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上一次全球二氧化碳水平始终保持在百万分之400或以上 四百万年前 在一个称为 上新世时代 （5.3万至2.6万年前）。世界大约有3？气候变暖，海平面比今天更高。
通过研究格陵兰岛和南极洲的冰芯，我们知道过去大气中含有多少二氧化碳。 随着压实的雪逐渐变成冰，它将空气困在气泡中，其中包含 当时的大气样本。 我们可以采样冰芯来重建过去的二氧化碳浓度，但是这一记录仅使我们退回了大约一百万年前。
在超过一百万年的时间里，我们没有任何有关古代大气成分的直接测量方法，但是我们可以使用几种方法来估算过去的二氧化碳水平。 一种方法利用被称为气孔的植物孔隙之间的关系来调节植物内外的气体交换。 这些气孔的密度是 与大气二氧化碳有关和化石植物是过去集中度的良好指标。
另一种技术是检查海床的沉积物芯。 随着死亡浮游生物和其他生物的尸体和贝壳在海底下雨，沉积物逐年堆积。 我们可以使用从死浮游生物的壳中提取的硼的同位素（化学上相同的原子，只是原子量不同）来重建海水的酸度变化。 由此我们可以算出海洋中二氧化碳的含量。
来自四百万年前的沉积物的数据表明 那时二氧化碳的浓度为400ppm.
南极海平面变化
在地球历史上较冷的时期，冰帽和冰川生长，海平面下降。 在最近的地质历史中，在大约20,000年前的最新冰河时代，海平面至少 低120米 比今天。
最近的研究表明，南极西部地区正在融化。 伊莱恩·胡德/ NSF
海平面变化是根据海洋生物壳中氧的同位素变化来计算的。 对于上新世时代， 研究 表明在较冷和较热时期之间的海平面变化约为30-40米，并且海平面高于今天。 同样在上新世期间，我们知道西南极冰盖是 小得多 全球平均气温约为3?比今天暖和。北半球高纬度地区夏季气温高达14℃？更温暖。
这似乎很多，但现代观察显示 极性放大 变暖：a 1？赤道温度升高可能会使两极温度升高 6-7℃。这是北极海冰消失的原因之一。
对新西兰和大洋洲的影响
在澳大利亚地区，没有大堡礁，但可能有 澳大利亚东北沿海的小礁。 对于新西兰来说，南极冰原的部分融化可能是最关键的时刻。
新西兰当前气候的主要特征之一是南极洲在冬季由于全球气候变暖而被切断了全球流通 温度对比 在南极洲和南大洋之间。 春季恢复流通时，新西兰将遭受强烈风暴。 在上新世中期，由于极地涡旋减弱和南极洲变暖，冬季可能会比较暴风雨，夏季明显变暖。
二氧化碳浓度达到400ppm时，将需要花费数年甚至数十年的时间才能触发西南极冰原的显着缩小。 但是最近的研究表明 西南极洲已经融化.
到2100年，由于南极洲部分融化而引起的海平面上升可能轻易超过一米或更多。实际上，如果整个南极融化，则可能 将海平面升高约3.5米。 较小的增长都会增加 低洼城市的洪水 包括奥克兰，基督城和惠灵顿。
关于作者
詹姆斯·舒尔迈斯特，教授， 坎特伯雷大学
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