根據一項新的研究，溫室氣體二氧化碳含量的上升，可能會帶來在這段時間內從未見過的氣溫。研究揭示今天大氣中的二氧化碳含量可能比過去300萬年中的任何時候都要高！
研究人員利用計算機模型研究了第四紀時期的氣候變化，第四紀始於約259萬年前，一直持續到今天。在這段時間裡，地球經歷了許多變化，但沒有一個變化像今天看到的那麼快。在第四紀初期，冰川從格陵蘭島緩慢移動到北美和北歐的大部分地區。下圖是格陵蘭北部的一座冰川。
我們知道第四紀開始於冰河時期，當時格陵蘭島的冰原悄然而下，覆蓋了北美和北歐的大部分地區。起初，由於地球繞行太陽軌道的變化，這些冰川以4.1萬年為週期前進和後退。但是在125萬到70萬年前，這些冰川和間冰期的週期伸展開來，每10萬年左右重新發生一次，由於發生的年代不同，這種現象被稱為中更新世過渡。理論上冰河時期時間可以維持超過一百萬年！但是地球軌道變化的模式沒有改變，那麼到底是什麼導致了中更新世的轉變。
研究小組發現，在4.1萬年的冰川週期轉變為10萬年的週期過程中，必須發生兩件事：大氣中的二氧化碳必須減少，冰川必須沖刷掉一層叫做風化層的沉積物。
這張圖顯示了北半球冰原在第四紀第一部分的最大範圍，大約在270萬到100萬年前。
要導致二氧化碳的減少可能有不同的原因，比如火山噴發產生的溫室氣體減少，或者岩石風化率的變化，這些都會導致更多的碳被鎖在海底沉積物中。大氣中碳含量的減少意味著熱量被捕獲的減少，因此氣候會冷卻到更容易形成大冰原的程度。
而地質過程是形成較長冰期的第二個關鍵因素。當大陸長時間不結冰時，它們會獲得一層被碾碎的鬆散岩石，稱為風化層。月球就是一個很好的例子：月球厚厚的塵埃層是一層風化層。
因此在這種風化層上形成的冰往往不如在堅固的基岩上形成的冰穩定。同樣地，以再生巖為基礎的冰原比冰流動得更快，也更薄。當地球軌道的變化改變了撞擊地球表面的熱量時，冰蓋特別容易融化。
但是冰川也會把風化層推開，把這些塵土推到冰川邊緣。這種冰川沖刷重新暴露了基岩，在第四紀早期的幾次冰期循環之後，基岩就會暴露出來，給新形成的冰原提供了一個更牢固的地方來錨定。這些有彈性的冰原，加上較冷的氣候，導致了大約一百萬年前之後較長時間的冰川循環。間冰期仍然發生，因為軌道的變化，但他們變得更短。
這些發現將有助於構建今天的氣候變化框架，因為80萬年前存在的大氣碳記錄必須重建，而不是直接從冰芯中測量，因此對大氣中碳含量的估計各不相同。威利特和他的團隊的模型研究表明，在整個第四紀，二氧化碳含量低於400ppm。今天，全球平均水平是405%，而且還在上升。
模型顯示，在上新世晚期，大約250萬年前，全球平均氣溫暫時比化石燃料廣泛使用前的平均氣溫高出2.7華氏度(1.5攝氏度)。這些古老的溫度目前保持著整個第四紀時期的最高記錄。
但這種情況可能很快就會改變。全球氣溫已經比工業化前的平均水平高出2.1華氏度(1.2攝氏度)。2016年的《巴黎協定》將把全球變暖限制在2.7華氏度(1.4攝氏度)，與250萬年前的氣候相當。如果世界無法控制這一上限，並朝著此前設定的國際目標3.6華氏度(2攝氏度)邁進，那麼這將是這個地質時期所見的全球平均氣溫最高的一次。
如果人類無法對這一現象加以遏制，那麼這個紀錄或許將被打破！進而加速地球發燒的進程！
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