地質学の過去において、特に高緯度で現在より明らかに暖かい時期として際立っているのが、この初期始新世の時期です。 5400万年から4800万年前の始新世初期には、暖かい環境に生息すると考えられていた動植物の化石が、かなり高い緯度で見つかり、極地にはほとんど氷がなかったのです。
始新世は二酸化炭素濃度が高く、1,000～2,000ppmと推測されています。 科学者たちは、火山活動の増加が、この高いレベルの二酸化炭素の重要な原因であったと考えています。 始新世の気温は、海洋堆積物の地球化学的測定と陸上に残された植生の種類から復元することができる。 始新世の地球平均気温は現在より 9-14℃高いことが推定された。 代理証拠とモデルシミュレーションからわかるように、この温暖化は地球全体に及んでいた。 高CO2濃度を取り入れたモデルシミュレーションと代理証拠の間には良い一致が見られ、CO2が前期始新世の高温を維持する役割を果たしたことを強く支持している。
古気候プロキシデータと複数のモデルシミュレーションの平均を比較し、始新世気候最適期の海面温度（SST）偏差と表面気温（SAT）偏差を示したものです。 モデルの温度偏差は産業革命以前の値との相対値で計算されている。 プロキシデータから推定したサイト固有の温度偏差は、現在のサイト温度との相対値で計算し、色の付いた菱形で示した。 プロキシデータの編集は Hollis et al. モデルシミュレーションはLunt他（2012）より。 グラフィックは、気候変動に関する政府間パネル第5次評価報告書からのものです。