1 没有人类的过去
在分析地球气候变化之前，我们先回到地球最初形成的时期看一看吧。46亿年前，绕着太阳转动的石块相互吸引、聚合，形成了地球。原始地球刚刚诞生时，如同沸腾的岩浆，处于高温状态，没有我们现在脚踩的坚硬的土地等物质，连水也无法以液态形式存在，地球还因水蒸气产生的温室效应而变得更热。直到大小变得和现在差不多时，整个地球才慢慢冷却下来，逐渐形成了薄薄的表层。岩浆海洋在逐渐冷却的过程中散发出气体，形成了包围地球的大气层。此后，大气温度不断下降，终于迎来降雨，形成了原始海洋。但此时，地球的环境依然不适宜生命体生存。
地球之所以能成为生命的家园，是因为太阳和地球之间的距离、地球的大小、大气的成分、海洋的大小等多种要素都非常符合“金发姑娘条件”。这些要素对地球维持较为适宜的表面温度起到了关键作用，从而保证了覆盖地球表面70%的海洋的存在。海洋是保证生命体生存所必需的水的来源。
金发姑娘条件
指不多也不少，刚好适合的状态或条件。
海洋和大气使地球上的空气和水分不断循环，从而造就了各地区不同的气候特征，同时，又使地球上的气候整体保持稳定。由液体构成的海洋和由气体构成的大气之间发生对流运动。所谓“对流”，是液体或气体遇热后，被加热的部分膨胀，密度较小的部分上升，而密度较大的部分下降的现象。要理解因洋流或大气循环而产生的风和云等气象现象，必须先了解这一原理。
气象学与气候学
气象学研究的是一定区域短期的大气现象，而气候学研究的则是一定区域长期的气候特征。气象学的研究领域包括对流层以上的大气现象，因此它属于大气科学的一种。而气候学则以地表到对流层为中心，研究大气状态、洋流、太阳辐射能等在较长时间内对天气现象产生影响的要素。气候学包括：以特定地区为中心，研究其不同于其他地区的气候特征的小气候学；对气温、气压、湿度、风速等气象要素进行统计，并分析它们之间关系的物理动力气候学；通过对气候变化的模拟实验来预测天气的动态气候学；聚焦气候和天气变化导致的生物变化对人类的影响程度的物候学；研究地球气候变化历史的古气候学等。
地球是由大气和地壳（大陆和海洋）、地球内部（内核、外核、地幔）组成的，它们之间相互作用，像一个不断运转的巨大的机械装置。地球一方面利用内部释放的热量使地幔和板块移动，另一方面利用外部的太阳能来维持自身的生态系统。人类也只是活跃的地球生态系统的一部分。即使在没有人类的过去，地球的系统也一直在运行。接下来，我们将从原始地球开始，探究地球的气候发生了怎样的变化，思考我们可以从过去的气候中获得什么启示。