرة في مدار الأرض والتي غيرت كمية الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض.
علم المناخ القديم هو دراسة الظروف المناخية وأسبابها وآثارها في جميع أنحاء الماضي الجيولوجي للأرض. يستخدم علماء المناخ القديم مجموعة متنوعة من الأساليب العلمية لاستنتاج الظروف السابقة لمناخ الأرض ونظام الغلاف الجوي.
يمكن أن تكشف العينات الجليدية المأخوذة من الأنهار الجليدية الجبلية الكثيفة والصفائح الجليدية القطبية عن معلومات حول تغير المناخ العالمي. يمكن أن تؤدي فترات التوقف الموسمية في تراكم الجليد إلى ظهور طبقات يمكن ملاحظتها في قلب الجليد. يمكن استخدام هذه الطبقات لإنشاء تسلسل زمني ، مع كون الطبقات الدنيا هي الأقدم. يمكن للباحثين بعد ذلك تحليل خصائص الجليد والمواد المحبوسة بداخله (على سبيل المثال ، فقاعات الهواء ونسب الأكسجين ونظائر الهيدروجين) لإعادة بناء مناخ الأرض القديم. حلل المشروع الأوروبي للتنقيب الجليدي في القارة القطبية الجنوبية ، الرماد البركاني المحاصر في قلب الجليد من القارة القطبية الجنوبية ، لتوفير سجل مفصل لتاريخ بركان الهولوسين. كشف هذا السجل عن ٩٦ انفجاراً خلال الهولوسين ، مع حدوث ٣٣ من تلك الانفجارات خلال الألفين سنة الماضية.
يمكن للعلماء أيضاً دراسة المناخ الماضي من خلال فحص حلقات الأشجار السنوية _ وهو مجال يسمى علم المناخ الشجري. في الأساس ، تكون حلقات الأشجار أوسع في ظل الظروف المواتية وأضيق في الأوقات الصعبة. يمكن تأريخ حلقات الشجرة بدقة عن طريق مطابقة الحلقات من عينة إلى عينة _ و حتى عينات من الحفريات الأثرية. على الرغم من وجود قيود على علم المناخ الشجري ، فإن حلقات الأشجار هي وكيل مناخي مفيد يمكن استخدامه لإنشاء سجلات مناخية عالية الدقة لمواقع جغرافية محددة.
