Didelis plioceno klimato jautrumas CO2 koncentracijų pasikeitimams ir dabartinių klimato pokyčių scenarijai
10 views
Skip to first unread message
Andrej S
Jan 2, 2010, 7:30:35 PM1/2/10
to G-mokslai
Naujausiame "Nature Geoscience" mokslinio žurnalo leidinyje išėjo du straipsniai, skirti klimatinės sistemos jautrumo tyrimams plioceno laikotarpio žemėje. Jų tyrimų rezultatai rodo, kad žemės sistema yra daug jautresnė CO2 koncentracijų pasikeitimams, dėka ilgalaikių mechanizmų atgalinio poveikio didesnės reikšmės, nei prieš tai buvo manyta.
Pirma tyrimų komanda (Pagani et al., 2010) iš JAV ir Kinijos (Honkongo), naudodamiesi giliojo vandenynų dugno gręžimo duomenimis, nustatė kaip keitėsi plioceno periodo metu CO2 koncentracijai bei klimatas (vandenynų temperatūros). Jie rekonstravo ankstyvojo ir viduriniojo plioceno epochos klimatinius parametrus. Šis laikotarpis yra ganėtinai artimas dabarčiai (pliocenas prasidėjo prieš 5,3 ir baigėsi prieš 2,58 mln. metų), tačiau to laikotarpio vidutinė temperatūra buvo 1,5 - 4,5 laipsniais C aukštesnė nei priešindustriniais laikais dabartyje. Savo tyrimo metu autoriai, rodo kad didelį klimatinį atšilimą prieš apytiksliai 4,5 mln. metų, veikiausiai sukėlė ganėtinai nedidelis CO2 koncentracijos pasikeitimas, kai ji pakilo iki 365 - 415 ppm (milijoninių atmosferos dalių).
Anglies dioksido koncentracijos buvo apskaičiuotos naudojantis alkenonų analize (šios cheminės medžiagos išskiriamos kokolitoforidinių dumblių, ir jų sudėtis skiriasi priklausomai nuo CO2 koncentracijos). Gautus CO2 koncentracijos kitimo laike grafikus penkiuose gręžimo vietose pasauliniame vandenyne, galima pamatyti prisegtame faile - CO2_ koncentracija _paskutiniai_ 6_mln_ metu.jpg. Matoma, kad per paskutinius 6 mln. metų vyko monotoniškas CO2 koncentracijos mažėjimas, tačiau prieš 4,5 ir 3 mln. metų buvo įvykęs žymus padidėjimas. Modeliavimo tyrimai rodo, kad žemėje prieš 3 - 3,3 mln. metų 2,4 - 2,9 laipsnių C, o prieš 4 - 4,2 mln. metų klimatas buvo 4 laipsnių C karštesnis nei dabar. Autoriai mini, kad jei šitie įverčiai pliocenui yra teisingi, tuomet padvigubinus CO2 koncentraciją, temperatūra turėtu padidėti nuo 7,1 iki 9,6 laipsnių.
Kito tyrimo autoriai (Lunt et. al., 2010), pateikia skaitmeninio modeliavimo ir duomenų analizės tyrimus, kurie rodo panašius rezultatus kaip ir prieš tai minėtas tyrimas. Jie naudojo atmosferos ir vandenyno apjungtą cirkuliacijos modelį, tam kad nustatyti plioceno periodo vidurio (prieš 3 mln. metų) atšilimo klimatines pasekmes. Jų tyrimų rezultatai parodė, kad CO2 koncentracijos pasikeitimai sukelia 30 - 50 % didesnį pokytį vidutinėje globalaus klimato temperatūros reikšmėje. Tokie skirtumai atsiranda dėl to, kad anksčiau naudoti modeliai įtraukdavo tiktai trumpalaikius atgalinių ryšių mechanizmus metų ir dešimtmečių bėgyje, priimant, kad per tą laikotarpi atmosfera ir vandenynas sudarys cheminę ir temperatūrinę pusiausvyrą. Tačiau, kaip pažymi svarbus yra ir ilgalaikiai pusiausvyros nusistatymo mechanizmai.
Šie tyrimo autoriai pasirinko plioceno epochą, nes pleistoceno metu, kiek yra žinoma CO2 koncentracijos niekados nebuvo daug aukštesnės nei priešindustriniais laikais. Kvartero duomenys negali visiškai atspindėti klimato pasikeitimų priežasčių matomų dabartiniame industriniame pasaulyje. Šie ilgalaikių poveikių (augalyjos prisitaikymas ir antrinis poveikis klimatui po pirminio atšilimo, ledyno dydžiai ir albedo pokyčiai) modeliavimo rezultatai parodė, kur kas didesnį klimatinį jautrumą. Veikiausiai, augalinė danga pasieks pusiausvyra pasiskirstimą po kelių šimtmečių, tuo tarpu ledynai tūkstančius metų. Taigi, visų pirma mes galime patirti greitą pašiltėjimą, o vėliau ir tolimesnį ilgalaikių žemės sistemos atgalinių efektų sukeltą atšilimą šimtmečių ir tūkstantmečių bėgyje. Nors gali būti, kad ledynai pasieks pusiausvyrą būseną ir greičiau. Straipsnyje pateiktas sumodeliuotas plioceno epochos atšilimo temperatūrinių anomalijų žemėlapį, kur poliarinėse srityse anomalijos buvo didžiausios - Temperaturines _anomalijos _pliocene.jpg. Kitame grafike, iš apžvalginio straipsnio, apie du prieš tai minėtus tyrimus, galite pamatyti kaip skiriasi ankstesni įverčiai, CO2 pasikeitimui ir atitinkamam temperatūriniam pokyčiu (pilkas laukas ir raudona sritis) ir naujų tyrimų (geltonas kryžius ir mėlyna žvaigždė) - Klimato_pokyciu_amplitudes.jpg. Ankstesni įverčiai buvo paremti tarpledynmečių modeliavimo duomenimis (jie kenčia dėl to, kad tuomet buvo neanalogiškai mažesnės CO2 koncentracijos nei dabar, ir temperatūros didėjimo priežastis kitos - astronominės) bei tai, kad jie buvo centruoti ties vien tiktai trumpalaikiais pokyčiais. Apžvalgininkai (Birgit Schneider & Ralph Schneider, 2010) taip pat mini, kad šis tyrimas dar turės būti išplėstas, nes jis vis dar neįtraukia svarbių biogeocheminių ir bendrai biologinės produkcijos neanalogiškumo plioceno metu, palyginus su dabartimi. Tačiau, kaip mini modeliavimų autoriai, šiuo metu realistiškus modelius dažnai riboja dabartinių kompiuterių galia ir tai šiuo metu yra geriausi pasiekiami skaičiavimams rezultatai.
Nauji tyrimai rodo, kad mes galime tikėtis ir ilgesnių klimato atšilimo pasekmių, kurios gali nulemti jo tolimesnį šilimą.
Nuorodos G-moksluose apie klimatinius pokyčius ir atmosferos sudėtį:
Futuroklimatologija: Atmosferos slėgio pokyčiai, kaip galimas "gelbėjimosį ratas" ateities biosferoje
Kodėl musų atmosferoje tiek daug deguonies? Heinrich D. Holland teorija.
Planeta pergyvena patį šilčiausią dešimtmetį
Jūros lygio kitimai paskutiniame tarpledynmetyje (125 Ka prieš dabartį) ir ateities scenarijai
Nuorodos:
Lunt Daniel J., Alan M. Haywood, Gavin A. Schmidt, Ulrich Salzmann, Paul J. Valdes & Harry J. Dowsett. Earth system sensitivity inferred from Pliocene modelling and data. Nature Geoscience 3, 60–64 (1 January 2010) - Straipsnis "Nature Geoscience" žurnale apie plioceno klimato jautrumą CO2 koncentracijų pasikeitimams.
Mark Pagani, Zhonghui Liu, Jonathan LaRiviere & Ana Christina Ravelo. High Earth-system climate sensitivity determined from Pliocene carbon dioxide concentrations. Nature Geoscience 3, 27 - 30 (2010) Published online: 20 December 2009 - Tyrimas pateiktas "Nature Geoscience" žurnale apie aukštą klimato jautrumą CO2 koncentracijų pokyčiams, nustatyta tiriant plioceno epochos medžiagą.
Birgit Schneider & Ralph Schneider. Palaeoclimate: Global warmth with little extra CO2. News and Views. Nature Geoscience 3, 6–7 (1 January 2010) - Atradimą pristatantis apžvalginis straipsnis "Nature Geoscience" žurnale.
--
AS
Pirma tyrimų komanda (Pagani et al., 2010) iš JAV ir Kinijos (Honkongo), naudodamiesi giliojo vandenynų dugno gręžimo duomenimis, nustatė kaip keitėsi plioceno periodo metu CO2 koncentracijai bei klimatas (vandenynų temperatūros). Jie rekonstravo ankstyvojo ir viduriniojo plioceno epochos klimatinius parametrus. Šis laikotarpis yra ganėtinai artimas dabarčiai (pliocenas prasidėjo prieš 5,3 ir baigėsi prieš 2,58 mln. metų), tačiau to laikotarpio vidutinė temperatūra buvo 1,5 - 4,5 laipsniais C aukštesnė nei priešindustriniais laikais dabartyje. Savo tyrimo metu autoriai, rodo kad didelį klimatinį atšilimą prieš apytiksliai 4,5 mln. metų, veikiausiai sukėlė ganėtinai nedidelis CO2 koncentracijos pasikeitimas, kai ji pakilo iki 365 - 415 ppm (milijoninių atmosferos dalių).
Anglies dioksido koncentracijos buvo apskaičiuotos naudojantis alkenonų analize (šios cheminės medžiagos išskiriamos kokolitoforidinių dumblių, ir jų sudėtis skiriasi priklausomai nuo CO2 koncentracijos). Gautus CO2 koncentracijos kitimo laike grafikus penkiuose gręžimo vietose pasauliniame vandenyne, galima pamatyti prisegtame faile - CO2_ koncentracija _paskutiniai_ 6_mln_ metu.jpg. Matoma, kad per paskutinius 6 mln. metų vyko monotoniškas CO2 koncentracijos mažėjimas, tačiau prieš 4,5 ir 3 mln. metų buvo įvykęs žymus padidėjimas. Modeliavimo tyrimai rodo, kad žemėje prieš 3 - 3,3 mln. metų 2,4 - 2,9 laipsnių C, o prieš 4 - 4,2 mln. metų klimatas buvo 4 laipsnių C karštesnis nei dabar. Autoriai mini, kad jei šitie įverčiai pliocenui yra teisingi, tuomet padvigubinus CO2 koncentraciją, temperatūra turėtu padidėti nuo 7,1 iki 9,6 laipsnių.
Kito tyrimo autoriai (Lunt et. al., 2010), pateikia skaitmeninio modeliavimo ir duomenų analizės tyrimus, kurie rodo panašius rezultatus kaip ir prieš tai minėtas tyrimas. Jie naudojo atmosferos ir vandenyno apjungtą cirkuliacijos modelį, tam kad nustatyti plioceno periodo vidurio (prieš 3 mln. metų) atšilimo klimatines pasekmes. Jų tyrimų rezultatai parodė, kad CO2 koncentracijos pasikeitimai sukelia 30 - 50 % didesnį pokytį vidutinėje globalaus klimato temperatūros reikšmėje. Tokie skirtumai atsiranda dėl to, kad anksčiau naudoti modeliai įtraukdavo tiktai trumpalaikius atgalinių ryšių mechanizmus metų ir dešimtmečių bėgyje, priimant, kad per tą laikotarpi atmosfera ir vandenynas sudarys cheminę ir temperatūrinę pusiausvyrą. Tačiau, kaip pažymi svarbus yra ir ilgalaikiai pusiausvyros nusistatymo mechanizmai.
Šie tyrimo autoriai pasirinko plioceno epochą, nes pleistoceno metu, kiek yra žinoma CO2 koncentracijos niekados nebuvo daug aukštesnės nei priešindustriniais laikais. Kvartero duomenys negali visiškai atspindėti klimato pasikeitimų priežasčių matomų dabartiniame industriniame pasaulyje. Šie ilgalaikių poveikių (augalyjos prisitaikymas ir antrinis poveikis klimatui po pirminio atšilimo, ledyno dydžiai ir albedo pokyčiai) modeliavimo rezultatai parodė, kur kas didesnį klimatinį jautrumą. Veikiausiai, augalinė danga pasieks pusiausvyra pasiskirstimą po kelių šimtmečių, tuo tarpu ledynai tūkstančius metų. Taigi, visų pirma mes galime patirti greitą pašiltėjimą, o vėliau ir tolimesnį ilgalaikių žemės sistemos atgalinių efektų sukeltą atšilimą šimtmečių ir tūkstantmečių bėgyje. Nors gali būti, kad ledynai pasieks pusiausvyrą būseną ir greičiau. Straipsnyje pateiktas sumodeliuotas plioceno epochos atšilimo temperatūrinių anomalijų žemėlapį, kur poliarinėse srityse anomalijos buvo didžiausios - Temperaturines _anomalijos _pliocene.jpg. Kitame grafike, iš apžvalginio straipsnio, apie du prieš tai minėtus tyrimus, galite pamatyti kaip skiriasi ankstesni įverčiai, CO2 pasikeitimui ir atitinkamam temperatūriniam pokyčiu (pilkas laukas ir raudona sritis) ir naujų tyrimų (geltonas kryžius ir mėlyna žvaigždė) - Klimato_pokyciu_amplitudes.jpg. Ankstesni įverčiai buvo paremti tarpledynmečių modeliavimo duomenimis (jie kenčia dėl to, kad tuomet buvo neanalogiškai mažesnės CO2 koncentracijos nei dabar, ir temperatūros didėjimo priežastis kitos - astronominės) bei tai, kad jie buvo centruoti ties vien tiktai trumpalaikiais pokyčiais. Apžvalgininkai (Birgit Schneider & Ralph Schneider, 2010) taip pat mini, kad šis tyrimas dar turės būti išplėstas, nes jis vis dar neįtraukia svarbių biogeocheminių ir bendrai biologinės produkcijos neanalogiškumo plioceno metu, palyginus su dabartimi. Tačiau, kaip mini modeliavimų autoriai, šiuo metu realistiškus modelius dažnai riboja dabartinių kompiuterių galia ir tai šiuo metu yra geriausi pasiekiami skaičiavimams rezultatai.
Nauji tyrimai rodo, kad mes galime tikėtis ir ilgesnių klimato atšilimo pasekmių, kurios gali nulemti jo tolimesnį šilimą.
Nuorodos G-moksluose apie klimatinius pokyčius ir atmosferos sudėtį:
Futuroklimatologija: Atmosferos slėgio pokyčiai, kaip galimas "gelbėjimosį ratas" ateities biosferoje
Kodėl musų atmosferoje tiek daug deguonies? Heinrich D. Holland teorija.
Planeta pergyvena patį šilčiausią dešimtmetį
Jūros lygio kitimai paskutiniame tarpledynmetyje (125 Ka prieš dabartį) ir ateities scenarijai
Nuorodos:
Lunt Daniel J., Alan M. Haywood, Gavin A. Schmidt, Ulrich Salzmann, Paul J. Valdes & Harry J. Dowsett. Earth system sensitivity inferred from Pliocene modelling and data. Nature Geoscience 3, 60–64 (1 January 2010) - Straipsnis "Nature Geoscience" žurnale apie plioceno klimato jautrumą CO2 koncentracijų pasikeitimams.
Mark Pagani, Zhonghui Liu, Jonathan LaRiviere & Ana Christina Ravelo. High Earth-system climate sensitivity determined from Pliocene carbon dioxide concentrations. Nature Geoscience 3, 27 - 30 (2010) Published online: 20 December 2009 - Tyrimas pateiktas "Nature Geoscience" žurnale apie aukštą klimato jautrumą CO2 koncentracijų pokyčiams, nustatyta tiriant plioceno epochos medžiagą.
Birgit Schneider & Ralph Schneider. Palaeoclimate: Global warmth with little extra CO2. News and Views. Nature Geoscience 3, 6–7 (1 January 2010) - Atradimą pristatantis apžvalginis straipsnis "Nature Geoscience" žurnale.
--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages