新生代冰窖的启动
新生代早期的温室地球在3370万年前，在始新世-渐新世边界处，从长期的温暖状态突然陷入目前的冰川状态。从一个相对冰川消退的气候状态到南极冰盖增长到现代规模的40%到160%之间的转变发生在大约raybet雷竞技最新20万到30万年之间(Coxall et al.， 2005;Liu等，2009a)。二氧化碳的长期减少，开始于早始新世气候最佳期raybet雷竞技最新在52 Ma时，被认为是这种冷却趋势的主要原因(Box 3.2) (Edmond and Huh, 2003;Kent and Muttoni, 2008)。二氧化碳通过另一个明显的阈值下降(从上新世早期高达415 ppmv下降到280 ppmv;帕加尼等人，2010;Seki et al.， 2010)最有可能解释了北半球冰原在3 Ma左右的开始和增长(DeConto et al.， 2008;Lunt et al.， 2008)。
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盒3.2
分离冰量和温度的影响
逐渐冷却温室早始新世气候最佳期(52 Ma)到南极洲raybet雷竞技最新渐新世冰川期(~34 Ma)的变化，是首次从全球底栖有孔虫518O值增加的长期趋势中推断出来的(图3.2)。在始新世早期，海洋最深处的水的温度(全球气候的一个指标)比现在至少高10°C。raybet雷竞技最新
始新世的瞬态变暖事件和始新世向重同位素值的突然转变(所有记录中518O增加了1 ~ 1.5%)多次中断了冷却趋势
渐新世边界(称为“Oi-1超冲”;Zachos et al.， 2001a)，这种短暂的冷却是快速向东的某种组合的结果南极冰盖的生长以及全球变冷(Zachos等人，
2001年;Coxall et al.， 2005)。海洋碳同位素组成和CaCO3积累速率也表现出独特的“超调”，这表明南半球高纬度地区和热带海洋之间存在遥相关(Coxall et al.， 2005)。
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Nabeolite天然碱
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11局部的或短暂的
_■全尺寸和永久南极冰壳
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图3.2整个新生代大气CO2 (A)与气候(B)的关系raybet雷竞技最新上面的面板显示了从海洋和湖泊代理记录重建的二氧化碳分压;虚线是最大二氧化碳分压
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用湖相矿物相平衡计算估计新近系(Lowenstein和Demicco, 2006)。下面板的raybet雷竞技最新气候曲线是深海底栖有孔虫氧同位素记录的合成，使用五点运行平均值进行平滑(Zachos等人，2001b;2008)。右轴上的温标是针对“无冰海洋”计算的，因此仅适用于渐新世之前的部分记录。资料来源:Zachos et al.(2008)，经麦克米伦出版有限公司许可转载。
一些额外的代用指标被用于将冰盖增长的影响与冷却层序地层学分离或分离，以评估海平面变化(例如，Kominz和Pekar, 2001);海洋温度地球化学指标，包括有孔虫方解石的Mg/Ca比值(例如，Lear等，2000年;Katz et al.， 2008)和海洋沉积物中的生物标志物(孢子和花粉)(例如Liu et al.， 2010);以及基于牙齿和骨骼中的氧同位素的陆地气候重建(raybet雷竞技最新例如，Zanazzi和Kohn, 2008)。最新的评估表明，温室气体排放将减少冰库转变发生在一系列步骤中，冰体积的影响不断增加(Lear et al.， 2008)，并且冷却先于冰盖扩张，最大冰盖的大小可能比今天的南极冰盖大15% (Liu et al.， 2009a;Palike等人，2006a)。虽然海洋门户的打开和南极洲的热隔离可能发挥了作用(Barker等人，2007年;Jovane et al.， 2007)。
转折点气候转变的所有要素都记录在温室到冰窖的转变中(Kump, 2009)。raybet雷竞技最新随着气候系统的raybet雷竞技最新自我重组，它经历了一次超冲(Oi-1气候事件)，进入了一个深冰川期，比渐新世冰川期不那么极端的条件下更冷，冰盖更大(Zachos et al.， 1996)。海洋中的碳酸钙补偿深度在两个40 kyr长的步骤(间隔200 kyr)中显著加深，与南极洲主要永久冰盖的逐步开始同步发生(Coxall等，2005)。气候系统的这种不稳定性持续了~200 ~ 300raybet雷竞技最新 kyr (Zachos et al.， 2001a)，并引起了气温的重大变化海洋与大气环流对大多数海洋和陆地生态系统产生广泛影响(Pearson et al.， 2008)。这样一个稳态反馈系统的特征响应意味着一个仍有待充分理解的潜在动态，但可能是由全球的变化和相互作用造成的硅酸盐风化速率，海洋CaCO3和硅质浮游生物的全球埋藏速率，大气CO2水平，以及冰盖的生长和消融随地球轨道的变化而变化(Coxall et al.， 2005;Zachos和Kump, 2005;帕里克等人，2006)。
南极始新世-渐新世冰期开始和新近纪格陵兰冰盖开始所表现出的CO2阈值行为表明，气候系统中存在多种平衡状态。raybet雷竞技最新在某种程度上冰原气候raybet雷竞技最新系统表现出滞后现象，为冷却路径确定的CO2阈值可能大大低于反向变暖路径。现代气候系统的模拟(DeConto和Pollard,raybet雷竞技最新 2003年)和经验代理记录(Pearson等人，2009年)表明，由于滞后现象，冰盖对大气中二氧化碳增加的响应有很大的延迟(长达几千年)。这些研究表明，极地冰盖的衰减可能需要远高于新生代冰期开始时的二氧化碳水平(Pollard和DeConto, 2005)。然而，最近的证据表明，冰盖的潜在年代际响应时间和更快的融化(Das et al.， 2008;van der Wal et al.， 2008)。新近纪的反应极地冰原中新世中期大气中的二氧化碳含量气候适宜期(~500 ppmv在16 Ma;Kuerschner等人，2008)和上新世早期(4.5 Ma时高达415 ppmv;Pagani et al.， 2010)的值与现代(2010)的浓度没有太大的差异，值得进一步探索以解决冰盖对全球变暖响应时间的不确定性。如果二氧化碳强迫维持在“不归点”的水平，那么即使向大气排放的碳最终减少，也可以预计未来冰川的快速融化(Hansen et al.， 2008)。
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如果迟滞是的特征冰盖融化动态，那么冰盖对升高的二氧化碳的响应的延迟保证了未来向温暖世界的过渡，这是突然的，极端的，并可能带来不可逆转的灾难性影响(Hansen et al.， 2008;坎普,2009)。据推测，在新生代期间推动气候系统进入冰川状态的长期过程(增强硅酸盐风化和造山，减少碳酸盐岩和火山作用，raybet雷竞技最新从而降低大气二氧化碳水平)将在人为扰动中持续存在，因此有理由预测气候-继当前短暂变暖之后-将在随后的数万年里变冷。最终，南极和格陵兰冰盖重新启动的条件将会实现，但这可能需要大气中二氧化碳分压水平与工业化前的值相似，并处于有利的轨道状态(Berger et al.， 2003;Pollard和DeConto, 2005)。因此，“回到过去”的旅程可能相当漫长，可能接近包括智人在内的物种的进化时间表。
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