近幾年來，人類面對酸雨蔓延，暴雨、幹旱、泥石流、雪崩、地震等災難性氣候和自然現象頻繁發生，物種絕滅，厄爾尼諾現象加劇，越來越惡化的自然環境威脅著人類的生存和發展。早在1972年，世界科學家們就已經組織起來，向世界宣布保護我們賴以生存的地球環境；進入20世紀80年代以後，特別是80年代後期，世界災難性天氣經常發生，人類多種新的疾病蔓延，動、植物物種絕滅的加速，熱帶雨林的持續破壞，地球自然環境的保護日益突出。現在全球環境問題已經引起了全人類的關註。為了正確預報未來的全球環境變化，就必須準確的掌握全球環境的變化規律。
在研究全球環境變化的過程中，世界各國科學家們已經就以下兩個問題達成***識：①認為世界自然環境正在逐步發生變化，而且近壹個世紀以來其變化幅度超過了過去；②通過對地球歷史的研究，認為地球自然環境的變化有其自身的變化規律和變化周期，人類的活動只是增強或減少了這種變化。
目前，為了解決我們人類面臨的自然環境惡化的難題，各國科學家們在其政府的支持下，設立了許多國際性合作項目，著名的“國際地圈—生物圈計劃（簡稱IGBP）”就是其中之壹。這壹計劃將地球自然環境作為壹個整體系統，分解為巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈，地球自然環境是各圈層間相互作用的結果。我們人類希望在對未來環境演化過程中占據主動地位，有意識地避免和減少壹些人類持續發展中由於人類活動所造成的災害，並能預測壹些不可避免的自然災害，將這些自然災害所造成的損失降低到最低水平。為了能夠準確預報未來人類生存環境的變化趨勢和變化範圍，首先我們就必須準確的掌握過去地球自然環境的變化規律、變化周期和變化幅度，以現代自然環境的空間分布規律為基點，才能比較準確的預報未來人類生存環境的變化趨勢。因此，“國際地圈—生物圈計劃”將“過去全球環境變化（簡稱PAGES）”列為核心項目之壹。同時，國家科委、國家自然科學基金委員會設立了壹系列項目支持我國的全球變化研究，我國政府以此為契機，於1991年在北京召開了“全國氣候變化與環境問題學術討論會”，出席會議的科學家們廣泛探討了全球環境變化問題及我國政府和我國科學家在全球變化研究中應采取的立場、面臨的使命和研究任務，會議紀要成為國家科委和國家自然科學基金委員會未來10～20年重點資助的科研領域。PAGES項目主旨是定量地解釋過去地球的環境變化，揭示自然環境變量，從而使我們能夠評估地球生物圈、巖石圈、大氣圈的人類影響，通過國內外科學家們的壹致協調和努力，尋求得到和解釋預測氣候模型的有效資料，綜合和對比冰心、大陸古地質記錄，是提高古環境科學研究的壹致性和基礎方法。PAGES項目研究焦點集中在以下五個專門問題：
1）過去全球的氣候和地球的自然環境是怎樣變化的?是什麽因素引起了或控制了這些變化?怎樣得到這些知識讓我們了解未來氣候和環境的變遷?
2）人類活動在多大程度上改變了氣候和全球的環境?我們怎樣動態地解決從自然影響到外部驅動與內部系統導致的人類起源和發展變化?
3）人類出現之前地球系統的內部條件是什麽?
4）自然溫室氣體變化的限度是什麽?什麽是對全球氣候系統的自然反饋?在過去的環境變化中溫室氣體、地表氣候和生態系統發生的系列變化是什麽?
5）在社會歷史時間尺度中，什麽是產生氣候變化的重要驅動因素?在十年或百年時間尺度的準穩定氣候狀態下，是什麽引起了災變氣候、環境事件和環境的快速過渡時期?
目前，國內外科學家們通過十幾年對過去全球環境變化的研究，認為在時間尺度上，主要研究第四紀地質時期。第四紀地質時期是地球歷史的最後壹頁，其間發生了壹系列主要事件：①地球產生過全球尺度的氣候冷暖變化；②地球極地和高山地區曾經產生過大規模的冰川；③全球洋面產生過大幅度振蕩和升降變化；④人類的產生及其相伴生的植物、哺乳動物和海洋生物的蓬勃發展。由於氣候的冷暖變化，其他環境條件相應發生大規模變化，從而導致了全球環境系統的變遷。現今人類的生存環境是第四紀地質時期開始形成並發展起來的，與之前任何地質時代的自然環境相差甚遠，所以我們研究全球環境變化最大時間尺度是第四紀地質時期，即最近300萬年以來。其二，由於氣候冷暖具有周期性變化，根據已經取得的研究成果，第四紀地質時期曾經有幾次大規模冰川發育時期，即冰期，對應的兩次冰期之間的溫暖時期稱為間冰期，研究最後壹次間冰期和冰期的全球環境變化規律（即距今15萬年以來）是第二種時間尺度。其三，全新世時期（距今10000年以來），人類文明經歷了最後壹次冰期的錘煉，在全球性氣候轉暖，動植物繁盛的促使下，產生了前所未有的飛速發展和進步，這是研究的第三時間尺度。最近2000年來，人類在生產和生活過程中，不斷改變自然環境，從早期的砍伐森林，耕作農業的興起，大量捕殺大型食草動物，到工業革命之後對山川河流的改造，自然資源的開采，人類活動對自然環境的作用越來越顯著，這時人類活動已經成為引起自然環境變化的重要因素之壹，這是研究全球環境變化的第四時間尺度。我們研究過去全球環境變化就是提取第四紀地質時期堆積物中環境因子的時空變化，利用“將今論古”的方法，恢復當時的全球環境的空間分布。通過科學家們的努力，已經確認氣候變化是控制全球環境變化的主導因子之壹。現在對黃土、冰心、深海沈積物、湖泊沈積物和巖溶堆積物（五種第四紀堆積物）這五個能夠反映過去全球環境變化的關鍵領域的研究已經取得了豐碩的成果，並且在黃土、冰心、深海沈積物這三個方面的研究已經取得了國際公認的完整的高分辨率的古氣候變化系列，因而使世界古氣候和過去全球環境變化研究達到了壹個新高度。