Embora os registros meteorológicos de Oxford remontem a 250 anos, antes da Revolução Francesa e até mesmo da guerra de independência americana, os cientistas voltaram milhares de anos para descobrir que nosso mundo era muito mais quente e, com mais frequência, muito mais frio do que os registros de hoje.
As técnicas paleoclimáticas tornaram possível olhar para o passado. O acúmulo contínuo de sedimentos marinhos contendo plâncton é analisado em relação ao clima e às temperaturas anteriores no oceano, e evidências de diferentes climas em terra podem ser encontradas em núcleos de gelo, anéis de árvores, sedimentos de lagos, cavernas etc.

Tais evidências mostraram que, durante o período Eemiano, cerca de 125.000 anos atrás, o Reino Unido (e o mundo) eram lugares muito diferentes. Estava muito mais quente:cerca de 2°C mais alto do que os tempos pré-industriais (atualmente, é até 1,1° mais alto); as camadas de gelo eram muito menores; o nível do mar era cerca de cinco metros mais alto; as florestas se estendiam até o círculo ártico e havia hipopótamos na Grã-Bretanha.

Podemos ver as evidências da mudança do nível do mar a partir de camadas de gelo menores, neste mundo 2°C mais quente na costa sul do Reino Unido, em Portland Bill, onde há uma praia elevada, cerca de cinco metros acima do nível do mar atual. No Eemian, teria sido a costa.

Esse calor eemiano, porém, não foi uma mudança no clima. Era o clima e fazia parte de um ritmo de mudança, que viu as temperaturas globais subirem e descerem ao longo de milhares e milhões de anos. O clima distingue-se do tempo, porque o clima é uma medida da temperatura média em todo o mundo. Eventos extremos, como a atual onda de calor, podem se tornar mais comuns quando as temperaturas médias globais aumentam – e podem gerar feedbacks complexos dentro do sistema climático.

Na verdade, as temperaturas eram muito mais altas no passado. O mundo inteiro era mais quente há cerca de 50 milhões de anos, com temperaturas médias 14° mais quentes do que os níveis pré-industriais. Mas, então, um longo declínio de temperatura começou nos últimos 2 milhões de anos com o crescimento das principais camadas de gelo do hemisfério norte no norte. À medida que estes cresceram, começaram os ciclos de eras glaciais com as temperaturas médias oscilando regularmente entre os períodos glaciais e os períodos interglaciais mais quentes, até o pico "recente" do Eemian.

Acredita-se que o período quente eemiano resultou de uma combinação de mudanças na geometria de rotação da Terra em torno do sol, juntamente com o ciclo do carbono e a mudança do manto de gelo. Mas os períodos mais quentes têm sido a raridade nos últimos milhões de anos que anunciaram o surgimento dos humanos modernos – a maioria dos quais foi glacialmente fria.

Houve vários "períodos interglaciais", incluindo o Eemian, que forneceram exceções de 10.000 anos à regra do frio. Mas, durante a maior parte do nosso tempo na Terra, os humanos modernos evoluíram para lidar com essas temperaturas muito mais frias.

Se alguma coisa, não fosse pelo CO artificial₂ Devido às mudanças climáticas, a Terra pode estar atrasada para retornar a um período glacial. Em meados do século 20, alguns invernos rigorosos viram crescer a preocupação, principalmente nos EUA, de que o mundo estava prestes a mergulhar de volta em uma era glacial. Parece fora de dúvida que o impacto do homem no CO atmosférico₂ nos empurrou para além desse ritmo natural.