На протяжении своей ~ 4,5 миллиарда лет истории Земля переживала периоды потепления и похолодания. Тем не менее, нынешнее резкое повышение глобальных температур находится далеко за пределами циклических норм Земли, и доказательства глобального изменения климата, вызванного деятельностью человека, убедительны. Палеоклиматология, изучающая древние климатические условия, предоставляет множество доказательств глобального изменения климата, вызванного деятельностью человека, путем сравнения недавних условий с теми, что были в прошлом.
Только за последние 650 000 лет произошло семь циклов наступления и отступления ледников. Более 11000 лет назад последний ледниковый период внезапно закончился – знаменуя начало нашей современной климатической эры, геологической эпохи голоцена. Большинство исторических изменений климата связаны с небольшими колебаниями орбиты Земли, которые изменили количество солнечного излучения, получаемого Землей.
Палеоклиматология – это изучение климатических условий, а также их причин и следствий в геологическом прошлом Земли. Палеоклиматологи используют различные научные методы, чтобы смоделировать прошлые условия климата и атмосферной системы Земли.
Образцы керна льда, взятые из толстых горных ледников и полярных ледяных щитов, могут раскрыть информацию о глобальном изменении климата. Сезонные паузы в накоплении льда могут привести к появлению видимых слоев в кернах льда. Эти слои можно использовать для построения хронологии, причем самые низкие уровни являются самыми старыми. Затем исследователи могут проанализировать свойства льда и материала, заключенного внутри него (например, пузырьки воздуха и соотношение изотопов кислорода и водорода), чтобы восстановить древний климат Земли. Европейский проект по исследованию ледяных кернов в Антарктиде проанализировал вулканический пепел, захваченный ледяными кернами из Антарктиды, чтобы предоставить подробные сведения о вулканической истории голоцена. Эта запись выявила 96 извержений в течение голоцена, из которых 33 произошли в течение последних 2000 лет.
Ученые также могут изучать прошлый климат, исследуя годичные кольца деревьев – область, называемую дендроклиматологией. По сути, годичные кольца шире при благоприятных условиях и уже в суровые времена. Годичные кольца можно точно датировать, сопоставив кольца от образца к образцу – даже образцы из археологических раскопок. Хотя дендроклиматология имеет ограничения, годичные кольца деревьев являются полезными индикаторами климата, которые можно использовать для создания климатических записей с высоким разрешением для определенных географических регионов.
