考慮到科學界特有的謹慎措辭，本週具有里程碑意義的政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 報告中令人震驚的陳述尤其令人擔憂。該檔案 234 位作者的首個共識是：人類燃燒化石燃料“明確”導致了氣候變化。事實上，報告中的資料重建表明，地球的平均表面溫度可能在大約 125,000 年以來 [參見“全球表面溫度變化”] 未曾如此溫暖。
最新的 IPCC 報告在描述溫室氣體排放增加的後果時毫不含糊，佐治亞理工學院的氣候科學家兼評估報告的主要作者之一 金·科布 在為記者舉辦的預釋出簡報會上指出。科布和她的合著者比以往的 IPCC 報告更肯定地得出結論，氣候變化已經導致全球各地出現極端熱浪、乾旱、強降雨和熱帶氣旋。在所有可能的研究排放情景中，氣溫都將上升至至少 2050 年，並且很可能在 2040 年之前超過 1.5 攝氏度。但是，如果到 2050 年將排放量降至淨零——意味著任何排放的溫室氣體都被從大氣中移除的量所平衡——那麼在本世紀內，升溫仍然可以限制在 1.5 攝氏度以內。
這份近 4,000 頁的檔案引用了 14,000 多項研究，是 IPCC 自 2013 年以來對氣候科學狀況的首次重大評估。報告的確定性不僅基於對地球氣候系統更好的理解，還基於對其氣候過去的調查。來自珊瑚、樹木年輪、從冰層或海洋沉積物中提取的巖芯以及其他來源的資料，使像科布這樣的古氣候研究人員能夠超越現代記錄，窺探古代世界，從而為當今的氣候科學和預測產生關鍵見解。大眾科學 與科布就古氣候資料在完善 IPCC 新報告中的作用以及為地球當前變暖提供背景的重要性進行了對話。
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[以下是訪談的編輯稿。]
為什麼審視我們的氣候過去如此重要？
鑑於儀器測量的氣候記錄通常只能追溯到 50 年前——有時可能可以追溯到 100 年或 150 年前——我們無法真正捕捉到地球氣候系統自然變率的全部廣度。我們可以利用古氣候檔案來擴充套件追溯到過去的記錄。現在，我們在世界各地的許多地點都有足夠的記錄來進行大規模平均——這種平均使我們能夠直接與當今地球上正在發生的事情進行比較。重要的是為當今事物的變化速度以及這種變化有多麼不尋常提供背景。
古氣候研究是如何應用到這份新報告中的？
自 1990 年的第一次評估以來，古氣候研究一直是每次 IPCC 評估的一部分。這裡的不同之處在於，這些證據不再被歸入單獨的章節，而是嘗試將這些證據線索整合到報告的各個方面。各個學科的氣候科學家現在都瞭解古氣候來源提供的豐富資訊。近幾十年來，該領域已經成熟，能夠提供定量資訊，這些資訊有助於當前氣候變化研究中最常見的定量分析型別。
地質記錄中是否存在與我們今天看到的氣候變化相似的先例？
看看大約 125,000 年前，即上次間冰期，是很有趣的。我們對該時期溫度升高的最佳估計約為 1 到 2 攝氏度——與我們今天所處的水平大致相同，比工業化前時期高出約 1 攝氏度。當時，氣溫升高是由地球相對於太陽的軌道變化驅動的，變暖持續了足夠長的時間（數千年），導致格陵蘭冰蓋融化，全球海平面升高了 5 到 10 米。這些數字是對我們星球在不太遙遠的地質過去所處位置以及我們長期以來隨著地球完全響應我們已經達到的變暖水平而走向何方的巨大驚歎號。
然而，地球過去的暖期都不是我們今天所見情況的恰當類比。我們現在正在進行的速率往往將當前的氣候變化與過去發生的這種量級的變化區分開來，後者發生在更長的時間尺度上，並且是由自然氣候驅動因素引起的。
本報告對一個重要的指標，即氣候敏感性，提出了新的估計。那是什麼，古氣候研究如何幫助估計它？
氣候敏感性本質上是大氣中二氧化碳單位增加所發生的變暖程度。較高的氣候敏感性意味著給定的二氧化碳增加會導致更多的變暖，反之亦然。這是未來排放影響的不確定性之一，但與過去的報告相比，本報告已顯著縮小了其範圍。
古氣候科學可以透過研究過去二氧化碳變化引起的溫度響應，並以描述地球過去氣候條件的資料為基礎，來為圍繞氣候敏感性的討論做出貢獻。
例如，我在亞利桑那大學的同事 傑西卡·蒂爾尼 努力彙編了上次冰河時期（大約 20,000 年前）的全球溫度資料庫，並用它來估算那段時間的全球降溫。我們非常瞭解二氧化碳，因此憑藉這兩個數字，她和她的合著者能夠計算出氣候敏感性的估計值。
該報告預測，即使我們成功將升溫限制在 1.5 度 C，海平面也將在 2050 年之前繼續上升。這是為什麼？
我們迄今為止烘烤到大氣中的熱量已經滲透到冰蓋內部。為了適應我們已經造成並將要造成的過量熱量，持續緩慢融化的大型冰蓋將在未來幾個世紀甚至幾千年內留下印記。
好訊息是，如果我們現在確實採取深入且持續的溫室氣體減排措施，我們將在本世紀晚些時候看到其益處，形式是海平面上升速度或幅度降低。我們希望海平面降到哪裡？我們是否希望為後代爭取儘可能多的時間來適應？這些是我們在這個十年和下一個十年面臨的問題。
現在還有哪些其他過程基本上“鎖定”在較長的時間尺度上？
總的來說，海洋影響將需要更長的時間才能逆轉。一個重要的影響是海洋酸化——海洋中儲存碳的標誌。我們已經改變了上層海洋的化學成分，深度達到 2,000 米——在某些地方几乎是其深度的一半。碳不會一下子神奇地出來；當這些高二氧化碳水暴露在地表，與二氧化碳含量較低的大氣接觸時，它就會出來。我們必須等待這種交換髮生，因為深海水必須再次被帶到地表。這將是一個相對緩慢的過程。
但這與報告的核心資訊之一併不衝突，即當我們實現淨零排放時，我們將開始看到全球變暖本身幾乎立即和明顯的穩定——如果不是逆轉的話。許多與全球表面溫度直接相關的影響，例如熱浪，可能是最早響應的影響之一。
古氣候研究如何繼續增加我們對氣候變化的理解？
回顧古氣候記錄可以幫助我們瞭解極端事件或週期的組合在最近的過去是如何演變的，以及它們可能如何響應氣候變化而發生變化。越來越明顯的是，這些方法與我們的氣候未來極其相關。我們可以求助於過去極端事件的檔案——無論是乾旱、極端降雨、熱帶氣旋——還是自然氣候週期，以更多地瞭解它們在過去幾個世紀到幾千年的自然變率。厄爾尼諾事件就是一個例子，它是熱帶太平洋發生的自然氣候週期的溫暖階段。在過去的 70 年裡，我們實際上只看到了少數——大約 10 個。但是透過研究厄爾尼諾事件的古氣候檔案，我們可以分析過去幾千年的數百個事件。就在去年，我們發表了一篇論文，記錄了近幾十年來厄爾尼諾強度與工業化前時期相比有所增加。
我們現在可以從氣候樂觀主義中汲取哪些見解？
我有點欣慰地看到，世界其他地方可以達到我在過去五到八年中已經達到的意識水平。當您必須為了日常工作而跟上科學進展時，您會即時消化它。現在感覺好像卸下了一點重擔——至少世界其他地方知道我現在在做什麼。這是一種巨大的安慰。
我希望新的意識將促使採取必要的行動，走上深入、持續減排的道路，這將限制變暖並保留在本世紀晚些時候降溫的權利。這就是我為之奮鬥的目標。