我们在地球上的未来也可能是我们的过去。

在周一(2018年12月10日)发表在“美国国家科学院院刊”上的一项研究中，研究人员表明，人类正在逆转追溯至少5000万年的长期降温趋势。这只花了两个世纪。

预计到2030年，地球的气候将与上新世中期相似，在地质时期可追溯到300多万年前。在不减少温室气体排放的情况下，到2150年我们的气候可以与温暖的，主要是无冰的始新世相比，这是一个五千万年前全球特征的时代。

“如果我们从过去的角度思考未来，那么我们要去的地方就是人类社会未知的领域，”该研究的主要作者凯文伯克说，他是古生态学家约翰杰克实验室的一名研究生。威廉姆斯，威斯康星大学麦迪逊分校地理学教授。“在极快的时间框架内，我们正朝着非常戏剧性的变化迈进，在几个世纪内扭转了行星冷却趋势。”

今天地球上的所有物种都有一个在始新世和上新世幸存下来的祖先，但是我们熟悉的人类和动植物能否适应这些快速变化还有待观察。加速变化速度似乎比地球上任何生命都要快。

这项新研究以威廉姆斯及其同事于2007年首次发表的工作为基础，将未来的气候预测与20世纪初的历史气候数据进行了比较。这项新研究依赖于有关气候条件的大量数据，可以更深入地探测地球过去的地质，并扩大这些比较。

“我们可以用过去作为衡量未来的标准，这与我们一生中经历的任何事情都有所不同，”威廉姆斯说。“人们很难预测五年或十年后的世界会是什么样的。这是预测这一点的工具 - 我们如何沿着这些道路前进，并利用地球历史上的深层地质类似物来思考时间的变化“。

在始新世期间，地球的大陆更紧密地堆积在一起，全球气温平均比现在温度高23.4华氏度(13摄氏度)。恐龙最近已经灭绝，第一批哺乳动物，如祖先的鲸鱼和马，正在全球蔓延开来。北极被如今在美国南部发现的沼泽森林所占据

在上新世，北美洲和南美洲在构造上相连，气候干旱，陆桥让动物在大陆上蔓延，喜马拉雅山形成。气温比现在高3.2至6.5华氏度(1.8至3.6摄氏度)。

在这项研究中，伯克和威廉姆斯 - 以及布里斯托大学，哥伦比亚大学，利兹大学，美国宇航局戈达德空间研究所和国家大气研究中心的同事们 - 研究了未来气候预测之间的相似之处。政府间气候变化专门委员会第五次评估报告和几个地质历史时期。

其中包括早始新世，中上新世，最后间冰期(129至116万年前)，中全新世(6000年前)，前工业时代(公元1850年前)和20世纪初。

他们使用代表性浓度路径8.5(RCP8.5)，它代表了我们不减少温室气体排放的未来气候情景，以及RCP4.5，我们适度减少温室气体排放的情景，以及使用三种不同的气候模拟但成熟的模型：哈德利中心耦合模型版本3，戈达德空间研究所模型E2-R和社区气候系统模型。

虽然并非没有缺陷，但这些模型中的每一个都代表了最好的数据和最先进的技术。

在两种情景下和每种模型中，与以前的时代相比，到2030年(在RCP8.5之下)或2040年(在RCP4.5之下)，地球气候最接近中上新世。在RCP4.5的温室气体稳定情景下，气候随后在上新世中期稳定，但在RCP8.5的温室气体排放量较高的情况下，气候持续升温，直到2100年开始类似于始新世，到2150年，更广泛地实现类似始新世的条件。

模型显示这些深部地质气候首先从大陆中心出现，然后随着时间的推移向外扩展。温度上升，降水增加，冰盖融化，气候在地球两极附近变得温和。

“麦迪逊(威斯康星州)比西雅图(华盛顿)更热，即使他们处于同一纬度，”威廉姆斯解释道。“当你读到世界预计本世纪温度升高3摄氏度时，在麦迪逊，我们预计全球平均水平将增加一倍。”

该研究还表明，在RCP8.5下，“新”气候出现在全球近9%的地区。这些条件没有已知的地质或历史先例，它们集中在东亚和东南亚，澳大利亚北部和沿海美洲。

“基于观测数据，我们正在追踪排放情景的高端，但现在还为时过早，”伯克说。“我们可能介于RCP4.5和RCP8.5之间，但如果我们增加减缓气候变化的努力 - 比如转向可再生能源 - 我们可能会发现自己更接近低端市场。”

大约十年前，瑞典科学家约翰罗夫特罗姆及其同事介绍了“安全操作空间”的概念，指的是现代农业社会发展的气候条件。威廉姆斯和伯克说，通过与过去的深度比较，我们能够更好地理解划定这个空间的行星边界和阈值。

“我们越远离全新世，我们离开安全作业空间的潜力就越大，”威斯康星州说，他是威斯康星大学麦迪逊分校气候研究中心的教员。“在我工作的大约20到25年间，我们已经从预期气候变化发生到检测效果，现在，我们看到它正在造成伤害。人们正在死亡，财产受损我们看到强烈的火灾和强烈的风暴可以归因于气候变化。气候系统中有更多的能源，导致更激烈的事件。“

在他们的论文中，研究人员试图在警报和乐观之间取得平衡。一方面，地球在我们的孩子和孙子的一生中走向未知。另一方面，生活早已证明具有弹性。威廉姆斯说，在许多地方，我们正在从化石燃料转向更可持续和无碳的能源。但还有更多工作要做。

“我们已经看到地球历史上发生了重大事件 - 新物种进化，生命持续存在，物种生存。但许多物种将会消失，我们生活在这个星球上，”威廉姆斯说。“这些都是需要关注的事情，所以这项工作指出了我们如何利用我们的历史和地球的历史来了​​解今天的变化以及我们如何才能最好地适应变化。”