不知道大家是不是有看過，在電影「明天過後」的開頭，男主角到南極鑽採一根根的冰芯（Ice cores），作為研究氣候的資料。雖然目前冰芯的資料，最多仍只能回溯到大約八十萬年前的地球氣候紀錄。但科學家藉由冰芯所解讀出來的豐富資料，卻是目前古氣候研究最棒的材料了！
圖一 鑽採自格陵蘭的GISP2冰芯剖面。（資料來源：http://www.globalwarmingart.com）
冰芯是從冰原上所鑽採出的一根「冰棒」，如果我們可以選擇到一個終年不會融化的冰原，每年降雪所形成的冰就會持續累積，相當於非常高解析度的連續記錄。因此目前全世界最棒的冰芯紀錄，多是來自於格陵蘭（GISP）以及南極（Vostok, EPICA）。
但是冰雪裡面可以有些甚麼氣候的紀錄呢？我們知道冰是由H2O所組成，利用氧同位素含量可以推算全球冰原體積，再進一步推算氣溫的方法我們先前提到過，和藉由深海沈積物中浮游生物化石的分析是類似的。不同的是H2O中的氫同位素一樣也可以用來推算地球過去的氣溫。因此冰芯當中，擁有了更多關於過去氣溫的資訊。
除了氣溫之外，冰芯裡面還擁有了更珍貴的記錄是—氣泡，而且是「古代」的氣泡！這些當年因為降雪時所形成的氣泡，冰封住了當時的大氣，然後被保存在冰層之中。所以藉由分析這些氣泡中的大氣組成，我們可以知道過去地球大氣裡各種氣體的含量變化，其中和氣候最息息相關的氣體，當然就是二氧化碳了。
圖二就是根據南極Vostok冰芯記錄所繪製出過去四十萬年來的二氧化碳及氣溫變化。從圖上我們可以很清楚地看到，在過去四十萬年來，地球的氣溫有過好幾次的高低變化，而二氧化碳變化則是和氣溫變化非常地一致。雖然氣溫的變化不一定全部都是由二氧化碳含量所控制的，但是兩者之間「亦步亦趨」的消長，卻讓我們很難否認它們之間的關係。
圖二 根據南極Vostok冰芯紀錄所顯示地球過去四十萬年來：氣溫（藍線）、大氣中二氧化碳含量（綠線）、懸浮粒子（紅線）含量的變化。（當地球氣溫較低時，因氣候較乾燥，因此空氣中的懸浮粒子（灰塵）含量會較多。）
另外一個需要注意的地方是，過去四十萬年來，地球上二氧化碳在大氣中的含量，都不曾超過300 ppmv（1 ppmv表示大氣體積的百萬分之一），但是今天大氣中所含的二氧化碳含量，卻已經超過380 ppmv了！如果過去的歷史上二氧化碳和氣溫的關係看來，這樣的二氧化碳含量，對應到氣溫應該要比今天高8~10℃之譜。
那麼究竟最近的地球氣候是甚麼狀況呢？欲知後事如何，且待下回分解啦～