過去の気温変化
一般に温度計による直接的な観察は1850年頃から始まったとされ、これ以来、地表面付近の準地球規模の気温の信頼できる記録が得られるようになった。それ以前にも温度計で計測された気温の記録が存在するが、温度計の普及率と規格化の問題があり、信頼度は低い。
19世紀、20世紀初頭の観測範囲は非常に少ないが、現在では気象予報に用いられるため世界中の様々な地域の気象学的な情報が得られる(例:)。気温の変化は規模や地域で異なるため、異なった様々な箇所からのデータを合わせて、地球規模での平均的な変化を見積もることになる。
これらのデータから、19世紀後半以降、1910年から1945年、1976年から2000年の間にかけて大規模な温暖化が起こったことがわかっている。現在、地球温暖化が問題となっているが、その原因が自然のものか人間活動によるものかが重要な問題となっている。
温度計を使った地表面の気温データが得られるようになったのと同様に、船上でも海水温が計測されるようになった。これらのデータでも、1860年以来の陸上の観測地点で認められた温暖化と同様の傾向が見られたにも示されている。
これらの観測地点から得られたデータから、平均の地球表層の気温は20世紀の間に0.6±0.2 °C上昇したことを示す。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)では「もっとも信頼できる見積もりによると、地球表層気温変化は19世紀後半以降に0.6 °Cの上昇、95 %信頼区間で0.
自然から得られる定量的な手法(年輪など)の他に、人類の記録した歴史文献にも気候変化を示す記録がある。間接的で非定量的な場合が多いが、テムズ川の霧の状態、農産物の収穫具合、春の花の開花時期、雨や雪の異常降雪・降雨、洪水や旱魃についての記録等があり、これらも歴史時代の気温を検証する際に有用である。しかし、一般には自然から得られる手法に比べて定性的な面で利用される。
最近の研究では、紀元前2200年から2100年の間にチベットからアイスランドにかけて起きた急激で短期間の気候変化が、世界的な出来事であったということが示された。この出来事は、寒冷化と乾燥化を起こし、エジプト古王国の滅亡の主な原因とされている()。