近年來，氣候變遷與極端氣候等異常現象，在全球各地已屢見不鮮，且有趨於常態化的趨勢。為此，世界各國為因應氣候變遷可能帶來的影響，已匯集各種情境模擬，制定相關政策、行動綱領及配套措施等因應方案。但是，目前每個人朗朗上口的氣候變遷究竟是如何以及何時開始發生的呢？讓我們由地質學者的視角重新檢視這個問題。

藉由地質學界理論與相關研究顯示，自地球46億年前形成至今，對現今氣候影響最為關鍵的時期為2.52億年前至6600萬年前的中生代(The Mesozoic era)；這個世紀除了曾經是稱霸地球的生物—恐龍，所生存的世代，更是盤古大陸(Pangaea)開始分裂成現今我們所熟悉的世界板塊樣貌之時期(圖1)。當時，海平面明顯上升(Haq, 2014, 2017, 2018; Haq et al., 1988; Miller et al., 2005; Müller et al., 2008)、二氧化碳急速增加、受陽光照射及地殼構造影響，使得全球氣候產生溫暖潮濕的溫室條件（Chaboureau et al., 2014 ; Donnadieu et al., 2006a )，造就現今的氣候型態。

近年來部分學者也嘗試藉由數值模式模擬來研究古氣候的變化與發展，例如Landwehrs等人將中生代的時間劃分為每500萬年一個間隔，調整相關參數進行氣候模擬，進一步分析古氣候對於古地理、大氣中二氧化碳含量、海平面、陸地占比、植被覆蓋率、太陽能量和地球軌道變化等所造成的氣候變遷影響(圖2)。

模擬的成果顯示中生代的氣候變遷與地球陸地所佔比例變化相關，且由於陸地平均反照率高於海洋區域，進而影響地球能量平衡，故可由此判定海平面升高或降低，將進一步影響全球氣溫變化與陸地區域遭遇洪水/乾旱的比率。

模擬結果也進一步顯示，中高緯度的盤古大陸地區，在早中生代以明顯季節性對比與強烈的季風為主要的氣候型態，經歷強烈的季節性溫度變化，而到了晚白堊紀，由於大陸逐漸形成現今板塊大陸樣貌，季節性溫度變化趨緩。實驗證明，長期季節性趨勢確實是由海平面變化和大陸板塊破碎程度決定，但也發現不同的軌道週期影響季節性氣溫趨勢(圖3)。

模擬結果亦顯示，中生代時期赤道地區地表氣溫大多超過25℃，而極圈緯度區域溫度大多低於0℃ (圖4)，為了系統性地評估經度溫度對比的演變及其對古地理和其他條件變化，相關研究亦模擬計算赤道到極地的熱梯度。發現從二疊紀末到三疊紀晚期，盤古大陸向北移動，導致南半球高緯度變暖，而北半球熱梯度從晚侏羅紀到晚白堊紀呈現下降趨勢，與海平面上升、陸地面積普遍下降的趨勢一致(圖5)。

模擬表明，盤古大陸的東部熱帶和西部中高緯度地區的溫度最高可達約 8°C，並推測盤古大陸東部的熱帶緯度地區存在高溫和潮濕的條件，而西部中低緯度地區氣溫普遍較低，乾旱地區範圍更廣。這些差異與海洋環流模式有關，北半球的反氣旋亞熱帶環流將暖水沿赤道輸送到高緯度地區，但將較冷的水從高緯度輸送到西盤古熱帶和亞熱帶，提供較少的水分和降水以及較低的溫度。然而，在中高緯度地區發生相反的氣候變化，與東部海岸相比，氣旋副極地環流使西部海岸變暖。

地質學者由模擬古氣候發現，因陽光增強與板塊分裂，導致氣溫有逐漸變暖的趨勢；海平面上升造成大陸地區洪水氾濫與全球平均溫度上升；而大氣中二氧化碳的含量造成全球平均溫度異常，造就中生代的全球平均氣溫普遍高於現今時期且極端氣候現象比現在更為嚴峻。

儘管透過地質時間尺度的研究，讓我們瞭解中生代時期全球平均溫度異常，擁有更為強烈的季節性氣溫變化與乾旱條件，但並不意味著人類活動所造成的全球暖化現象可以被忽視，因為，現代氣候變化的速度，遠遠高於地球歷史上任何時期的氣候變遷。
同時，許多學者認為瞭解古氣候的變化趨勢與驅動因素，不僅有助於深入瞭解地球歷史，更能幫助研究現今人類活動造成地球變暖的後果。

Cao, W., Williams, S., Flament, N., Zahirovic, S., Scotese, C., & Müller, R. D. (2018). Paleolatitudinal distribution of lithologic indicators of climate in a palaeogeographic framework. Geological Magazine, 156(2), 331– 354.
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Donnadieu, Y., Goddéris, Y., Pierrehumbert, R., Dromart, G., Fluteau, F., & Jacob, R. (2006a). A GEOCLIM simulation of climatic and biogeochemical consequences of Pangea breakup. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 7(11).
Haq, B. U., Hardenbol, J., & Vail, P. R. (1988). Mesozoic and Cenozoic chronostratigraphy and cycles of sea-level change. In C. K. Wilgus (Ed.), Sea-level changes (Vol. 42, pp. 71– 108). SEPM Society for Sedimentary Geology.
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Miller, K. G., Kominz, M. A., Browning, J. V., Wright, J. D., Mountain, G. S., Katz, M. E., & Pekar, S. F. (2005). The phanerozoic record of global sea-level change. Science, 310(5752), 1293– 1298.
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Lee, J. (2021), Simulating 195 million years of global climate in the Mesozoic, Eos, 102, https://doi.org/10.1029/2021EO161439. Published on 30 July 2021. (2021/9/3)