Paleoklimatologiya - Paleoclimatology

Paleoklimatologiya (ichida.) Britaniya imlosi, paleoklimatologiya) o'rganishdir iqlim buning uchun to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar o'tkazilmagan.[1] Instrumental yozuvlar sifatida faqat uning kichik bir qismini qamrab oladi Yer tarixi, qadimiy iqlimni qayta qurish tabiiy o'zgarishni va hozirgi iqlim evolyutsiyasini tushunish uchun muhimdir. Paleoklimatologiya turli xillardan foydalanadi ishonchli vakil dan usullar Yer va hayot fanlari ilgari saqlangan ma'lumotlarni olish uchun toshlar, cho'kindi jinslar, quduqlar, muz qatlamlari, daraxt uzuklari, mercanlar, chig'anoqlar va mikrofosil. Ishonchli shaxslarni aniqlash texnikasi bilan birgalikda ushbu paleoklimat yozuvlari o'tgan holatlarni aniqlashda ishlatiladi Yer atmosferasi.

Paleoklimatologiyaning ilmiy sohasi 20-asrda etuklikka erishdi. Paleoklimatologlar tomonidan o'rganilgan muhim davrlar tez-tez uchraydi muzliklar Yer kabi tez sovutish hodisalari ro'y berdi Yosh Dryas va davomida tez isish tezligi Paleotsen-Eosen termal maksimal. Atrof muhit va bioxilma-xillikning o'tmishdagi o'zgarishlarini o'rganish ko'pincha hozirgi vaziyatni, xususan, iqlimning ta'sirini aks ettiradi ommaviy qirilib ketish va biotik tiklanish va oqim Global isish.[2][3]

Tarix

Asosiy maqolalar: Iqlim o'zgarishi haqidagi fan tarixi va Tarixiy iqlimshunoslik

O'zgaruvchan iqlim haqidagi tushunchalar ehtimol rivojlangan qadimgi Misr, Mesopotamiya, Hind vodiysi va Xitoy, uzoq vaqt qurg'oqchilik va toshqinlarni boshdan kechirgan joylarda.[4] XVII asrda, Robert Xuk Dorsetda topilgan ulkan toshbaqalarning qoldiqlarini faqat bir marta iliq iqlim bilan izohlash mumkin, deb o'ylardi, uni Yer o'qi siljishi bilan izohlash mumkin.[4] O'sha davrda toshqotganliklar ko'pincha Muqaddas Kitobdagi toshqin natijasida izohlangan.[5] Havaskor astronom tomonidan boshlangan quyosh dog'larini muntazam ravishda kuzatish Geynrix Shvabe 19-asrning boshlarida, Quyoshning Yerning iqlimiga ta'siri haqida munozarani boshladi.[4]

Paleoklimatologiyani ilmiy o'rganish sohasi XIX asrning boshlarida, muzliklar va Yerning o'tgan iqlimidagi tabiiy o'zgarishlar haqidagi kashfiyotlar issiqxona effekti. Faqat 20-asrda paleoklimatologiya yagona ilmiy sohaga aylandi. Ilgari Yerning iqlim tarixining turli qirralari turli fanlar tomonidan o'rganilgan.[5] 20-asrning oxirida Yerning qadimiy iqlimiga oid empirik tadqiqotlar tobora murakkablashib borayotgan kompyuter modellari bilan birlashtirila boshlandi. Bu davrda yangi maqsad ham rivojlandi: oqim to'g'risida ma'lumot beradigan qadimiy analog iqlimlarni topish Iqlim o'zgarishi.[5]

Qadimgi iqlimni tiklash

Paleotemperatura grafikalari birgalikda siqilgan
So'nggi milliard yil ichida atmosferadagi kislorod miqdori
Asosiy maqola: Proksi (iqlim)

Paleoklimatologlar qadimiy iqlimni aniqlash uchun turli xil usullardan foydalanadilar. Amaldagi usullar qaysi o'zgaruvchini qayta tiklash kerakligiga bog'liq (harorat, yog'ingarchilik yoki boshqa bir narsa) va qiziqish iqlimi qancha vaqt oldin paydo bo'lganligi haqida. Masalan, izotopik ma'lumotlarning manbai bo'lgan chuqur dengiz yozuvlari faqatgina okean plitalarida mavjud bo'lib, ular oxir-oqibat subduktsiya qilingan: qolgan eng qadimiy material 200 million yil eski. Qadimgi cho'kindi jinslar ham korruptsiyaga ko'proq moyil diagenez. Ma'lumotlarga aniqlik va ishonch vaqt o'tishi bilan kamayadi.

Iqlim uchun ishonchli shaxslar

Muz

tog muzliklar va qutb muzliklar /muz qatlamlari paleoklimatologiya bo'yicha ko'plab ma'lumotlarni taqdim etish. Ning muzlik qatlamlarini loyihalash Grenlandiya va Antarktida misolida 800000 yildan ortiq bir necha yuz ming yillik ma'lumotlarga ega bo'ldi EPICA loyiha.

  • Yiqilgan havo qamaldi qor qorlar keyingi yillar qorlari og'irligi ostida muzlikda siqilib, mayda pufakchalarga o'raladi. Tutilgan havo muz hosil bo'lgan paytdan boshlab to'g'ridan-to'g'ri havo tarkibini o'lchash uchun juda qimmatli manbani isbotladi.
  • Qatlamni muz to'planishidagi mavsumiy pauzalar tufayli kuzatish mumkin va xronologiyani aniqlash uchun ishlatilishi mumkin, bu yadroning o'ziga xos chuqurligini vaqt oralig'i bilan bog'laydi.
  • Qatlam qalinligining o'zgarishi yog'ingarchilik yoki harorat o'zgarishini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
  • Kislorod-18 miqdor o'zgarishi (δ18O ) muz qatlamlarida okean sirtining o'rtacha harorati o'zgarishini aks ettiradi. O-18 og'irroq bo'lgan suv molekulalari normal bo'lgan suv molekulalariga qaraganda yuqori haroratda bug'lanadi Kislorod-16 izotop. O-18 va O-16 ning nisbati harorat oshishi bilan yuqori bo'ladi. Bu, shuningdek, suvning sho'rlanishi va muz qatlamlarida to'plangan suv miqdori kabi boshqa omillarga bog'liq. Ushbu izotop nisbatlaridagi turli xil tsikllar aniqlandi.
  • Polen muz yadrolarida kuzatilgan va bu qatlam hosil bo'lganda qaysi o'simliklar mavjudligini tushunish uchun ishlatilishi mumkin. Polen mo'l-ko'l ishlab chiqariladi va uning tarqalishi odatda yaxshi tushuniladi. Muayyan qatlam uchun polen soni ushbu qatlamning boshqariladigan namunasida turi (shakli) bo'yicha tasniflangan polenlarning umumiy miqdorini kuzatish yo'li bilan ishlab chiqarilishi mumkin. Vaqt o'tishi bilan o'simlik chastotasining o'zgarishini yadrodagi polen miqdorini statistik tahlil qilish orqali chizish mumkin. Qaysi o'simliklar mavjudligini bilish yog'ingarchilik va haroratni va mavjud bo'lgan hayvonot dunyosi turlarini tushunishga olib keladi. Palinologiya ushbu maqsadlar uchun polenni o'rganishni o'z ichiga oladi.
  • Vulkanik kul ba'zi qatlamlarda mavjud bo'lib, undan qatlam hosil bo'lish vaqtini aniqlash uchun foydalanish mumkin. Har bir vulqon hodisasi o'ziga xos xususiyatlar to'plamiga (zarralarning shakli va rangi, kimyoviy imzo) ega bo'lgan kullarni tarqatdi. Kul manbasini o'rnatish muz qatlami bilan birikish uchun vaqt oralig'ini belgilaydi.

Ko'p millatli konsortsium Antarktidada muzlarni korinish bo'yicha Evropa loyihasi (EPICA), Sharqiy Antarktika muz qatlamidagi Dome C-da muz yadrosini burg'ilagan va taxminan 800000 yil avvalgi muzni olib chiqqan.[6] Xalqaro muz yadrosi hamjamiyati Muz yadro fanlari bo'yicha xalqaro sheriklik (IPICS) homiyligida Antarktidaning eng qadimgi muz yadrosi rekordini olish bo'yicha ustuvor loyihani belgilab oldi, bu muz yadrosi rekordini 1,5 million yil oldin yoki orqaga etib borgan.[7]

Dendroklimatologiya

Asosiy maqola: Dendroklimatologiya

Iqlim ma'lumotlarini daraxt o'sishi o'zgarishini tushunish orqali olish mumkin. Odatda, daraxtlar iqlim o'zgaruvchilarining o'zgarishiga o'sishni tezlashtirish yoki sekinlashtirish orqali javob beradi, bu esa odatda o'sish halqalarida katta yoki kichik qalinlikda aks etadi. Biroq, har xil turlar, iqlim o'zgaruvchilarining o'zgarishiga har xil yo'llar bilan javob beradi. Daraxt uzuklari yozuvlari ma'lum bir hududdagi ko'plab tirik daraxtlardan ma'lumot to'plash orqali o'rnatiladi.

Parchalanishdan qochib qutulgan qadimgi buzilmagan yog'och, halqa chuqurligi o'zgarishini zamonaviy namunalarga moslashtirish orqali yozuvda ko'rsatilgan vaqtni uzaytirishi mumkin. Ushbu usuldan foydalangan holda, ba'zi hududlarda bir necha ming yillik tarixga ega bo'lgan daraxt uzuklari yozuvlari mavjud. Zamonaviy yozuvlar bilan bog'lanmagan eski yog'ochlar odatda radiokarbonli texnikalar bilan sanalishi mumkin. Yog'ingarchilik, harorat, gidrologiya va yong'in haqida ma'lum bir hududga mos keladigan ma'lumotlarni ishlab chiqarish uchun daraxt uzuklari yozuvidan foydalanish mumkin.

Cho'kindi tarkib

Keyinchalik uzoq vaqt miqyosida geologlar ma'lumotlarning cho'kindi yozuvlariga murojaat qilishlari kerak.

  • Cho'kindilar, ba'zida tosh hosil qilish uchun litiylangan bo'lib, saqlanib qolgan o'simlik qoldiqlari, hayvonlar, plankton yoki polen, bu ma'lum iqlim zonalariga xos bo'lishi mumkin.
  • Kabi biomarker molekulalari alkenonlar ularning hosil bo'lish harorati to'g'risida ma'lumot berishi mumkin.
  • Kimyoviy imzolar, xususan Mg / Ca nisbati kaltsit yilda Foraminifera o'tgan haroratni qayta tiklash uchun ishlatilishi mumkin.
  • Izotopik stavkalar qo'shimcha ma'lumot berishi mumkin. Xususan, δ18O yozuv harorat va muz hajmining o'zgarishiga javob beradi va δ13C yozuvlar bir qator omillarni aks ettiradi, ularni ajratish ko'pincha qiyin.
Namuna olingan dengiz tubidagi aniq joyni aniqlash uchun dengiz tubi yadrosi namunasi belgilangan. Yaqin atrofdagi cho'kmalar kimyoviy va biologik tarkibida sezilarli farqlarni ko'rsatishi mumkin.
Cho'kindi fasiyalar

Uzunroq vaqt o'lchovida tosh yozuvlari alomatlarini ko'rsatishi mumkin dengiz sathi ko'tarilish va tushish va shunga o'xshash xususiyatlar "toshga aylangan" qumtepalar aniqlanishi mumkin. Olimlar o'rganish orqali uzoq muddatli iqlimni tushunishlari mumkin cho'kindi jinslar milliard yillar orqaga qaytish. Er tarixining alohida davrlarga bo'linishi asosan sharoitdagi katta o'zgarishlarni belgilaydigan cho'kindi jins qatlamlarining ko'rinadigan o'zgarishlariga asoslanadi. Ko'pincha, ular iqlimdagi katta o'zgarishlarni o'z ichiga oladi.

Skleroxronologiya

Marjonlar (shuningdek qarang skleroxronologiya )

Coral "uzuklari" daraxt halqalariga o'xshaydi, faqat ular har xil narsalarga, masalan, suvning harorati, chuchuk suv oqimi, pH o'zgarishi va to'lqin ta'siriga javob beradi. So'nggi bir necha asrlarda dengiz usti harorati va suvning sho'rlanishini olish uchun u erdan ma'lum uskunalardan foydalanish mumkin. The δ18O ning korallin qizil yosunlar ko'plab keng tarqalgan texnikalar cheklangan yuqori kengliklarda va tropik mintaqalarda birlashtirilgan dengiz yuzasi harorati va dengiz sathining sho'rlanishining foydali proksi-serverini ta'minlaydi.[8][9]

Landshaftlar va relyef shakllari

Ichida iqlim geomorfologiyasi bitta yondashuv - o'rganish relikt relyef shakllari qadimiy iqlim haqida xulosa chiqarish.[10] Iqlim geomorfologiyasi o'tgan iqlim haqida tez-tez xavotirga tushishni ba'zan mavzu deb biladi tarixiy geologiya.[11] Iqlim geomorfologiyasi yaqinda o'rganish uchun cheklangan (To‘rtlamchi davr, Golotsen ) iqlimning katta o'zgarishlari, chunki geomorfologik yozuvlarda kamdan-kam sezilib turadi.[12]

Ishonchli shaxslarning ishlash muddati

Maydon geoxronologiya ba'zi ishonchli vakillarning yoshini aniqlash bo'yicha ish olib boradigan olimlarga ega. Yaqinda daraxt uzuklari va mercanlarning proksi arxivlari uchun bir yillik uzuklarni hisoblash va aniq yilni aniqlash mumkin. Radiometrik tanishuv proksi-serverlarda radioaktiv elementlarning xususiyatlaridan foydalanadi. Qadimgi materiallarda radioaktiv moddalarning ko'p qismi chirigan bo'ladi va turli xil elementlarning nisbati yangi proksi-serverlarga qaraganda farq qiladi. Radiometrik tanishishning bir misoli radiokarbonli uchrashuv. Havoda, kosmik nurlar doimiy ravishda azotni ma'lum radioaktiv uglerod izotopiga aylantiradi, 14C. O'simliklar o'sish uchun bu ugleroddan foydalanganda, bu izotop endi to'ldirilmaydi va chirishga boshlaydi. "Oddiy" uglerod va Uglerod-14 ulushi o'simlik materiallari atmosfera bilan qancha vaqt aloqada bo'lmaganligi to'g'risida ma'lumot beradi.[13]

Yer tarixidagi muhim ob-havo hodisalari

Shuningdek qarang: Iqlim tarixidagi davrlar va hodisalar ro'yxati, Muzliklarning xronologiyasi va Yer tarixi

Haqiqiy iqlim hodisalari haqidagi ma'lumot tarixning orqaga qaytishi bilan kamayadi, ammo ba'zi bir muhim iqlim hodisalari ma'lum:

Atmosfera tarixi

Shuningdek qarang: Yer atmosferasi va Yer tarixi

Eng dastlabki atmosfera

The birinchi atmosfera tarkibidagi gazlardan iborat bo'lar edi quyosh tumanligi, birinchi navbatda vodorod. Bundan tashqari, ehtimol u erda ham oddiy bo'lar edi gidridlar kabi gaz gigantlarida mavjud bo'lganlar kabi Yupiter va Saturn, ayniqsa suv bug ', metan va ammiak. Quyosh tumanligi tarqalib ketganda, gazlar qisman ularni haydab chiqargan holda chiqib ketishi kerak edi quyosh shamoli.[14]

Ikkinchi atmosfera

Keyingi atmosfera asosan tashkil topgan azot, karbonat angidrid va inert gazlar gazni chiqarib tashlash natijasida hosil bo'lgan vulkanizm davomida hosil bo'lgan gazlar bilan to'ldiriladi kech og'ir bombardimon juda katta asteroidlar.[14] Karbonat angidrid chiqindilarining asosiy qismi tez orada suvda eriydi va karbonat cho'kindilarini hosil qildi.

Suv bilan bog'liq cho'kmalar 3,8 milliard yil avval topilgan.[15] Taxminan 3,4 milliard yil oldin azot o'sha paytdagi barqaror "ikkinchi atmosfera" ning asosiy qismi bo'lgan. Hayotning ta'siri atmosfera tarixida tez orada hisobga olinishi kerak, chunki hayotning dastlabki shakllari 3,5 milliard yil ilgari paydo bo'lgan.[16] Uning erta Quyoshning 30 foizga kam quyosh nuriga (bugungi kunga nisbatan) to'liq mos kelmasligi "deb ta'riflanganzaif Quyosh paradoksi ".

Ammo geologik rekord to'liq erta davrda doimo nisbatan issiq yuzani ko'rsatadi harorat ko'rsatkichi 2.4 milliard yil avvalgi sovuq muzlik fazasi bundan mustasno. Kech Arxey eon, aftidan fotosintez qilish natijasida kislorod o'z ichiga olgan atmosfera rivojlana boshladi siyanobakteriyalar (qarang Ajoyib oksigenatsiya hodisasi ) deb topilgan stromatolit 2,7 milliard yil avvalgi qoldiqlar. Dastlabki asosiy uglerod izotopiyasi (izotoplar nisbati nisbatlar) bugungi kunda topilgan narsalarga juda mos edi, bu esa ning asosiy xususiyatlari ekanligini ko'rsatdi uglerod aylanishi 4 milliard yil oldin tashkil etilgan.

Uchinchi atmosfera

Qit'alarning doimiy ravishda qayta tashkil etilishi plitalar tektonikasi karbonat angidrid gazini katta kontinental karbonat zaxiralariga o'tkazish va undan o'tkazish orqali atmosferaning uzoq muddatli evolyutsiyasiga ta'sir qiladi. Atmosferada erkin kislorod taxminan 2,4 milliard yil oldin mavjud bo'lgan Ajoyib oksigenatsiya hodisasi, va uning ko'rinishi oxirigacha ko'rsatiladi bantli temir shakllanishlari. O'sha vaqtga qadar fotosintez natijasida hosil bo'lgan har qanday kislorod kamaytirilgan materiallarning, xususan temirning oksidlanishida iste'mol qilingan. Erkin kislorod molekulalari atmosferada kislorod ishlab chiqarish darajasi kamaytiruvchi materiallar mavjudligidan oshib ketguncha to'plana olmadi. Bu nuqta a dan siljish edi kamaytirish uchun atmosfera oksidlovchi atmosfera. O2 Prekambriyaning oxiriga kelib 15% dan ortiq barqaror holatga kelguniga qadar katta o'zgarishlarni ko'rsatdi.[17] Keyingi vaqt oralig'i Fenerozoy eon, bu vaqtda kislorod bilan nafas olish metazoan hayot shakllari paydo bo'la boshladi.

So'nggi 600 million yil ichida atmosferadagi kislorod miqdori o'zgarib, eng yuqori nuqtasi 35% ga etgan[18] davomida Karbonli davr, bugungi 21% dan sezilarli darajada yuqori. Atmosferadagi o'zgarishlarni ikkita asosiy jarayon boshqaradi: o'simliklar atmosferadan karbonat angidriddan foydalaning, kislorodni chiqarishi va uning parchalanishi pirit va vulqon otilishi ozod qilish oltingugurt atmosferaga oksidlanib, shu sababli atmosferadagi kislorod miqdorini kamaytiradi. Shu bilan birga, vulqon otilishi natijasida o'simliklar kislorodga aylanishi mumkin bo'lgan karbonat angidrid gazi ham ajralib chiqadi. Atmosferadagi kislorod miqdori o'zgarishining aniq sababi ma'lum emas. Atmosferada kislorod ko'p bo'lgan davrlar hayvonlarning tez rivojlanishi bilan bog'liq. Bugungi atmosferada 21% kislorod mavjud bo'lib, u hayvonlarning tez rivojlanishi uchun etarli.[19]

Geologik asrlarda iqlim

Muzliklarning xronologiyasi, ko'k rangda ko'rsatilgan
Shuningdek qarang: Muzliklarning xronologiyasi

2020 yilda olimlar uzluksiz va sodiqlikni nashr etdilar so'nggi 66 million yil davomida Yerning iqlimidagi o'zgarishlarning yozuvi va to'rttasini aniqladi iqlim davlatlari, parnik gazlari darajasi va qutbli muz qatlamlarining o'zgarishini o'z ichiga olgan o'tish bilan ajralib turadi. Ular turli manbalar ma'lumotlarini birlashtirdilar. Dinozavrlarning yo'q bo'lib ketish paytidan beri eng issiq iqlim holati bo'lgan "Issiqxona" 56 Mya dan 47 Mya gacha bo'lgan va o'rtacha zamonaviy haroratga nisbatan ~ 14 ° C issiqroq bo'lgan.[20][21]

Prekambriya iqlimi

Asosiy maqola: Prekambriyen

Prekambriyaning so'nggi iqlimi ba'zi bir muhim narsalarni ko'rsatdi muzlik Yerning katta qismida tarqaladigan hodisalar. Bu vaqtda qit'alar Rodiniya superkontinent. Ning katta konlari tillitlar va anomal izotopik imzolar topilgan, bu esa sabab bo'lgan Snowball Earth gipoteza. Sifatida Proterozoy eon yaqinlashdi, Yer isinishni boshladi. Kambriyen va fenerozoyning paydo bo'lishiga qadar, hayot shakllari ko'paydi Kembriya portlashi o'rtacha global harorat taxminan 22 °C.

Fenerozoy iqlimi

O'zgarishlar kislorod-18 so'nggi 500 million yil ichida nisbatlar, bu iqlim o'zgarishini ko'rsatmoqda
Asosiy maqola: Fenerozoy

Quyoshning o'zgarishi, vulkanik kul va ekshalasyonlar, erning quyoshga nisbatan nisbiy harakatlari va tektonik ta'sir ko'rsatadigan asosiy dengiz oqimlari, suv havzalari va okean salınımları uchun sanoatdan oldingi yoshdagi asosiy haydovchilar. Fanerozoyning boshlarida atmosferadagi karbonat angidrid konsentratsiyasining ortishi global haroratning kuchayishi yoki kuchayishi bilan bog'liq.[22] Royer va boshq. 2004 yil[23] Fanerozoyning qolgan qismi uchun iqlimga sezgirlikni topdi, u bugungi zamonaviy qadriyatlar qatoriga o'xshash deb hisoblangan.

To'liq muzli Yer va muzsiz Er o'rtasidagi global o'rtacha haroratning farqi taxminan 10 ° C ga teng, ammo katta kengliklarda va kichik kengliklarda kichikroq o'zgarishlar kuzatiladi.[iqtibos kerak ] Katta miqyosdagi muz qatlamlarini yaratish uchun talablardan biri, qit'adagi quruqlik massalarini qutblar yonida yoki ularning yonida joylashishi kabi ko'rinadi. Qit'alarning doimiy ravishda qayta tashkil etilishi plitalar tektonikasi uzoq muddatli iqlim evolyutsiyasini ham shakllantirishi mumkin. Ammo qutblarda quruqlik massalarining mavjudligi yoki yo'qligi muzliklarni kafolatlash yoki qutbli muzliklarni chiqarib tashlash uchun etarli emas. Dalillarga ko'ra Yerning iqlimida qutbli er massalari o'xshash bo'lgan o'tgan issiq davrlar mavjud Antarktida uy edi bargli muz qatlamlaridan ko'ra o'rmonlar.

Orasidagi nisbatan iliq mahalliy minimal Yura davri va Bo'r subduktsiya va o'rta okean tizmasi vulkanizmining ko'payishi bilan birga keladi[24] ning ajralishi tufayli Pangaeya superkontinent.

Issiq va sovuq iqlim o'rtasidagi uzoq muddatli evolyutsiyaga qo'shilib, hozirgi iqlimning turli xil muzlik va muzliklararo holatlariga o'xshash, ba'zan esa og'irroq bo'lgan iqlimning qisqa muddatli o'zgarishlari bo'lgan. muzlik davri. Kabi eng jiddiy tebranishlar, ba'zi Paleotsen-eosen termal maksimal, tabiiy to'satdan qulashi sababli iqlimning tez o'zgarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin metan klatrat okeanlardagi suv omborlari.[25]

Shunga o'xshash yagona hodisa, a meteorit ta'siri sababi sifatida taklif qilingan Bo'r-paleogen yo'q bo'lib ketish hodisasi. Boshqa katta chegaralar Permiy-trias va Ordovik-siluriyaliklarning yo'q bo'lib ketishi voqealari turli sabablarga ko'ra taklif qilingan.

To`rtlamchi davr iqlimi

So'nggi 800000 yil ichidagi muz yadrosi ma'lumotlari (x o'qi qiymatlari "1950 yildan oldingi yoshni" anglatadi, shuning uchun bugungi sana grafikning chap tomonida va o'ng tomonda katta vaqt). Moviy egri harorat,[26] qizil egri atmosfera CO2 konsentratsiyalar,[27] va jigarrang egri chang oqimlari.[28][29] Muzlik-muzlikaro tsikllarning eslatma uzunligi o'rtacha ~ 100000 yil.
Golosen haroratining o'zgarishi
Asosiy maqola: To‘rtlamchi davr
Shuningdek qarang: So'nggi 2000 yil ichida haroratni qayta qurish bo'yicha keng ko'lamli ishlar ro'yxati

The To‘rtlamchi davr geologik davr mavjud iqlimni o'z ichiga oladi. Tsikli bor edi muzlik davri o'tgan 2.2-2.1 million yil davomida (to'rtinchi davrdan oldin kech boshlangan Neogen Davr).

O'ngdagi grafikada tsikllarning kuchli 120000 yillik davriyligi va egri chiziqlarning ajoyib assimetriyasiga e'tibor bering. Ushbu assimetriya qayta aloqa mexanizmlarining murakkab o'zaro ta'siridan kelib chiqadi deb ishoniladi. Muzlik davrlari bosqichma-bosqich chuqurlashib borishi kuzatilgan, ammo muzlararo sharoitlar tiklanishi bitta katta bosqichda sodir bo'ladi.

Chapdagi grafada so'nggi 12000 yil davomida har xil manbalardan olingan harorat o'zgarishi ko'rsatilgan. Qalin qora egri o'rtacha.

Iqlimni majburlash

Asosiy maqola: Iqlim o'zgarishi § Sabablari

Iqlimni majburlash nurlanish energiyasi orasidagi farq (quyosh nuri ) tomonidan qabul qilingan chiquvchi uzoq to'lqinli radiatsiya kosmosga qaytish. Radiatsion majburlash CO ga asoslangan holda aniqlanadi2 miqdori tropopoz, Yer yuziga kvadrat metrga vatt birliklarida.[30] Ga bog'liq radiatsion muvozanat kiruvchi va chiquvchi energiyaning, Yer isiydi yoki soviydi. Yerning radiatsion muvozanati Quyoshdagi o'zgarishlardan kelib chiqadi insolatsiya va ning kontsentratsiyasi issiqxona gazlari va aerozollar. Iqlim o'zgarishi Yer sharidagi ichki jarayonlarga va / yoki tashqi majburlashlarga bog'liq bo'lishi mumkin.[31]

Ichki jarayonlar va majburlash

Yerniki iqlim tizimi o'z ichiga oladi atmosfera, biosfera, krosfera, gidrosfera va litosfera,[32] va Yer sharlaridagi bu jarayonlarning yig'indisi iqlimga ta'sir qiladi. Issiqxona gazlari iqlim tizimining ichki majburiy vazifasini bajaradi. Iqlimshunoslik va paleoklimatologiyaning alohida qiziqishlari Yerni o'rganishga qaratilgan iqlim sezgirligi, majburlash yig'indisiga javoban.

Misollar:

Tashqi majburlash

  • The Milankovichning tsikllari Yerning Quyoshgacha bo'lgan masofasini va o'rnini aniqlang. Quyosh insolyatsiyasi - bu Yer tomonidan qabul qilingan quyosh nurlarining umumiy miqdori.
  • Vulqon otilishi tashqi majburiy hisoblanadi.[33]
  • Atmosfera tarkibi yoki erdan foydalanishning inson tomonidan o'zgarishi.[33]

Mexanizmlar

Millionlab yillardagi vaqt jadvallarida tog 'tizmalarining ko'tarilishi va undan keyin ob-havo toshlar va tuproqlarning jarayonlari va subduktsiya ning tektonik plitalar, ning muhim qismidir uglerod aylanishi.[34][35][36] Ob-havo sekvestrlar CO2, minerallarning kimyoviy moddalar bilan reaktsiyasi bilan (ayniqsa silikat CO bilan ob-havo2) va shu bilan COni olib tashlash2 atmosferadan va radiatsion majburlashni kamaytirish. Qarama-qarshi ta'sir vulkanizm, tabiiy uchun javobgardir issiqxona effekti, CO chiqarilishi bilan2 atmosferaga ta'sir qiladi muzlik (Muzlik davri) tsikllari. Jeyms Xansen odamlarga CO gazini chiqarishni taklif qildi2 O'tmishda tabiiy jarayonlardan 10 000 marta tezroq.[37]

Muz qatlami dinamikasi va kontinental holati (va shu bilan bog'liq o'simliklarning o'zgarishi) er iqlimining uzoq muddatli evolyutsiyasida muhim omil bo'lgan.[38] CO o'rtasida ham o'zaro bog'liqlik mavjud2 va harorat, bu erda CO2 Yer tarixidagi global harorat ustidan kuchli nazoratga ega.[39]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

Izohlar

  1. ^ Bredli, Raymond (2015). Paleoklimatologiya: to'rtinchi davr iqlimini tiklash. Oksford: Elsevier. p. 1. ISBN  978-0-12-386913-5.
  2. ^ Sahney, S. va Benton, MJ (2008). "Barcha zamonlarning eng tubdan yo'q qilinishidan qutulish" (PDF). Qirollik jamiyati materiallari B: Biologiya fanlari. 275 (1636): 759–65. doi:10.1098 / rspb.2007.1370. PMC  2596898. PMID  18198148.
  3. ^ Cronin 2010 yil, p. 1
  4. ^ a b v Fairbridge, Rodos (2008 yil 31 oktyabr). "paleoklimatologiya tarixi". Gornitsda, Vivyen (tahrir). Paleoklimatologiya va qadimiy muhit entsiklopediyasi. Springer tabiati. 414-426 betlar. ISBN  978-1-4020-4551-6.
  5. ^ a b v Kronin, Tomas M. (1999). Paleoklimatologiya asoslari. Kolumbiya universiteti matbuoti. 8-10 betlar. ISBN  9780231503044.
  6. ^ Juzel, Jan; Masson-Delmott, V.; Kattani, O .; Dreyfus, G.; Falourd, S .; Hoffmann, G.; Minster, B .; Nouet, J .; va boshq. (2007 yil 10-avgust). "So'nggi 800 ming yil ichida orbital va ming yillik antarktika iqlimining o'zgaruvchanligi" (PDF). Ilm-fan. 317 (5839): 793–796. Bibcode:2007 yil ... 317..793J. doi:10.1126 / science.1141038. PMID  17615306. S2CID  30125808.
  7. ^ "1-sahifa. Muz yadro fanlari bo'yicha xalqaro hamkorlik (IPICS) eng qadimgi muz yadrosi: Antarktidaning iqlim va issiqxona gazlari bo'yicha 1,5 million yillik rekord". Olingan 22 sentyabr 2011.
  8. ^ Halfar, J .; Stenek, R.S .; Yoaximski, M.; Kronz, A .; Vanamaker, AD (2008). "Yuqori aniqlikdagi iqlim yozuvchisi sifatida korallin qizil suv o'tlari". Geologiya. 36 (6): 463. Bibcode:2008 yil Geo ... 36..463H. doi:10.1130 / G24635A.1.
  9. ^ Kobb K.; Charlz, C.D .; Cheng, H; Edvards, R. L. (2003). "O'tgan ming yillikda El Nino / Janubiy tebranish va tropik Tinch okeani iqlimi". Tabiat. 424 (6946): 271–6. Bibcode:2003 yil Noyabr.424..271C. doi:10.1038 / nature01779. PMID  12867972. S2CID  6088699.
  10. ^ Gutierrez, Mateo; Gutierrez, Fransisko (2013). "Iqlim geomorfologiyasi". Geomorfologiya haqida risola. 13. 115-131 betlar.
  11. ^ Gutierrez, Mateo, tahrir. (2005). "1-bob Iqlim geomorfologiyasi". Er yuzidagi jarayonlarning rivojlanishi. 8. 3-32 betlar. doi:10.1016 / S0928-2025 (05) 80051-3. ISBN  978-0-444-51794-4.
  12. ^ Gudi, A.S. (2004). "Iqlim geomorfologiyasi". Gudida, A.S. (tahrir). Geomorfologiya entsiklopediyasi. 162–164 betlar.
  13. ^ Cronin 2010 yil, 32-34 betlar.
  14. ^ a b Zaxne, K .; Sheefer, L .; Fegli, B. (2010). "Yerning eng qadimgi atmosferalari". Biologiyaning sovuq bahor porti istiqbollari. 2 (10): a004895. doi:10.1101 / cshperspect.a004895. PMC  2944365. PMID  20573713.
  15. ^ B. Uindli: Rivojlanayotgan qit'alar. Wiley Press, Nyu-York 1984 yil
  16. ^ J. Shoff: Yerning eng qadimgi biosferasi: uning kelib chiqishi va evolyutsiyasi. Princeton University Press, Princeton, NJ, 1983 y
  17. ^ Kristofer R. Skotese, Yer tarixiga qaytish: Prekambriyen uchun qisqacha jadval, Paleomar loyihasi
  18. ^ Berling, Devid (2007). Zumradli sayyora: o'simliklar Yer tarixini qanday o'zgartirdi. Oksford universiteti matbuoti. p.47. ISBN  9780192806024.
  19. ^ Piter Uord:[1] Yupqa havodan: dinozavrlar, qushlar va Yerning qadimiy atmosferasi
  20. ^ "Yerning iqlim tarixidagi yuqori aniqlikdagi yozuvlar hozirgi o'zgarishlarni kontekstga qo'yadi". phys.org. Olingan 8 oktyabr 2020.
  21. ^ Westerhold, Tomas; Marvan, Norbert; Drury, Anna Joy; Liberand, Diderik; Agnini, Klaudiya; Anagnostou, Eleni; Barnet, Jeyms S. K .; Bohatiy, Stiven M.; Vleeshouver, Devid De; Florindo, Fabio; Frederichs, Tomas; Xodell, Devid A.; Xolburn, Enn E.; Kron, Dik; Lauretano, Vittoriya; Littler, Keyt; Lourens, Lukas J.; Layl, Mitchel; Pälike, Heiko; Rul, Ursula; Tian, ​​iyun; Uilkens, Roy X.; Uilson, Pol A.; Zachos, Jeyms C. (11 sentyabr 2020). "Yerning iqlimi va uning so'nggi 66 million yillik prognozi to'g'risida astronomik ravishda yozilgan yozuv". Ilm-fan. 369 (6509): 1383–1387. doi:10.1126 / science.aba6853. ISSN  0036-8075. PMID  32913105. S2CID  221593388. Olingan 8 oktyabr 2020.
  22. ^ Keldim, Rozemari E.; Eiler, Jon M.; Vezer, Jan; Azmi, Karem; Tovar belgisi, Uve; Vaydman, Kristofer R (sentyabr 2007). "Sirt harorati va atmosferaning birlashishi CO
    2     paleozoy erasidagi kontsentratsiyalar "     (PDF). Tabiat. 449 (7159): 198–201. Bibcode:2007 yil natur.449..198C. doi:10.1038 / nature06085. PMID  17851520. S2CID  4388925.
  23. ^ Royer, Dana L.; Berner, Robert A.; Montenes, Izabel P.; Tabor, Nil J.; Berling, Devid J. (2004 yil iyul). "CO2 Fanerozoy iqlimining asosiy haydovchisi sifatida ". GSA bugun. 14 (3): 4–10. doi:10.1130 / 1052-5173 (2004) 014 <4: CAAPDO> 2.0.CO; 2.
  24. ^ Douve G. Van Der Meer; Richard E. Zeebe; Douve J. J. van Xinsbergen; Appy Sluijs; Vim Spakman; Trond H. Torsvik (2014 yil fevral). "Trias davridan beri atmosferadagi CO2 sathidagi plitalar tektonik boshqaruvlari". PNAS. 111 (12): 4380–4385. Bibcode:2014PNAS..111.4380V. doi:10.1073 / pnas.1315657111. PMC  3970481. PMID  24616495.
  25. ^ Frieling, Joost; Svensen, Henrik X.; Planke, Sverre; Kramvinkel, Margot J.; Selnes, Xavard; Sluijs, Appy (2016 yil 25 oktyabr). "PETMning uzoq muddat ishlashiga sabab bo'lgan termogen metan ajralib chiqishi". Milliy fanlar akademiyasi materiallari. 113 (43): 12059–12064. Bibcode:2016PNAS..11312059F. doi:10.1073 / pnas.1603348113. ISSN  0027-8424. PMC  5087067. PMID  27790990.
  26. ^ Xuzel, J .; Masson-Delmott, V.; Kattani, O .; Dreyfus, G.; Falourd, S .; Hoffmann, G.; Minster, B .; Nouet, J .; Barnola, J. M. (2007 yil 10-avgust). "So'nggi 800 ming yil ichida orbital va ming yillik antarktika iqlimining o'zgaruvchanligi" (PDF). Ilm-fan. 317 (5839): 793–796. Bibcode:2007 yil ... 317..793J. doi:10.1126 / science.1141038. ISSN  0036-8075. PMID  17615306. S2CID  30125808.
  27. ^ Lyeti, Diter; Le Floch, Martine; Bereiter, Bernxard; Blunier, Tomas; Barnola, Jan-Mark; Siegenthaler, Urs; Raynaud, Dominik; Juzel, Jan; Fischer, Hubertus (2008 yil 15-may). "Karbonat angidridning yuqori aniqlikdagi konsentratsiyasi hozirgi kungacha 650,000–800,000 yil oldin" (PDF). Tabiat. 453 (7193): 379–382. Bibcode:2008 yil natur.453..379L. doi:10.1038 / nature06949. ISSN  0028-0836. PMID  18480821. S2CID  1382081.
  28. ^ Lambert, F.; Delmonte, B .; Petit, J. R .; Bigler, M .; Kaufmann, P. R .; Xutterli, M. A .; Stoker, T. F .; Rut U.; Steffensen, J. P. (3 aprel 2008). "So'nggi 800000 yil ichida EPICA Dome C muz yadrosidan chang-iqlim muftalari". Tabiat. 452 (7187): 616–619. Bibcode:2008 yil natur.452..616L. doi:10.1038 / nature06763. ISSN  0028-0836. PMID  18385736.
  29. ^ Lambert, F.; Bigler, M .; Steffensen, J. P.; Xutterli, M.; Fischer, H. (2012). "Antarktidaning Dome C-dan olingan yuqori aniqlikdagi muz yadrosi ma'lumotlarida yuz yillik mineral chang o'zgaruvchanligi". O'tmish iqlimi. 8 (2): 609–623. Bibcode:2012CliPa ... 8..609L. doi:10.5194 / cp-8-609-2012.
  30. ^ IPCC (2007). "Radiatsion majburlash kontseptsiyasi". IPCC.
  31. ^ IPCC (2007). "Iqlim o'zgarishi va iqlim o'zgaruvchanligi nima?". IPCC.
  32. ^ "Lug'at, iqlim tizimi". NASA. 2020 yil mart.
  33. ^ a b "III ilova: Lug'at" (PDF). IPCC AR5. Ob-havoning o'zgarishi tabiiy ichki jarayonlar yoki tashqi majburlanishlar, masalan, Quyosh sikllari modulyatsiyalari, vulqon otilishi va atmosfera tarkibidagi yoki erdan foydalanishdagi doimiy antropogen o'zgarishlar bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
  34. ^ Kaldeira, Ken (18 iyun 1992). "Kengaytirilgan senozoy kimyoviy xiralashishi va pelagik karbonatning subduktsiyasi". Tabiat. 357 (6379): 578–581. Bibcode:1992 yil Natura. 357..578C. doi:10.1038 / 357578a0. S2CID  45143101.
  35. ^ Cin-Ty Egol Li; Duglas M. Morton; Mark G. Little; Ronald Kistler; Ulyana N. Horodyskiy; Uilyam P. Leeman; Arnaud Agranier (2008 yil 28-yanvar). "Qit'a o'sishi va tarkibini kimyoviy ob-havo bilan tartibga solish". PNAS. 105 (13): 4981–4986. Bibcode:2008 yil PNAS..105.4981L. doi:10.1073 / pnas.0711143105. PMC  2278177. PMID  18362343.
  36. ^ van der Meer, Dou (2014 yil 25 mart). "Trias davridan beri atmosferadagi CO2 plitalari tektonik boshqaruvlari". PNAS. 111 (12): 4380–4385. Bibcode:2014PNAS..111.4380V. doi:10.1073 / pnas.1315657111. PMC  3970481. PMID  24616495.
  37. ^ Jeyms Xansen (2009). "Jeyms Xansen bilan 65 million yillik 8 daqiqalik davr". Oregon universiteti.
  38. ^ Royer, D. L .; Pagani, M .; Berling, Devid J. (2012 yil 1-iyul). "Bo'r davridagi va kaynozoy davridagi CO2 ga nisbatan Yer tizimidagi sezgirlikning geobiologik cheklovlari". Geobiologiya. 10 (4): 298–310. doi:10.1111 / j.1472-4669.2012.00320.x. PMID  22353368.
  39. ^ Royer, Dana L. (2006 yil 1-dekabr). "Fenerozoy davrida CO2 majburiy iqlim chegaralari". Geochimica va Cosmochimica Acta. 70 (23): 5665–5675. Bibcode:2006GeCoA..70.5665R. doi:10.1016 / j.gca.2005.11.031.

Bibliografiya

Kutubxona resurslari haqida
Paleoklimatologiya

Tashqi havolalar