科学家是如何重构过去数万年的气温呢？

随著雪在两极地区一年复一年的累积，表面的积雪会渐渐被新降下的雪所掩盖，并压成固态的冰，故此冰盖底层的冰较表面的古老。从格陵兰和南极冰盖中钻探出来的冰芯内，有能够估计过去地球气温的替代数据。

自然存在的氧(O)主要有两种(化学上称为同位素)，一是有八颗质子和八颗中子的O¹⁶，另一是有八颗质子和十颗中子的O¹⁸。O¹⁶的重量比O¹⁸轻且较常见，两种氧同位素都能与两颗氢原子合成水分子(H₂O)。O¹⁸与O¹⁶的比例在温暖气候时段会较高，因为有更多的能量去蒸发含O¹⁸较重的水份子，它们随著大气环流抵达极区并凝结成雪降下。在较冷的气候里，会有较少含较重O¹⁸的水份子能被蒸发，其中很多会在抵达极区前便凝结成雨或雪降下，能够抵达极区的就更少了。因此，科学家从冰芯内的O¹⁸与O¹⁶的比例便可大约知道地球过去的气温情况。

有很多方法为冰芯定年。最直接的方法是数算O¹⁸与O¹⁶比例的年际变化(在夏季时稍高而在冬季较低）。另一个有用的方法是从其他气候记录中(例如树木年轮和沉积记录等)，辨认出一些特别的事件(例如火山爆发)，利用这些事件以校正冰芯记录的时间尺度，从而重建出过去数万年的气温时间序列。

参考

Petit, J.R., D. Raynaud, C. Lorius, J. Jouzel, G. Delaygue, N.I. Barkov, and V.M. Kotlyakov. 2000: Historical isotopic temperature record from the Vostok ice core. In Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., U.S.A. doi: 10.3334/CDIAC/cli.006

Australian Antarctic Division, Ice Cores
https://www.antarctica.gov.au/about-antarctica/weather-and-climate/climate-change/ice-cores/