科学术语“cal BP”是“当前之前校准年”或“当前之前日历年”的缩写，是一种表示已使用当前方法更正所引用原始放射性碳日期的符号。

放射性碳年代测定是在20世纪40年代末发明的，在此后的几十年中，考古学家发现了放射性碳曲线的波动，因为大气中的碳会随时间而波动。调整曲线以校正摆动（“摆动”实际上是研究人员使用的科学术语）称为校准。名称cal BP、cal BCE和cal CE（以及cal BC和cal AD）均表示已校准所述放射性碳日期，以说明这些摆动；未经调整的日期被指定为RCYBP或“目前之前的放射性碳年”

放射性碳年代测定是科学家最著名的考古年代测定工具之一，大多数人至少听说过它。但是对于放射性碳的工作原理和技术的可靠性有很多误解；本文将试图澄清这些问题。

放射性碳是如何工作的？

所有生物都与周围环境交换气体碳14（缩写为C14、14C，最常见的是14C），动植物与大气交换碳14，而鱼类和珊瑚则与海水和湖水中溶解的14C交换碳。在动物或植物的整个生命周期中，14C的含量与其周围环境完全平衡。当一个有机体死亡时，这种平衡就被打破了。死亡生物体中的14C以一个已知的速率缓慢衰变：它的“半衰期”

像14C这样的同位素的半衰期是它一半衰变所需的时间：在14C中，每5730年，一半就消失了。所以，如果你测量一个死生物体中14C的含量，你可以计算出它停止与大气交换碳的时间。在相对原始的环境下，放射性碳实验室可以精确测量大约50000年前死亡生物体中放射性碳的含量；比这个年龄大的物体没有足够的14C来测量。

摇摆和树木年轮

然而，有一个问题。大气中的碳随地球磁场和太阳活动的强度而波动，更不用说人类向大气中投入了什么了。你必须知道生物体死亡时大气中的碳水平（放射性碳“蓄水池”）是什么样的，才能计算出生物体死亡后经过了多少时间。你需要的是一把尺子，一张可靠的水库地图：换言之，一组有机的物体可以追踪每年的大气碳含量，你可以安全地确定一个日期，以测量其14C含量，从而确定给定年份的基准水库。

幸运的是，我们确实有一套有机物，每年都能记录大气中的碳。树木在其生长年轮中保持并记录碳14平衡，其中一些树木在它们活着的每一年都会产生一个可见的生长年轮。树木年轮学的研究，也被称为树木年轮测定，是基于自然的事实。虽然我们没有任何50000年树龄的树木，但我们有重叠的树轮组，可以追溯到12594年。因此，换句话说，我们有一个相当可靠的方法来校准地球过去最近12594年的原始放射性碳日期。

但在此之前，只有零碎的数据可用，因此很难确定任何超过13000年的数据。可靠的估计是可能的，但有很大的+/-因素。

搜索校准

正如你可能想象的那样，在过去的五十年里，科学家们一直在试图发现可以安全、稳定地确定年代的有机物体。研究的其他有机数据集包括varves，这是一种沉积岩层，每年沉积一次，含有有机物质；深海珊瑚、洞穴沉积物和火山岩；但每种方法都存在问题。洞穴沉积物和洞穴有可能包含旧土壤碳，而海流中14C含量波动的问题尚未解决。

贝尔法斯特皇后大学地理、考古学和古生态学学院气候、环境和年代学计时中心的Paula J.Reimer领导的一个研究者联盟在过去的几十年中一直在研究这个问题，并发表在《放射性碳》杂志上，开发一个软件程序，使用越来越大的数据集来校准日期。最新的是IntCal13，它结合并强化了来自树木年轮、冰芯、火山灰、珊瑚、洞穴的数据，以及最近来自日本Suigetsu湖沉积物的数据，为12000年至50000年前的14C日期提出了一个显著改进的校准集。

日本水月湖

2012年，据报道，日本的一个湖泊有可能进一步微调放射性碳年代测定。Suigetsu湖每年形成的沉积物保存着过去50000年来环境变化的详细信息，放射性碳专家PJ Reimer说，这些信息与格陵兰冰芯一样好，甚至可能更好。

研究人员Bronk Ramsay等人根据三个不同的放射性碳实验室测量的沉积物变化报告了808个AMS日期。这些日期和相应的环境变化保证了其他关键气候记录之间的直接相关性，使雷默等研究人员能够精细地校准12500年至52800年c14测年的实际限值之间的放射性碳日期。

答案和更多问题

考古学家想要回答的问题很多，可以追溯到12000-50000年。其中包括:

• 我们最古老的驯养关系是什么时候建立的（狗和大米）？
• 尼安德特人是什么时候灭绝的？
• 人类什么时候到达美洲的？
• 对今天的研究人员来说，最重要的是能够更精确地研究以往气候变化的影响。

Reimer及其同事指出，这只是校准装置中最新的一种，预计还会有进一步的改进。例如，他们发现证据表明，在较年轻的仙女木时期（12550–12900 cal BP），北大西洋深水层发生了关闭或至少急剧减少，这肯定是气候变化的反映；他们不得不抛弃北大西洋时期的数据，使用不同的数据集。

选定来源

• Adolphi，Florian，et al.“末次冰消作用期间的放射性碳校准不确定性：来自新的浮动树轮年表的见解”，《第四纪科学评论》170（2017）：98-108。
• Albert，Paul G.，et al.“晚第四纪广泛分布的日本火山岩地层标记的地球化学特征以及与Suigetsu湖沉积档案（SG06岩芯）的相关性”，《第四纪地质年代学》52（2019）：103-31。
• Bronk Ramsey，Christopher，et al.“11.2至52.8 Kyr B.P.的完整陆地放射性碳记录”，《科学》338（2012）：370-74。
• 《放射性碳年代测定的显著计量历史[II]。《国家标准与技术研究所研究期刊》109.2（2004）：185-217。
• 迪伊、迈克尔·W.和本杰明·J·S·波普。“使用新的天文年代学连接点来源锚定历史序列”，《皇家学会学报a：数学、物理和工程科学》472.2192（2016）：20160263。
• Michczynska，Danuta J.等人，“幼龄仙女木和Allerød松木14c测年的不同预处理方法”（《第四纪地质年代学》48（2018）：38-44.森林松L.）。
• 大气科学。提炼放射性碳时间尺度〉《科学》338.6105（2012）：337-38。
• Paula J.Reimer等人，“Intcal13和Marine13放射性碳年龄校准曲线0-50000年标定BP”，《放射性碳55.4》（2013）：1869-87。