近日，臺風“康妮”“銀杏”肆虐我國東南沿海地區，氣溫驟降、暴雨傾瀉、狂風呼嘯，讓南方正在享受溫和氣候的人們，瞬間進入了另一個氣候環境。極端天氣的頻繁發生讓人們不禁要問，氣候如此大幅起伏，會給我們帶來怎樣的影響？歷史上的地球氣候也是如此跌宕起伏、變幻莫測嗎？
歷史上氣候變化劇烈是常態
冷熱交替和氣溫波動是氣候變化最基本的特征。在地球46億年的歷史中，氣候始終處于變化之中。
那么，地球歷史上的氣候溫度變幅究竟是怎樣一種狀態，科學家曾基于計算機模擬，界定顯生宙期間（看得見生物的年代）溫度重建的范圍約為14℃至26℃。近期，美國史密森學會和亞利桑那大學科學家在國際期刊《科學》發表了一項重要研究成果，再次深化了前人的研究結論。
此項研究將地質記錄的數據與氣候模型相結合，展示了從距今4.85億年前到2024年的溫度波動的詳細時間線，為我們理解遠古氣候提供數據支撐。在這張最新的氣候溫度曲線表中，地球這段歷史期間的平均溫度在最低點時降至約11℃，而在最熱點時則飆升至約36℃，說明地球在顯生宙期間的溫度變化遠比我們之前認識的要劇烈得多。
二氧化碳是氣候變化的關鍵因素
顯生宙是氣候劇烈變化的時期，也是生物多樣性快速發展的時期，奧陶紀無脊椎動物大發展、志留-泥盆紀生物登陸浪潮、石炭-二疊紀兩棲動物興盛、中生代爬行動物和新生代哺乳動物的海陸空全面大發展，無不在此期間呈現了一幕幕壯闊的進化浪潮。同時，在顯生宙時期還上演了生物大輻射和生物大滅絕。這些重要的進化事件都與氣候劇烈波動有著密切關聯。
這項新研究顯示了顯生宙期間氣候冷熱的反復交替和氣溫幅度的顯著震蕩，也進一步說明二者是生物進化的強大驅動力?？v觀地球歷史，多細胞生物生命史的大部分時間都處在比現在要溫暖得多的氣候時期。
研究團隊通過對多種不同來源、類型的數據進行整合和分析，生成了地質時期更準確和可靠的氣象數據，即“數據同化”模型。從研究結果來看，二氧化碳是整個地質時期全球溫度變化的主要控制因素：當二氧化碳含量低時，溫度就低；當二氧化碳含量高時，溫度就會變高。
當前地球升溫速度超過以往
研究結果也顯示了地球的氣候變化與二氧化碳的含量在數億年的時間尺度上保持了相對一致性，這為揭示地球的歷史變遷，以及當前的氣候變化提供了至關重要的歷史背景。目前地球的地表平均溫度為15℃，比顯生宙期間的大多數時期都要低。
然而，由于人類活動導致的溫室氣體排放，地球正在迅速變暖。相比工業化前時期，當前全球平均地表氣溫已上升1.09℃，溫室氣體濃度也處歷史最高。這種變化速度甚至超過了顯生宙時期最快的升溫事件。
近期，中國科學院院士秦大河在研究報告中也提到，相比氣候平均狀態，極地區域的升溫更加顯著，達到2℃至3℃。這種快速的氣候變化對世界各地的物種和全球的生態系統構成了威脅，更加劇了海平面的急劇上升。對于地球如此的升溫狀況，我們要高度關注和密切觀察。
顯然，追溯地球氣候史的深遠軌跡，讓我們更全面地理解地球長期氣候變化，更準確地把握地球生物對溫室效應的反應，從過去窺見未來，優化人類對未來氣候變化的預測。
（作者馮偉民系中國科學院南京地質古生物研究所研究員、南京古生物博物館名譽館長）
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