古海水表层温度重建（paleo sea surface temperature reconstruction），理学-地质学/地质资源与地质工程-第四纪地质学-古海洋学-古海洋定量研究，借助生物、化学、同位素方法重建地质过程中海水的表层温度。温度是气候变化中非常敏感和关键的因子，也是古气候、古海洋学研究中需要测量的一个最基本参数。古海水温度重建不仅能重建海洋环境，而且对认识全球气候演变及预测未来气候走势都有重要意义。如何获得可靠的古温度记录一直备受科学界关注。古海水表层温度重建的常用方法包括：①海洋生态方法。依据标志性生物种群或组合对生存环境特别是水温变化呈现出的分布差异，结合统计数据重建海水温度，如转换函数、现代类比法等方法。浮游有孔虫、硅藻、放射虫是常用的研究对象。②氧同位素方法。依据生物壳体的氧同位素与海水体系在达到交换平衡时的分馏系数与温度相关而建立了碳酸盐的氧-18同位素千分偏差与表层海水温度的关系式。常用的研究材料包括有孔虫、珊瑚、腕足、箭石等壳体生物。③元素地球化学方法。