Fornloftslagsfræði

Fornloftslagsfræði er vísindagrein sem fæst við loftslagsbreytingar sem hafa átt sér stað í jarðsögunni.

Fornloftslagsfræðingar beita margvíslegum aðferðum við rannsóknir sínar, til að prófa tilgátur og niðurstöður.

Upplýsingar úr jöklum eru mikið notaðar í fornloftslagsfræði. Ísinn í jöklunum hefur þést og harðnað í ákveðið mynstur sem lesa má úr, þar sem hvert ár skilur eftir sig ákveðið lag í ísnum. Áætlað er að í ísnum við póla jarðarinnar megi telja um 100.000 slík lög eða meira. Í nýlegum borunarverkefnum eftir ískjörnum á Grænlandsísnum og Suðurskautslandinu, hafa safnast gögn sem veita upplýsingar um loftslag nokkur hundruð þúsund ár aftur í tímann.

Inni í þessum lögum hafa vísindamenn fundið frjókorn sem gerir þeim kleift að áætla heildarfjölda plantna sem vaxið hafa þetta ákveðna ár, með því að telja frjókornin. Þykkt lagsins veitir upplýsingar um magn úrkomu það ár. Sum laganna varðveita eldfjallaösku frá eldgosum.
Loft sem varðveitist í snjónum verður að smáum loftbólum þegar snjórinn þjappast saman og verður að ís, undir fargi þess snævar sem hleðst ofan á fyrri lög. Þessar loftbólur hafa reynst ómetanlegar til beinna mælinga á samsetningu andrúmslofts á þeim tíma þegar ísinn sem þær eru varðveittar í myndaðist.
Þar sem uppgufunartíðni vatnssameinda sem hafa örlítið þyngri samsætur af vetni og súrefni, er mismunandi eftir hitastigi á hverju tímabili, koma breytingar á meðalhitastigi yfirborðs sjávar fram í hlutfalli þessara samsætna. Ýmsar sveiflur og hringrásir hefur mátt lesa úr samsætuhlutfallinu.

Árhringjafræði er vísindagrein sem fæst við aldursgreiningar á viði og viðarleifum með árhringjum sem myndast við vöxt trjáa. Áhringir lifandi trjáa sem náð hafa háum aldri, veita upplýsingar um liðnar aldir nokurra árþúsunda. Eldri ósnertur viður sem ekki hefur eyðst, getur bætt við þennan tíma og er það gert með því að bera saman árhringjamynstrið við þekkt mynstur lifandi trjáa. Steinrunninn viður veitir loftslagsfræðingum upplýsingar um mun lengri tímabil. Steingervingurinn sjálfur er aldursgreindur með geislamælingum innan ákveðinna skekkjumarka. Hringirnir sjálfir veita upplýsingar um úrkomu og hitastig þess tíma.

Setlög hafa verið rannsökuð. Sérstaklega hefur sjónum verið beint að setlögum á hafsbotni og í botni stöðuvatna. Einkenni gróðurs sem hefur varðveist, dýra, frjókorna og hlutfall samsætna eru þættir sem veita mikilvægar upplýsingar. Frjókornagreining veitir t.d. upplýsingar um útbreiðslu mismunandi plöntutegunda og er góður mælikvarði á loftslag.

Setberg gefur samanþjappaðra yfirlit yfir loftslagsbreytingar þar sem lögin í setbergi ná yfir hundruð þúsunda eða milljónir ára. Vísindamenn geta fengið yfirsýn yfir lengri tímabil loftslagsbreytinga með því að rannsaka setberg sem nær aftur um milljarða ára. Skipting jarðsögunnar í aðgreind tímabil er að mestu leyti byggð á breytingum á setbergslögum sem marka meiriháttar breytingar af einhverju tagi. Oft eru þessar breytingar einmitt loftslagsbreyingar.