amikor a legtöbbünk a jégkorszakra gondol, hosszú időméretekben lassú átmenetet képzelünk el egy hidegebb éghajlatra. Valójában az elmúlt millió év tanulmányai azt mutatják, hogy a Föld éghajlatának megismételhető ciklusa a meleg időszakoktól (“interglaciális”, ahogy most tapasztaljuk) a glaciális körülményekig terjed.,
az Az időszak, ezek a váltások kapcsolatos változások a tilt a Föld forgási tengely (41,000 év), változások a tájékozódás a Föld elliptikus pályán kering a nap körül, az úgynevezett “halakat a nap-éj egyenlőség jelenséget” (23,000 év), valamint változások a forma (több kerek vagy kisebb körben), az elliptikus pályán (100,000 év). Az elméletet, miszerint az orbitális műszak okozta a jégkorszak gyantázását és fogyását, először James Croll hívta fel a figyelmet a 19. században, majd Milutin Milankovics fejlesztette ki 1938-ban.,
meghatározatlan, meghatározatlan Jégkorszakállapotok általában akkor fordulnak elő, amikor a fentiek mindegyike arra törekszik, hogy minimális nyári napfényt hozzon létre a föld sarkvidéki régióiban, bár a Jégkorszak ciklusa globális jellegű, és mindkét félgömbön fázisban fordul elő. Alapvetően befolyásolja a jég eloszlását a földeken és az óceánon, a légköri hőmérsékletet és keringést, valamint az óceán hőmérsékletét és keringését a felszínen és nagy mélységben.
a jelen interglaciális vége és a következő Jégkorszakhoz vezető lassú menetelés évezredekkel odébb lehet, miért is törődjünk vele?, Valójában a szén-dioxid (CO2) és más üvegházhatású gázok felhalmozódása nem javítja a jövőbeli változásokat?
valójában egyes csoportok a globális felmelegedés előnyeit támogatják, beleértve a környezetbarátabb földi társadalmat és a szubtrópusi Oroszország mozgalmat. Az utóbbi csoportban néhányan még az aktív beavatkozást is támogatják a folyamat felgyorsítása érdekében, mivel ez lehetőséget kínál arra, hogy a hideg, szigorú Észak-Oroszországot szubtrópusi paradicsommá alakítsák.
bizonyítékok támasztják alá, hogy a globális felmelegedés a múlt században kezdődött, és hogy az emberek részben felelősek lehetnek., Mind az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC), mind az amerikai Nemzeti Tudományos Akadémia egyetért. Számítógépes modelleket használnak az éghajlatváltozás előrejelzésére az üvegházhatást okozó kényszerítés különböző forgatókönyvei alapján, és a Kiotói Jegyzőkönyv aktív intézkedéseket javasol a felmelegedéshez hozzájáruló CO2-kibocsátás csökkentésére.
a gondolkodás az éghajlat lassú változásaira, valamint arra összpontosít, hogy ezek hogyan befolyásolják az embereket és bolygónk lakhatóságát., Ez a gondolkodás azonban hibás: figyelmen kívül hagyja azt a jól megalapozott tényt, hogy a Föld éghajlata a múltban gyorsan megváltozott, és a jövőben gyorsan megváltozhat. A kérdés arra a paradoxonra összpontosít, hogy a globális felmelegedés Új Kis jégkorszakot indíthat az északi féltekén.
a hirtelen éghajlatváltozásra utaló bizonyítékok könnyen nyilvánvalóak a Grönlandról és az Antarktiszról vett jégmagokban. A fent tárgyalt hosszú távú változások egyértelmű jeleit látjuk, a CO2 és a proxy hőmérsékletváltozások az utolsó jégkorszakhoz, valamint a jelenlegi interglaciális meleg periódusba való átmenethez kapcsolódnak., De ezen kívül van egy erős kaotikus variációja tulajdonságok kvázi időszak körülbelül 1500 év. Azt mondjuk, kaotikus, mert ezek millenniumi műszakban néz ki, mint bármi, de a rendszeres rezgések. Inkább úgy néznek ki, mint a gyors, évtizedes átmenetek a hideg és a meleg éghajlat között, majd a két állam egyikében hosszú interludák követik őket.
ezeknek az eseményeknek a legismertebb példája a körülbelül 12 000 évvel ezelőtti fiatalabb Dryas hűtés, amelyet az észak-európai üledékekben azonosított sarkvidéki vadvirág maradványokról neveztek el., Ez az esemény egy évtizeden belül kezdődött és ért véget, és 1000 éves fennállása alatt az észak-atlanti régió körülbelül 5°C-kal hidegebb volt.
a periodicitás hiánya és a stabil kényszerítő mechanizmus izolálásának jelenlegi kudarca, À la Milankovitch, sok tudományos vitát váltott ki a fiatalabb Dryas és más évezredes léptékű események okairól. Valójában a fiatalabb Dryas akkor történt, amikor az orbitális kényszerítésnek folytatnia kellett volna az éghajlatot a jelenlegi meleg állapotba.,
egy egész kötet, amely áttekinti a hirtelen klímaváltozás bizonyítékait, és a mechanizmusaira spekulál, a közelmúltban megjelent egy szakértői csoport, amelyet az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiája megbízott. Ez a nagyon olvasható összeállítás olyan széles körű és mély vitát tartalmaz,amelyet itt nem remélhetünk. .
jelenleg csak egy olyan életképes mechanizmus létezik a jelentésben, amely fontos szerepet játszhat éghajlatunk stabil állapotának meghatározásában, és ami közötti átmenetet okoz: magában foglalja az óceán dinamikáját.,
ahhoz, hogy az egyensúly a felesleges fűtés az egyenlítő közelében, a hűtés, a lengyelek, a föld, mind a légkör, óceán közlekedési hőt alacsony-magas szélességi fokon. A melegebb felszíni vizet nagy szélességeken lehűtik, hőt bocsátanak ki a légkörbe, amelyet ezután az űrbe sugároznak. Ez a hőmotor az Egyenlítőtől a pólusig terjedő hőmérsékleti különbségek csökkentésére szolgál, és a földi éghajlat elsődleges moderáló mechanizmusa.,
Az óceán felszínének melegebb hőmérséklete alacsony szélességi fokon a csapadék feletti párolgás feleslegén keresztül a légkörbe is felszabadítja a vízgőzt,és ezt a vízgőzt a légkörben a felesleges hő egy részével együtt szállítják. Nagy szélességeken, ahol a légkör lehűl, ez a vízgőz a párolgás során felesleges csapadékként esik ki. Ez része az éghajlati rendszerünk második fontos elemének: a hidrológiai ciklusnak. Ahogy az óceán vizeit lehűtik a poleward utazásuk során, sűrűbbé válnak., Ha kellően lehűl, süllyedhetnek, hogy hideg sűrű áramlásokat képezzenek, amelyek nagy mélységben egyenlővé válnak, ezáltal állandósítva a keringtető rendszert, amely meleg felületet szállít a nagy szélességű óceánok felé.
a ciklust óceáni keveréssel fejezik be, amely lassan átalakítja a hideg mély vizeket meleg felszíni vizekké. Így a felszíni kényszerítés és a belső keverés két fő szereplője ennek a felboruló keringésnek, az úgynevezett nagy óceáni szállítószalagnak.
a polewardot mozgó vizek viszonylag sósak, mivel alacsony szélességi fokon nagyobb párolgás következik be, ami növeli a felszíni sótartalmat., Magasabb szélességeken a felszíni vizek frissebbé válnak, mivel a csapadék dominanciája a magas szélességi fokon párolgás felett van.
a frissítési tendencia a felszíni vizet élénkebbé teszi, így ellentétes a hűtési tendenciával. Ha a felfrissülés elég nagy, a felszíni vizek nem lehetnek elég sűrűek ahhoz, hogy az óceán nagy mélységeibe süllyedjenek, ezáltal gátolva az óceáni szállítószalag működését, és felborítva a föld fűtési rendszerének egy fontos részét.
Ez a szabályozási rendszer nem működik ugyanúgy minden óceánban., Az ázsiai kontinens az Indiai-óceán északi kiterjedését a trópusokra korlátozza, a mélyvíz pedig jelenleg nem képződik a Csendes-óceán északi részén, mert a felszíni vizek túl frissek. Jelenlegi éghajlatunk elősegíti a hideg mélyvíz képződését az Antarktisz körül és az Atlanti-óceán északi részén. A szállítószalag keringése körülbelül 50%-kal növeli a melegebb vizek északi irányú szállítását a Golf-áramlat középső szélességi fokán, mint amit a szél által vezérelt szállítás önmagában tenne.,
A korlátozott tudás az óceáni éghajlat a hosszú idő elteltével, kivont elemzése üledék magok veszik körül a világot, óceán, általában részt vett az Észak-Atlanti mint a legtöbb stabil tagja a szállítószalag: A millenniumi időszak, hideg klíma, Észak-Atlanti mélytengeri (NADW) formáció sem állítani, vagy súlyosan csökkent. Ez általában az Atlanti-óceán északi részén nagy édesvíz-kibocsátások időszakait követte, amelyeket a jeges vagy többéves jég gyors olvadása okozott az Északi-sarkvidéken., Úgy gondolják, hogy ezek az édesvizek, amelyeket a mélyvízképződés régióiba szállítottak, megszakították a szállítószalagot a magas szélességi hűtési hatás túlzott frissítéssel történő leküzdésével.
az óceáni szállítószalagnak nem kell teljesen megállnia, amikor a NADW-formáció lecsökken. Az Atlanti-óceán N. mélységeiben folytatódhat, és a Déli-óceánban is fennmaradhat, ahol az antarktiszi Fenékvízképződés folytatódik, vagy akár felgyorsul., Ennek ellenére a felboruló keringés északi végtagjának megzavarása befolyásolja az északi félteke hőegyensúlyát, és hatással lehet mind az óceáni, mind a légköri éghajlatra. A modellszámítások azt mutatják, hogy az óceánban és a légkörben 3-5 Celsius-fokos lehűlés lehetséges, ha teljes zavar keletkezik. Ez a harmadik-fele a nagyobb jégkorszakok során tapasztalt hőmérsékletváltozásnak.,
ezek a változások kétszer olyan nagyok, mint az Egyesült Államok keleti részén a múlt század legrosszabb telein tapasztaltak, és valószínűleg évtizedekig vagy évszázadokig fennmaradnak az éghajlati átmenet bekövetkezése után. Ezek nagyságrendje hasonló a kis Jégkorszakhoz, amely a 16-18. század folyamán mély hatást gyakorolt az európai és észak-amerikai emberi településekre. Földrajzi kiterjedésük kétséges; lehet, hogy az N. Atlanti-óceánt határoló régiókra korlátozódik., Az óceán magas szélességi hőmérsékletváltozásai sokkal kevésbé képesek befolyásolni a globális légkört, mint az alacsony szélességi fokúak, például az El Niño által termelt hőmérsékletek.
nyitott kérdés, hogy az éghajlatváltozás terjedésének útja légköri vagy óceáni, vagy a szén óceáni és szárazföldi megkötésének változásai globalizálhatják-e az éghajlatváltozás hatásait, amint azt a jeges/gleccserek közötti éghajlatváltozások gyanítják. Mégis elkezdjük megközelíteni, hogy a fent említett paradoxon hogyan történhet meg: a globális felmelegedés sokunk számára hidegebb éghajlatot válthat ki.,
fontolja meg az óceáni változás első néhány megfigyelését a modern instrumentális rekord 40 évre visszamenőleg. Ezen időintervallum alatt megfigyeltük az átlagos globális hőmérséklet emelkedését. Nagy hőteljesítménye miatt az óceán kicsi, de jelentős hőmérsékleti változásokat regisztrált. A legnagyobb hőmérséklet-emelkedés a közeli felszíni vizekben van, de a felmelegedés az Atlanti-óceán északi részén 3000 méter mélységig mérhető., Ennek a hosszú távú növekedésnek az alapja az évközi és dekadális változások, amelyek gyakran elhomályosítják ezeket a tendenciákat, egyes régiókban regionális változékonyságot és hűtést, másokban pedig felmelegedést okoznak.
ezenkívül a legújabb bizonyítékok azt mutatják, hogy a nagy szélességű óceánok felfrissültek, míg a szubtrópusok és a trópusok sósabbá váltak. A hidrológiai ciklus lehetséges változásai nem korlátozódtak az Atlanti-óceán északi részére, hanem minden nagyobb óceánban láthatók. Mégis ez az N. Atlantic, ahol ezek a változások járhatnak, hogy megzavarják a felboruló keringés, ami a gyors éghajlati átmenet.,
az édesvíz 3-4 méteres, nagy szélességi fokú felhalmozódása ebben az időszakban az Atlanti-óceán N. alpolárjában a vízoszlop sótartalma 2000 m-re csökkent. ugyanakkor a szubtrópusi és északi trópusi sótartalmak növekedtek.
az éghajlatváltozás szempontjából fontos, hogy a két hatás milyen mértékben egyensúlyban van az édesvíz szempontjából. Ha a nettó hatás a sótartalom csökkenése, akkor más forrásokból friss vizet kell hozzáadni: folyó lefolyása, több éves sarkvidéki jég olvadása vagy gleccserek., Az Atlanti-óceán északi részének édesvízzel való elárasztása ezekből a különböző forrásokból csökkentheti vagy akár megzavarhatja a felboruló keringést.
az, hogy ez utóbbi megtörténik-e vagy sem, a probléma összefüggése, amelyet bizalommal nehéz megjósolni. Jelenleg még nincs olyan rendszerünk, amely nyomon követné a keringés felborulását.
a felboruló keringés modelljei nagyon érzékenyek a belső keverés paraméterezésére. Emlékezzünk arra, hogy a hő és a só belső keveredése a keringés felborulásának szerves része., Egy friss tanulmány azt mutatja, hogy egy állandó függőleges keverésű modell esetében, amelyet általában a párosított óceán-légkör éghajlat fut, csak egy stabil éghajlati állapot van: a jelenlegi, amely jelentős süllyedő és sűrű vízképződéssel rendelkezik az Atlanti-óceán északi részén.
kissé eltérő összetételű, jobban megfelel a felszín közelében kicsi óceáni keverési arányok néhány közelmúltbeli mérésének, és nagyobb lesz a durva alsó topográfia felett, egy második stabil állapot alakul ki, kevés vagy semmilyen mélyvíz-termeléssel az Atlanti-óceán északi részén., A második stabil állapot létezése elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsük, mikor és mikor következik be hirtelen éghajlatváltozás. Amikor a modellfutásokban és a geológiai adatokban fordul elő, mindig kapcsolódik az édesvíz gyors hozzáadásához magas északi szélességi fokon.
most talán elkezdi látni a probléma hatókörét. A földi bioszféra és a sarki jég beépítése mellett, amelyek egyaránt nagy szerepet játszanak a napsugárzás visszaverődésében, pontosan meg kell határozni az óceánban centiméterről tíz centiméteres skálákra jellemző keveredést., És az embernek hosszú, párosuló globális klímát kell produkálnia évszázadokon át! Ez egy ijesztő feladat, de szükséges, mielőtt magabiztosan támaszkodhatunk modellekre a jövőbeli éghajlatváltozás előrejelzésére.
amellett, hogy megbízható modellekre van szükségünk, amelyek pontosan megjósolhatják az éghajlatváltozást, olyan adatokra is szükségünk van, amelyek megfelelően inicializálhatják őket. A kezdeti adatok hibái néhány nap alatt rossz légköri előrejelzésekhez vezethetnek. Tehát az egyik biztos út a jobb időjárási előrejelzésekhez jobb kezdeti adatok.
az óceán esetében az adatok lefedettsége teljesen elégtelen., Most nem tudjuk megmondani, hogy néz ki a felboruló keringés bizalommal, és azzal a feladattal szembesülnek, hogy megjósolják, milyen lehet 10 év alatt!
erőfeszítéseket tesznek ennek orvoslására. A felső-óceán hőmérsékletének és sótartalmának autonóm úszókkal történő globális lefedettsége a következő évtizedben jóval a képességünkön belül van, csakúgy, mint a műholdak szélterhelésének és óceánforgalmának felszíni mérései.,
a mély áramlások mérése nehezebb, de ismereteink vannak a sűrű vízáramlások kritikus útjainak helyéről, és erőfeszítéseket tesznek annak mérésére néhány kulcsfontosságú helyen, horgonyzott tömbökkel.
a múltbeli éghajlatváltozással kapcsolatos ismereteink is korlátozottak. Az elmúlt 100 000 évből csak maroknyi nagy felbontású jégmag éghajlati rekord van,és még kevesebb hasonló felbontású óceánrekord., Jobb meghatározása elmúlt éghajlat államok szükség, nem csak önmagában, de általi használatra modellezők, hogy teszteljék a legjobb éghajlati modellek szaporodó mi tudjuk, hogy történt a múltban, mielőtt hinni modell előrejelzés a jövő. Még nem vagyunk ott, és előrelépést kell tenni mind a jobb adatok, mind a jobb modellek terén, mielőtt elkezdhetnénk válaszolni néhány kritikus kérdésre a jövőbeli éghajlatváltozással kapcsolatban.
A kutatók mindig azt mondják, hogy több kutatásra van szükség, és mi sem különbözünk egymástól. Fő üzenetünk azonban nem csak ez., Az, hogy a globális éghajlat olyan irányba halad, amely valószínűbbé teszi a hirtelen éghajlatváltozást, hogy ezek a dinamikák túlmutatnak az IPCC jelentésekben használt számos modell képességén, és ennek figyelmen kívül hagyásának következményei nagyok lehetnek. Azok számára, akik az N. Atlanti-óceán szélén élnek, tervezhetjük a globális felmelegedés éghajlati forgatókönyveit, amelyek ellentétesek azzal, ami valójában előfordulhat.