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從20世紀60年代起，科學家們就開始在南極大陸和格陵蘭島進行冰芯鑽探。在層層疊疊的冰芯裡，冰封有過去的氣候信息；而通過分析密封在冰層之中的空氣成分，可以比較準確地判斷過去的氣候狀況。冰芯資料是目前所有古氣候分析資料裡解析度和準確度最高的，它提供了直接的歷史氣候信息。
美國丹佛的國家冰芯實驗室
南極冰蓋厚度為2000～3000米，最大厚度甚至有4000多米，是研究古氣候的絕佳載體。目前，在南極鑽探的深度超過2000米，有的地方甚至達到3769米；據此計算出來的古氣候可以追溯到80萬年以前。
當地時間2019年5月11日上午，美國夏威夷莫納羅亞天文臺監測到，大氣層二氧化碳濃度達到創紀錄的415.26ppm（百萬分比濃度）。這一數值比冰芯中過去80萬年的任何時間都高至少100ppm以上，這是人類有史以來，地球大氣二氧化碳濃度首次突破415ppm，也是地球百萬年來二氧化碳的最高濃度。
2019年5月13日，Keeling曲線（測量夏威夷莫納羅亞觀測站的二氧化碳含量）數值已經達到 415.5ppm
儘管在過去的80萬年裡，地球經歷了數次冰期-間冰期的輪迴，經歷了很多類似於系列電影《冰河時代》的變化；但是，現在的大氣中二氧化碳濃度水平估計會讓淡定的長毛象曼尼也被驚掉長牙。
遠古的植物用幾十到幾百年時間拼命生長，吸收了大量二氧化碳，再經過上億年堆積形成煤炭；而現在，燃起一把火的時間僅僅需要幾分鐘，就可以把數億年積累下來的二氧化碳重新送回到大氣中。石油也是一樣。來自遠古的細菌、浮遊動物以及植物的有機質，經過數十到數百年的沉積與堆積，再經過幾百萬到上億年的地質活動埋藏和熱裂解過程等，才形成石油；而現在抽取之後，一把火燒掉也是分分鐘的事，大量的二氧化碳就此被迅速地釋放回大氣。
持續的全球溫度增暖，導致兩極的冰雪量不斷減少，海平面因此出現上升，對高寒地區的生態系統和全球低洼地區以及城市帶來了深遠的影響。
目前，大氣中的二氧化碳含量還在加速上升，所有國家在未來幾十年到數百年裡面臨的最大環境問題，將會是二氧化碳等溫室氣體增加引起的全球變暖。