“現(xiàn)在是認識過去的鑰匙（The present is the key to the past）”是地質學鼻祖——萊伊爾均變論的重要結論之一。而過去同樣是預測未來的一把鑰匙，至少從氣候演化而言，越來越多的科學家認識到古氣候研究對于全球變化的重要性。最近，Science雜志上刊登了一篇綜述性論文，便系統(tǒng)性地總結了過去氣候變化對于科學應對未來氣候變化的重要性。

圖1 地質學重要論著——《地質學原理》

來自美國亞麗桑拉大學的Jessica Tierney副教授及其他研究者強調了地質歷史時期的氣候變化記錄對于現(xiàn)今氣候模擬和反演十分重要。相對而言，與歷史時期的氣候記錄僅僅只有百年尺度的變化相比，地質歷史時期古氣候研究能夠極大地拓寬氣候記錄的空間和時間尺度。前人在開展氣候模擬的研究中，主要依托于歷史時期氣候記錄和多種監(jiān)測數(shù)據(jù)，盡管這些研究成果在歷史時期的模擬結果較好，但是在地質歷史時期對比分析中往往不盡如人意。

而在如此漫長的地質歷史時期，地球經歷了多次大規(guī)模的氣候變化，如：白堊紀中期的大暖期和晚更新世的末次間冰期等，這些變化為我們現(xiàn)今對氣候演變的研究和預測提供了參考資料（圖2）。?研究者認為，古氣候變化能夠有效評估、修正并完善現(xiàn)有氣候模式，幫助我們減少氣候模型中的不確定性因素。

圖2?距今1億年以來的氣候變化歷史及2020年不同情境預測情況

?研究者指出?氣候模式提供的是溫度、風速、降雨等氣象數(shù)據(jù)直接的模擬結果，但是古氣候信息是間接的，主要通過一些物理（如：粒度）、化學（如：元素）和生物（如：孢粉）等指標里反映古氣候的基本情況。那么，如何在古氣候數(shù)據(jù)和氣候模型之間建立聯(lián)系就顯得至關重要（圖3）。據(jù)此，作者認為需要充分考慮3各因素：①選擇合適的化學示蹤方法；②完善指標確切的解釋含義；③整合古氣候記錄與模型數(shù)據(jù)的分析方法。

圖3?基于古氣候指標優(yōu)化后末次間冰期的海表面溫度、地面溫度及降雨情況

將今論古，以古推今，相信隨著科學技術的不斷發(fā)展，地質學在重大科學問題上將會越來越重要。在古氣候重建與氣候模型的共同約束下，氣候變化研究將會越來越精確，希望我們人類也將更加科學從容地應對未來。

上述研究成果發(fā)表在最新一期的Science上，詳情請點擊下方閱讀原文，查閱文章。

參考資料：

1.Jessica E. Tierney,et al.?Past climates inform our future.?Science, 2020 DOI: 10.1126/science.aay3701