يُوثّق سجل درجات الحرارة العالمية تقلبات مناخ الأرض، حيث بدأت القياسات المنهجية الدقيقة باستخدام موازين الحرارة في عام 1850. لفهم الفترات الأقدم، يعتمد العلماء على الوكلاء المناخيين مثل حلقات الأشجار، ولب الجليد، والشعاب المرجانية، والتي تتيح إعادة بناء درجات الحرارة خلال الألفي عام الماضية. منذ الخمسينيات، أضافت بالونات الطقس قياسات للغلاف الجوي، ومنذ ديسمبر 1978، وفرت الأقمار الصناعية بيانات مستمرة لطبقة التروبوسفير. أظهرت تحليلات الأقمار الصناعية ارتفاعًا عالميًا في درجات الحرارة، حيث سجلت جامعة ألاباما في هانتسفيل (UAH) ميلًا قدره 0.130 درجة مئوية لكل عقد (1978-2019)، بينما سجلت أنظمة الاستشعار عن بعد (RSS) ميلًا قدره 0.148 درجة مئوية لكل عقد. ومع ذلك، فإن بيانات الوكلاء المناخيين محدودة التغطية الجغرافية وأقل حساسية للتقلبات السريعة مقارنة بالسجلات الحديثة، مما يجعل دقتها المكانية والزمانية أقل. تُستخدم هذه البيانات المتنوعة لدراسة علم المناخ القديم، بما في ذلك العصر الهولوسيني، لفهم التغيرات المناخية عبر الزمن.