地球形成至今46亿年，在这漫长的历史中，绝大部分时期地球气温都相对较高，呈现出周期性变化。地质学将地球上较为温暖的气候时期称为温室期，温室期气温总体较高，地球表面没有冰川或冰盖覆盖，而与之相对的，则是冰室期，又称大冰期。地球处于大冰期时，地球表面温度很低，被大量冰雪覆盖，南北极地区和格陵兰岛附近的冰川正是第四纪大冰期的产物。
第四纪大冰期
第四纪大冰期，又被称为晚新生代大冰期。人类活动就出现在这一历史时期。当地球进入大冰期时，地球气温变冷是长期趋势。据古气象学家的研究，在1亿年以前，太平洋的温度接近15摄氏度。
随着第四纪大冰期的开始，气温开始逐渐下降，在距今1000万年左右的中新世，北半球气温经历了一次急剧下降，全球气温再次骤降，北极即格陵兰附近的冰川形成。此后，经过数次气候周期的变化，地球气温不断缓慢下降，在大约200万年左右，太平洋水温逐渐冷却到了今天的2摄氏度左右。
针对地球大冰期形成的研究，科学界还处于争议阶段。可以明确的是，地球正处于一个温度相对适宜的间冰期中。地质学上历史时期的划分，常常是以百年为单位的，如果把大冰期中的观察时间缩短到十万年，大冰期本身也存在着短暂的冰期和间冰期的相互交替。
在第四纪大冰期一个相对温暖的间冰期，人类开启了文明时代。此次间冰期比起约1.8万年前的第四纪大冰期最盛时期，地球表面温度已经提高了不少。
在古气候学的研究中，最近的10亿年内，类似的大冰期至少出现过三次。当大冰期结束时，地球上的生命会经历温度和气候的剧变，历史上许多生物因此灭绝，这被称为生物大灭绝事件。
大冰期下的温室效应
然而，在地球历史上，大冰期气候下出现全球变暖并不常见。在距今3亿年左右的一次大冰期中，出现了二氧化碳浓度升高导致的全球变暖现象。这或许可以为未来气候发展提供历史参考。
在这一次全球变暖期间，冰川融化，地球表面对阳光的反照率降低了，随之而来的是气温进一步升高，导致北半球洋流发生巨大变化，海洋内部氧气含量下降。同时，冰川消融导致大量地表磷等无机盐流入海洋，造成低级藻类大量繁殖，消耗了海水中的溶解氧。这使得海洋生态环境发生剧变，大量生物就此灭绝。
相比地球漫长的历史而言，生物的生命不过须臾，因此在地球历史上的所有时期中，板块运动和天体运动对气候的影响都远比生物活动要重要得多。相比之下，针对生物活动对气候的影响研究起步较晚。
在二十世纪，全球气象学家也曾就人类活动带来的全球变暖问题引发巨大争议，在一些研究者看来，地球的气候正是其在历史规律下的自然表达。在古气象学研究中，地球空气中二氧化碳浓度更高的历史时期不在少数。
然而，到20世纪末，越来越多的证据表明，人类活动对气候的影响确实存在，而且这种影响已经大到了改变正常变化轨迹的地步，全球变暖由此才成为科学界和政界的共识。科学家发现，当下地球上生物物种数量、气候变化的速率和幅度，都已经远远超过了任何地质历史时期。
大冰期逆转全球变暖？
尽管牛羊打嗝、放屁也会释放甲烷，野生动物食草也会增加碳的排放，但是相比其他动物的活动而言，人类活动是对地球气候带来巨大影响的最主要的生物因素。其中，对化石能源的开采和利用，是人类进入工业时代以来对地球温室效应影响最主要的活动。
对于46亿年历史的地球而言，长达百万年计的大冰期也只是短短一瞬，而对于生活在其中的地球生命而言，地球上的任何气候变化，都会对生存带来巨大挑战。
尽管地球在地质学意义上仍然处于大冰期中，并即将迎来下一个小冰期，但依靠百万年的大冰期的降温效应来应对人类接下来的全球变暖问题，就时间的尺度而言，显然并不现实。短期内温室效应的影响还是需要人类来面对。
然而现代智人出现也不过近三万年，人类文明的历史相比地球存在而言更是短暂，而在这短暂一瞬的文明中，人类造就了无数前所未有的生命奇迹，同时也为地球带来了一系列的问题。
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