10 สิงหาคม 2556

Published สิงหาคม 10, 2556 by with 0 comment

ทำไมยุคน้ำแข็งเกิดขึ้นทุก 100,000 ปีที่ผ่านมา: ผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและคำติชมอธิบาย

ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่
ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ เครดิตภาพ: Luca Galuzzi - www.galuzzi.it
  วิทยาศาสตร์ได้พยายามที่จะอธิบายว่าทำไมอย่างยุคน้ำแข็งเกิดขึ้นทุก 100,000 ปี ในฐานะที่เป็นนักวิจัยในขณะนี้แสดงให้เห็นบนพื้นฐานการจำลองคอมพิวเตอร์ไม่เพียง แต่รูปแบบที่ทำในรังสีอาทิตย์บนผิวโลกมีบทบาทสำคัญ แต่ยังมีอิทธิพลซึ่งกันและกันทวีปทำให้เยือกแข็งและสภาพภูมิอากาศ

ยุคน้ำแข็งและระยะเวลาการอันอบอุ่นได้สลับไปมาค่อนข้างสม่ำเสมอในประวัติศาสตร์ของโลก: สภาพภูมิอากาศของโลกเย็นตัวลงทุก ๆ 100,000 ปีที่มีพื้นที่กว้างใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือ, ยุโรปและเอเชียที่ถูกฝังอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งหนา ในที่สุดแกว่งไปมาลูกตุ้มนาฬิกากลับ: มันอุ่นขึ้นและมวลน้ำแข็งละลาย ในขณะที่นักธรณีวิทยาและนักฟิสิกส์ภูมิอากาศพบหลักฐานของแข็งรอบนี้ 100,000 ปีใน สิ่งที่โดนพัดพามา ตะกอนน้ำแข็งที่พบในทะเลและน้ำแข็งขั้วโลกเหนือจนตอนนี้พวกเขาไม่สามารถหาคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับมัน

ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ทีมญี่ปุ่น, สวิสและอเมริกันรวมทั้งHeinz Blatter, ตำแหน่งศาสตราจารย์อุตุนิยมวิทยาทางกายภาพที่ ETH Zurich, มีการจัดการในขณะนี้เพื่อแสดงให้เห็นว่าการสับเปลี่ยน ยุคน้ำแข็ง/ยุคอบอุ่น ขึ้นอยู่กับอิทธิพลสลับจากแผ่นน้ำแข็งในทวีปยุโรป และภูมิอากาศ

"ถ้าทั้งทวีปถูกปกคลุมอยู่ในชั้นของน้ำแข็งที่ 2,000 ถึง 3,000 เมตรความหนาภูมิประเทศที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง"Blatterกล่าวว่าการอธิบายผลข้อเสนอแนะนี้ "ที่นี่และอัลเบโด้(albedo)แตกต่างกันของเกล็ดน้ำแข็งเมื่อเทียบกับตะกั่วแผ่นดินโลกปราศจากน้ำแข็งไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในอุณหภูมิพื้นผิวและการไหลเวียนของอากาศในบรรยากาศ." นอกจากนี้เย็นขนาดใหญ่ยังปรับเปลี่ยนระดับน้ำทะเลและทำให้กระแสน้ำในมหาสมุทรซึ่งยังส่งผลกระทบต่อภูมิอากาศ

ผลกระทบเปราะบางมีผลกระทบที่แข็งแกร่ง


ในฐานะที่เป็นนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโตเกียว ETH ซูริคและมหาวิทยาลัยโคลัมเบียแสดงในกระดาษของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ( the journal Nature)เหล่านี้มีผลต่อการตอบรับระหว่างโลกและภูมิอากาศที่เกิดขึ้นที่ด้านบนของกลไกที่รู้จักกันอื่น ๆ มันมีมานานแล้วชัดเจนว่าภูมิอากาศมีอิทธิพลอย่างมากโดยรังสีอาทิตย์บนผิวโลกระยะยาวเวลาตาชั่ง เพราะการหมุนของโลกและวงโคจรของมันรอบดวงอาทิตย์เป็นระยะเปลี่ยนเล็กน้อยรังสีอาทิตย์บนผิวโลกยังแตกต่างกัน ถ้าคุณตรวจสอบความแปรผันนี้ในรายละเอียดรอบที่ทับซ้อนกันที่แตกต่างกันประมาณ 20,000, 40,000 และ 100,000 ปีเป็นที่จดจำได้

ให้ความจริงที่ว่าวัฏจักรรังสีอาทิตย์บนผิวโลก 100,000 ปีจะอ่อนแอเปรียบเทียบนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถอธิบายได้ อย่างง่ายดายที่เด่นชัด 100,000 ปีวัฏจักรของยุคน้ำแข็งกับข้อมูลนี้เพียงอย่างเดียว ด้วยความช่วยเหลือของผลการตอบรับอย่างไรเช่นนี้เป็นไปได้ตอนนี้

การจำลองน้ำแข็งและภูมิอากาศ


นักวิจัยที่ได้รับผลของพวกเขาจากแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ครอบคลุมที่พวกเขารวมการจำลองแผ่นน้ำแข็งที่มีรูปแบบการภูมิอากาศที่มีอยู่ซึ่งช่วยให้พวกเขาในการคำนวณความเย็นของซีกโลกเหนือในช่วง 400,000 ปี รูปแบบที่ไม่เพียงแต่ใช้ค่าพารามิเตอร์ดาราศาสตร์ภูมิประเทศภาคพื้นดินและคุณสมบัติทางกายภาพของการไหลของเกล็ดน้ำแข็งมาพิจารณา แต่ยังโดยเฉพาะอย่างยิ่งภูมิอากาศและผลกระทบการตอบรับ "มันเป็นครั้งแรกที่ความเย็นจากซีกโลกเหนือทั้งหมดได้รับการจำลองด้วยรูปแบบภูมิอากาศที่มีทั้งด้านที่สำคัญ" Blatterพูดว่า

โดยใช้แบบจำลองที่นักวิจัยก็ยังสามารถที่จะอธิบายได้ว่าทำไมยุคน้ำแข็งมักจะเริ่มต้นอย่างช้าๆและสิ้นสุดที่ค่อนข้างได้ อย่างรวดเร็วน้ำแข็งอายุมวลน้ำแข็งสะสมในช่วงนับหมื่นของปีที่ผ่านมาและลดลงภายในระยะเวลาไม่กี่พันปี ตอนนี้เรารู้แล้วว่าทำไมมันไม่ได้เป็นเพียงอุณหภูมิพื้นผิวและการตกตะกอนที่ตรวจสอบว่าแผ่นน้ำแข็งที่เติบโตหรือหดตัว เนื่องจากผลกระทบการตอบรับดังกล่าวชะตากรรมยังขึ้นอยู่กับขนาดของมัน "แผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่, ภูมิอากาศที่หนาวเย็นจะต้องมีการที่จะรักษามัน" Blatterพูดว่า ในกรณีที่มีขนาดเล็กกว่าทวีปแผ่นน้ำแข็งที่ยังคงกลายเป็นช่วงเวลาที่ภูมิอากาศอบอุ่นมีโอกาสน้อยที่จะละลายพวกเขา มันเป็นเรื่องที่แตกต่างกันด้วยแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ทอดยาวลงไปในทางภูมิศาสตร์เส้นรุ้งที่ต่ำ: ช่วงเวลาอบอุ่นสั้น ๆ เปรียบเทียบของปีที่ผ่านมาไม่กี่พันสามารถพอที่จะทำให้แผ่นน้ำแข็งจะละลายและประกาศการสิ้นสุดของยุคน้ำแข็ง

วัฏจักรมิลานโควิตช์(Milankovitch cycles)


คำอธิบายสำหรับการสลับกันหมุนเวียนของน้ำแข็งและระยะเวลาการอันอบอุ่นเกิดจากเซอร์เบีย(Serbian)นักคณิตศาสตร์ Milutin Milankovitch (ค.ศ.1879-1958) ที่คำนวณการเปลี่ยนแปลงในวงโคจรของโลกและส่งผลให้รังสีอาทิตย์บนผิวโลกบนโลกจึงกลายเป็นคนแรกที่อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรในรังสีอาทิตย์บนผิวโลกเป็น ผลจากการซ้อนทับกันของฤดูกาลทั้งหมดของรอบ: เอียงของแกนโลกมีความผันผวนประมาณสององศาในวัฏจักร 41,000 ปี นอกจากนี้แกนของโลก gyrates ในวัฏจักร 26,000 ปีเหมือนปั่นตำแหน่งสูงสุดในที่สุดวงโคจรเป็นรูปวงรีของโลกรอบดวงอาทิตย์จะมีการเปลี่ยนแปลงในวัฏจักรประมาณ 100,000 ปีในสองประการ: บนมือข้างหนึ่งจะเปลี่ยนจากรูปแบบการปรับตัวลดลง (วงกลม) รูปไข่เป็นหนึ่งที่แข็งแกร่ง บนมืออื่น ๆ ที่แกนของจุดไข่ปลานี้จะอยู่ในระนาบของวงโคจรของโลก หมุนของแกนโลกและการหมุนรูปไข่ของแกนก่อให้เกิดวันที่โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ (ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด) ในการโยกย้ายผ่านปีปฏิทินในรอบประมาณ 20,000 ปี: ขณะนี้มันเป็นเรื่องที่จุดเริ่มต้นของเดือนมกราคม; ในรอบ 10,000 ปี แต่มันจะเป็นจุดเริ่มต้นของเดือนกรกฎาคม


ขึ้นอยู่กับการคำนวณของเขาในปี ค.ศ.1941 Milankovitch รังสีอาทิตย์บนผิวโลกการตั้งสมมติฐานว่าในช่วงฤดูร้อน แสดงลักษณะพิเศษ น้ำแข็งและระยะเวลาอย่างอบอุ่นที่หกสิบห้าองศาเหนือ, ทฤษฎีที่ว่าถูกปฏิเสธจากชุมชนของวิทยาศาสตร์ในช่วงชีวิตของเขา ตั้งแต่ปี ค.ศ.1970 อย่างไรก็ตามมันก็ค่อย ๆ กลายเป็นที่ชัดเจนว่ามันเป็นหลักสอดคล้องกับภูมิอากาศในหอจดหมายเหตุตะกอนทะเลและแกนน้ำแข็ง ปัจจุบันทฤษฎี Milankovitch เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง "ความคิดที่ Milankovitch รังสีอาทิตย์บนผิวโลกกำหนดยุคน้ำแข็งที่ถูกต้องในหลักการ" Blatterพูดว่า "แต่วิทยาศาสตร์ในเร็ว ๆ นี้ได้รับการยอมรับว่าผลกระทบการตอบรับเพิ่มเติมในระบบภูมิอากาศเป็นสิ่งจำเป็นที่จะอธิบายยุคน้ำแข็ง. ตอนนี้เราก็สามารถที่จะตั้งชื่อและระบุผลกระทบเหล่านี้อย่างถูกต้อง."

ขอขอบคุณข้อมูลจากETH Zurich
ขอบคุณครับ

0 ความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นได้เลยครับ :)